A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by...

17
A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A 2 FeWO 6 (A Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling A.K. Azad a,b,* , S.-G. Eriksson a,b , A. Mellerga Êrd b , S.A. Ivanov c , J. Eriksen b , H. Rundlo Èf b a Department of Inorganic Chemistry, University of Gothenburg, SE-412 96 Go Èteborg, Sweden b Studsvik Neutron Research Laboratory, Uppsala University, SE-611 82 Nyko Èping, Sweden c Karpov Institute of Physical Chemistry, 103064 Moscow, Russia (Refereed) Received 25 March 2002; accepted 25 June 2002 Abstract Perovskite-type complex metal oxides A 2 FeWO 6 (A Sr, Ba) were prepared by a standard solid state reaction method. Rietveld analysis of neutron powder diffraction (NPD) data at 295 K shows that the Sr 2 FeWO 6 (SFW) compound adopts a monoclinic unit cell (space group P2 1 /n, a 5:64804, b 5:60884, c 7:93626 A Ê and b 89:992 ), and the Ba 2 FeWO 6 (BFW) compound is tetragonal (space group I4/m, a 5:75474, c 8:1251 A Ê ). A combi- nation of a reverse Monte Carlo (RMC) technique and Rietveld analysis shows that the low temperature (10 K) magnetic structures of SFW and BFW are antiferromagnetic based on a unit cell related to that of the nuclear structure by a propagation vector, k 01=21=2. The magnetic moment of iron was found to be 3.86(4)m B and 3.49(2)m B at 10 K for the Sr- and the Ba-containing compounds, respectively. # 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. Keywords: A. Magnetic materials; A. Oxides; C. Neutron scattering; D. Crystal structure; D. Magnetic structure Materials Research Bulletin 37 (2002) 1797±1813 0025-5408/02/$ ± see front matter # 2002 Elsevier Science Ltd. All rights reserved. PII:S0025-5408(02)00872-3 * Corresponding author. Tel.: 46-155-221871; fax: 46-155-263001. E-mail address: [email protected] (A.K. Azad).

Transcript of A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by...

Page 1: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

� ����� �� � ���� � �� � ����� �������� ��� ����� ��������� ������ �� � ��� �

�� ������ ��!�� ����� ����� �� ����"��� # ��� �������

�$%$ �& � ���'� �$()$ *������� ��� �$ "���� +�����$�$ ,� ����� -$ *������� .$ /�����0��

���������� ������ � ���� ����� �� ���� �� ���������� ������ � �!������ �"�#������#�� $ %����� &������� '�������� �����(� �� ���� ��� ��� �� )� %�$!� ��� �"�#��

�*���� ���� ���� +��� ��( ���� ����� �,-, � .��"� &��� �

�/���

/���� �1 " �� �22�3 ����� �1 -�� �22�

��������

4�������(��� �����5 �� � �5��� ������ �� � ��� � !� ��� �� �� �� �� ��

����� �� � � ���������$/����� � ���������������!������� ����� �647 � � ��81 %

��!� � � � ������� ���� �������� ����� ���������� ���� ��� ��� � ����� +�9:��

� � 1��;<2�;�� � � 1��2<<�;�� � � =�8>����� �+ �� � � <8�88���� � �� � � �����

���� �������� �� ��� ��� � ��� � ����� �;:�� � � 1�=1;=�;�� � � <�9�1�9� �+ $ � �����(

� ���� �� ���� "��� # ��� �/"# ����?� �� /����� � ����� ��!� � � � ��!

���� ��� �92 % � ����� ��������� �� ��� ����� � �������� ����� � �� �� ����

��� �� �� �� � � �� � ���� � �������� �� ���� � ���� ������ � � �2 9�� 9���$ @

� ����� ����� �� ���� ! � ����� �� � >$<��; �� �� >$;8�� �� � 92 % ��� � ��( �� �

� (���� ����� ���������� ���������$

� �22� *����� ����� A��$ ��� ����� �����$

*��"�#�/ �$ " ����� � ��� ��3 �$ �5���3 #$ 6����� �� ������3 7$ #���� � ��������3 7$ " �����

��������

" ��� �� /� �� ������� >= ��22� 9=8=B9<9>

22�1(1;2<:2�:C B � ����� � ��� � �22� *����� ����� A��$ ��� ����� �����$

4,,D � 2 2 � 1 ( 1 ; 2 < � 2 � 2 2 < = � ( >

' #����������� ����$ @�$D �;�(911(��9<=93 � 5D �;�(911(��>229$

���� ( �##����/ & �E��������$��$� ��$%$ �& � $

Page 2: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

� ���� ������

/����� �� �� �� ����� ��������� � � ��� ������ ������ �� � ������ �

��� � �������� �� � �� ���� �� ����� ����� � � �������� �� ����"��� ������/�� �� %�� � �� � �$ F9G$ @ ��������� ��! ������ � ���� ���� 0�

����� ;�2 �� ;22 %� ���������$ ���� ��(�� ���� ����� ������ �� � �(

�������� �� �"/ �� �� � ����� ��� �� �� �� � ���� �� �� � �������� �� ��� ��(�� ���� ����� ����� !�� ����� � � ���� � � ��� �� ��� �� ��� ���� �� "/ ����� �����$ @ ����H� ���� �� �������� � �� � ����� �����(

��� �� � ����� � �� �� ��:�� ���(��� � ����� �� ��������� ��� ����� ���������

� ��� � ��� ������ �� ���� �� ���� ������ �� � �� ���� �� ������ �

� ��������� �� �#"/ �� ��� ����� � ������(���� � ��������$ *5���(��� � �� ������ � ������ � ��! �� ����� ������ �������� �� �������� ��� ����� �� �������� ������� ���� �� �����$ " �� �� ���� F9B�G �

������ �� �������� �� � ����� �������� �� ������� �� � �5���� ���� ������ � �(� �� ���������$ @ �������� �� ����� � �������� �� ��� ��� ������� ��������� ���� �������� �� � ��& �� � ���� �� � �� �� �� ���(���� �����$ ������� �� � �(��� � ����� �� � ��� �� � ���� ���� F=G �� �� ������� �� ��� �� � ��(�� ���� � � ��������� �� � ���������$

��� ! � H��� ��� �� �� � � ����&� � ����� !�� � � =�8� �+ �� �� �� F<G$

A �� 6 � � ! � �$ F8G ������ � �������� � ��� ��� � � ���� ���� ���!�� � � =�8�1�9� �� � � =�8<1�9� �+ $ % ! � � � �$ F>�;G � ����� �� ���

��� ��� � ��� !�� � � ���� � � ���� � � 1��21 �� � � =�8;= �+ �� � �������� ����� ���" �� ������� ���� ��� 06 � >= %$ @ �������� ���! � H��� ������ �� � ����� !�� � � <�9>> �+ F1�92G$ ��� ���(�������

�������� � ������ !� ��� �� I(� � ��!�� ����� ����� �I47 $ /������ ! ������� � �������� �� ��� � ��� ��� � � �� �� ������ ��!�� ����� ������647 F99G$ ���� �������� � ����� �� ��!� ��� ����� ������ ���� � ��� ����� ��

� ������� ������$ ,� � � � � � 647 �� ��� ���� � ���� �� ������ ���������� �� � ����� ���� ��� ��� ���� ���� �� �����5 �� � �5���� � � I47$

� � ������� ���� ���(������ 647 � � �� ���� �� 5�� �� ������ ������������� � ����� �� � ����� ��������$

��� �������� ������� � � ��� �� � �� >� �� ���� �� � ���������$ � �!

���� � �� �� �� ������� ����� ��� ��� ����(�� ������� �������� �� !����� ��� � �� ��!(����B��(���� �� ������� F9�G$ @ ����� �������� �5��!������ ���� � ���� � ���� � ��� ����(�� ������� ��������� !�� ��� ���� F>�;G$

� ��� ���� � ��� ��� � ���� ���� �� ������ � �5�� ����(�� � �� � �� ��!�� ��!� ��5� � ��� �� �� ��� ��$ � � ��� �� � ��������� ��

�����(� � ���� �� ����� �� � ���� � �� � ����� ��������� �� ����� I(� � �� ���� ���(������ ������ ����� �����$ @ ���� � �� � ����� �������� ���������� ����� ������ ���� ���� /����� � ����� �� /"# �������$ �������� �

� � ���� � ���� �� ���� � ����� ����� � � � ��� ������ �� �� ���� �������� �� � ����� � �������� �� � ��������� ���� �� � ����������� ����$ ��� � ��������� � ��� ��������� �� ������ �� �� � ������

9=8< 12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�-

Page 3: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

�� �� ���������� ��� � ����"��� F9�9>G �� � ��"��� F��9>G� ��! #"/

�������� � �� ���� ���$

� ������������

�2�2 ����(� �������� �

4�������� ���� � ���� �� ������ �� � ��� � !� ��� �� �� � �����(���� � �� ��� ���� ���� ������������ ������ �� �� ������ �88$81J �� ��� �� ����� � ��� ��D ��#�> �" ���������� #��� � ������ K�� � � #�> �.� ���

)�� �� � ���> ������ #��� �� K�� �� ��> �#������ �!�� $ @ ����� �� ������ !��� �� � �� ����� � ��� �� !�D ��#�>L!��� 9;=$�> �:���3� #�>L!��� 98=$>1 �:���3 ���>L��� 918$�8 �:���3 �� ��>L���� ����

�>9$<1 �:���$ @ ��!��� !� � ������ ��5� �� � �� ������� ��� � � !�� ������ �� ��!� � ��� �� ���� ���� �� � � ���$"�5� ��!���!� ����� ���

� ����� �� ������� � 9��> % ��� 91 $ @� � ��!��� !� �������� ����� ��������� �� �H�� � 9>=> % ��� ;< � 9��> % ��� ;< � �� H� ��� � 9�8> % ��� � $��!� � �������� ��� � ����� !� ������ �� H� ��!�� �� �! �����

����� ���� � ��������� � �� ����$ ��� � � �� ����� !� ����������� ��������� ������� ������� �� ���� � !�� � ������� � �� !� ;��� �����$ ������ �����> �������� !� ��� ��� �� � �� �����$ ,� ��!�

� �������� ��� � � ������ ! � ���� �� I47$ �� �� �������� � �� ������ ����� � � ����� ! � �������� �� � ������$ I47 � ����� !� ��� ���

���� )����� H�� � � �#� %�9 � 9�1;218< �+ $ ������� �6�� �;2� ! � ��� � ������ � �� �� �� �� ��������&� ���(�� ��� ����� F9;G ��� � �� ���� �� �H���$ ,��5��� �� �H���� �� � � ���� � � ���� !�� �!�� � @/*�/82

F91G �� 4#4,/K" F9�G ����! �$

�2�2 %����� # ���� � ������������

647 � ����� !� ��� ��� � � ������ ��!�� ����� ������ � � 12 "� /�/� �� / ���� � ��������� �!��$ @ ����� �������� ��� ������ ���(

������� �� �!� � � ��� ����� ����� �� �� �� � 2 ��� ! � ����� �� ��� ! ����� �� 9$;=2�9 �+ $ @ ������ M�5 � � � ��� �������� ! � ����5�� ���92� ������� ���� ��9$ � ��!�� � ��� ! � ���� ��� �� ���(! ��� � � ����

������� �� �� ��� < ��$ ��� � /����� � ������ �������� � � !� �������!�� ��� ��& �� 2$2<� ��� �� � �� ;B9>8$8��$ @ ������ � �� �������� �� >1>. ������� !�� )�(�� �� H�� ������ ����$ � ����� ���� ������ ��� �##/ ! �

��� ��� � ��! ���� ��� � �������$

�2-2 & ����(# ��:������ ��# &.� �#�( ��

647 � � ��� !� �H�� �� � /����� ���� �� � �� �� � ����4�������! � F9=G� ����� � ����� �� ������ ����� ������� �� � ����! �$ 4 �

12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�- 9=88

Page 4: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

� �� !� ����� �� �����(N���� ��������� !�� � � ������� ���������

����� � ���� ���! ;1� �� ��$ � �������� ��������� !� ������� �� #���� �������� � !�� ��5 ���H�����$ * � �������� � ���� ! � �H�� ����������� !�� � ��� ����� ����� �� � � ��� �� ����� � ����� �� �� ������

�� � �H����$ #��������� ��� ��������� ����� !� ����?����� � ���� ��� ��� /����� �H������ �����&��� � ������ � � �� �/ � 2�92>� ���9 ��� ��� ��

�/ � 2�28;� ���9 ��� ���$,� �� !�� ���!� � � �� /"# �������� ��(� ��� ����� �� �� ���� ����?�

� � ������ ������ ���� ���� ��� � ����� ���� �� ���� � �� ������� F9<G$

/������ � ����?� � �� � ��� �� ����� ��� ��� � �� ����(� �� ������ ����� ���� � ��� �� ����� ��!�� ����� ����� � � F98G$ ,� � ����� !���� �!/"# ����� �� /"#4�� F�2G � �� ��� �� ���� � �� � � �����

��������$

� ������� �� ����������

-2�2 %��(��� ��������� �;<

@ 647 � ���� �� ��� ����� � ���5� �� �� � ����� +�9:� !��

� � 1��;<2�;�� � � 1��2<<�;� �+ � � � =�8>����� �+ �� � � <8�88���� � �81 %$��� �� � ������� �� � ������ � ��� ��� � �� ���������� ���� !� ���� ���

� �H���� ! � ��� � ���� �����$ � �� �� ������� �� � �� � � ���� � � ���� �� ���������� � ��� ���� �� 82� ����� �� � � � ����� �� ��� �������� ����� � �������� �����(���������� �� �� �����(��� ��� �$ @ � � ������� ����

��� � ���������� ���������� �� � ���� ��������� � ��� � ����� �� � ��� ���> �� � ��1 �� �� $ @ �M����� ���������� � 2 (� �� ( � ��3 2 $ 2� $ � �� ��(�# �� � $ (� 2 $ (� � $ 2� � 2 2 �� 2 2 ( " �� � ��# � �� �� ��� ����� ��� ��

� ���������� �� � ����� +�9:� ����?� 5�� � $ "������ � �� ��?��� ����5��� ��������� � � ��� � ������� ������� �� 647 �� �� ������� � ���������� �� � �5��� ��������� � � I(� �� � F�9G$ ,� � ������ �� �� �������� ��

2 $ (D $ � ��� ( �M������ !� ����� ��� �� � ���������� +�9:� �� � ����� F=G$@ ������ ����� ����� � � !� ������� � ������� ���� ����� � ��� �81�

�22� 922� 12� ;2� >2� �2 �� 92 %$ 6� �������� ���� ����� ��� �� � ����� �� ����� � � !� ������$ K��� ��� � � ���� � �� �� �� � �� � ������������� � � �

��2� � � ��2� �� � � ��2 ��2 � >�<8 �+ $ @!�� �������� �

� � ����� ��5 ��������� ��� � � � ����� �2= �M������ �� ��� � �� >= �H��� � ���� ������� !�� &� � >�12J� &!� � ;���J� &�� �� � ��2<J ���� � 9�12 ����$ 9 $ @ �H�� � ��� �� � ����� ������� ��� ��� � � � ����

�� ����� ���� � �81 % � ����� �� @ �� 9$ @ �� �� �� ��� ����� �� �������� �� �� � �5��� ����� �� ����?����� �� � ���� ����� �� !�� ��

� ������� !� � �� �� ��$ 6� ��5��� �� ���� ��!� � �� � ! � ����������� � �H����$ @ )���������O� ���� �� � ���� �� F��G ! � � ���� �� ��� � � 2�8�9$ @ ���� �� � ���� ����� �� � ����� � ��� �� � ������������

9<22 12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�-

Page 5: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

���$ 9$ ������ ������� �� � ���� �� ����������� ��� 647 �������� ���H�� ��� ��� � ���� ���� ��� ��81 % $ @ ���� ����� � ���� ����� � �

���� � �������� �� � ���!� �� �� �M������$ �� � ������ �� � H��� � ������� ����� ���� � �� ��� �� ��!�$

12*213�#��

�(24.

���� �

(�&����

���5�((�� �

-67�,,�8�6�69�)�-

9<29

Page 6: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

����$ 7� �� � �� ��� � ���� �� � �(��� � ������ ��� � �� ��� �� !������ �� ���� �� ������& � ��B� ���� ���� ���$ @ ��� �� ��� ��� ��

� ����� ����� �� ���� � ���� � �� ��������� �� � ����� � ���������� ��� ! � � � � ��� ��� �� �� ����� �� ��5 ��� ��� �� � �� ������ �� ���$ � $ ��� � ���������� ��� �������� ��������� F�9��>��;G ����� ���&

�� �� � ����� +�9:� �� ��! ����(� �� ������� ��!� � �!� �������� ����� �� �� �� � �� �� ��� ���������$ ,� �� ��(���� ����� �� � ���� ������

F�1G$ @ ������� ���� ��� � �� �� ��� ������� �� � ��& �� � �� �������

��!� ��� ����� �� � �����$ ,� �� �� �� �� � � � �������� ��!� �5�� ����� ���� �� �����(���������� � � ��� ��� �� ���� ���� ��81B

92 % � � � � ���� ��� ��������� � �������$ @ � ���� � ���� �� 82��� @ �� � !�� �� �� � ���� !�� ��� 5�������� ��� 5 ����� � <8�8�8�<�� �� # ��"��� F�>G� 82$98>�> � �� # �"���� F�9G �� 82$;� ��

# ��/�� F�;G$ @ � ���� � � ���� �� &(� ����� � ������� ���� ���� ����� �� @ �� �$

@ �� 9

/H�� �������� � � � ���� �� ��� � �81 %

���� 4�������� = � 3 � ��+ � ����� ���

�� ;� �2$22�;�8 �2$299��� 2$=19�9 2$�>�; 9$222

� �# 2$12 2$22 2$12 2$���= 9$222

� �� 2$12 2$22 2$22 2$>;�8 9$222

��9 ;� 2$�<2�9 2$��9�� 2$2�21�< 2$<2�9� 9$222

��� ;� 2$�;9�9 2$==<�9 2$2>28�< 2$�8�9> 9$222

��> ;� 2$2;81�< 2$12=�9 2$=>8�9 2$=��99 9$222

#���� ����� ��� ���D �� � ����� +�9:�� � � 1��;<2�;�� � � 1��2<<�;�� � � =�8>����� �+ ��

� � <8�88���$ &� � >�12J� &!� � ;���J� &�� �� � ��9=J� �� � 9�12$

@ �� �

" �� ����� ����� ��� �� � ����� ������ ���� ��� ��� ���� 647 � � � ������� ���� ����

92 % �2 % >2 % ;2 % 922 % �81 %

�� ��+ 1$�;>;�1 1$�;><�; 1$�;>8�1 1$�;=��; 1$�;18�; 1$�;<2�;

�� ��+ 1$1<1��; 1$1<�>�; 1$1<=;�; 1$18�<�; 1$18�9�; 1$�2<<�;

�� ��+ =$89�<�� =$89;9�� =$891<�1 =$8�;��� =$8�=1�1 =$8>����

� �� 82$2>>�9 82$298�> 82$292�> <8$8<9�� 82$2;1�> <8$88��

> ��+ > �;8$;2�> �;8$19�> �;8$���> �12$�=�> �12$;>�> �19$;9�>

�� ��+ 1$�;>;�1 1$�;><�; 1$�;>8�1 B B B

�� ��+ 99$9=9>�; 99$9=�=�; 99$9=;8�; B B B

�� ��+ 91$<�1=�� 91$<�<>�� 91$<>9=�1 B B B

�� >$<��; >$<;�; >$98�; B B B

&��J ;$<1 ;$=2 ;$;= >$<8 >$�= >$12

&!��J �$=� �$;8 1$8= 1$�< ;$<< ;$��

&��J �$;= �$12 �$9< �$22 9$<; �$2<

�� �$>� �$9= 9$<> 9$11 9$>= 9$12

&� ��J 8$< <$92 <$; B B B

9<2� 12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�-

Page 7: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

���$ �$ #��� ����� �� ��� ���� ��� H��� �� ��� ����� ��� H��� �������� !�� +�9:� �� �;:� �� � ����� �������� ���������$

12*213�#��

�(24.

���� �

(�&����

���5�((�� �

-67�,,�8�6�69�)�-

9<2>

Page 8: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

@ ����(��� � � ���� !� ����� �� ��� � ������������ !�� ��� ����

���� ���� !�� ������������� � �� � � � ������ ���� �� � � ����� � ��� ������� ���� ���$ � �� �� ���� � � ;2 % �� � �� ��� � � >2 % �������� �� � � ���� � � ����� !�� ��� �� � ������� �� � � � � �����

�� �������� ����� � � � ��$ @ ��� ��� �� ������ � 9��2;88�9� �+ > �� �����H� ���� � ��� � � � ��� ��� �� ������ � 8�111�>� �+ > $ 7� �� �

+�9:� �������� �� �� M5������� �� � ������ �� � �������� � ��� ��� �� ����� ��������� � ���� �� ������� � ���� ������� � ����� ��� � � ����$ @ �� � �B� ���� ����� � �81 % !� �� ��� �� ���� ����� �� � 5����

� ��� � � ���� �� ���� ����� � ��� ����D �B��� �$2<>�< �+ �� ���� �� �$9< �+ 3�B��� 9$8�<�< �+ �� ���� �� �$22 �+ $ ,� � � � � ��M��� �� ��5� � ���� ����� � � �� � ����$ @ ������ ���� �� � �!� � � ����� �� ��� ������ � ��� �

������ �� � �������� ��� � 1 � 2��� �+ �� �� � � � 2��2 �+ ��� � � ��� ��� ��� ��� ��� ����� � � � ������� ���� !�� � ��� � > � 2��;1 �+ ��

�� � � � 2�=< �+ F��G$ # ���� ���� �� ���� � ��� ���� ��N� � ����� ���!�O����� � ��� ���� F�=G� ���� � �� � ���� ���� ��� �# � >�1 �+ ��!� � �� � ��!� � � � � ��� �� � ����$>>�; � !�� � � ����� � ��5 �� ��� ��

�>�$ @ � � ��� �� � ���� ���� ��� � ��!� � � � � ��� �� � �� �1$==�< �!�� � � � ��5� � ��� �� � �� �1� �� ��� F>B1G$ ��� � ���� ���� ��� � 92 % �� �B�� ��$2<��< �+ �� �B�� �9$8�=�8 �+ �� ��� � �� �����H� ����

���� ���� ���� ��� � � � ����� ��� �� � �� ��� �� ������ �� � ��������$ @ �� � �B�B� ���� ���� !�� �� ������� �� � ��& �� � � � ����� �� ����� ��

� 9�;$�;�� �$ " �� ���� ���� ��� �� ���� ���� � ����� �� @ �� >$ ,� �������� �� �� ����� � � � � �� � �B� �� �B� ���� ����� �� �� ����� ���� � � �� ����� ���� �81 �� 92 %$ @ ���� �� � � ��� �� � ����� ��� � � ����

� �� � ����� ��� ����� �� � � � � ��� � � � �� � ��� � ����� �����$ �� �������� �� ��� ���� �� � ����� ����� ��� �� ��� ��� �� ���!� ��� ���!�� �� � � �B� �� �B� ����� �� � ��� �� ����� ��� ����� �� ����� �� ����

�� � ��� � ����� �����$ @�� ������� � � � �� � ����� ��� � �� � ����� �� � ������� � � � � � ������� �� �� ��� �������� ��� ���� ���� ������������$ �� � � � ��� ��B� ���� ����� � � ����� ����� ��� �� ���

� �� �� � ��� ���� !�� �� ������� �� � 9� ������� �� �������� �� �� �� ��������� ��������$ @� ������� � � ������� ���� �� ��� �� � ������� �� � ����

�������� ��B� ���� ����� � �� ������ ���$ �� � ��� ��� ������ ������� ��� ��� �� � �� � �B�B� ���� �� ��� � � 9<2�$ � ������ ������� �� ����(��� �� ���� �� !�� � �� � ����� �������� � � � � ��&� �� ������� �

� �B�B� ����( ����$

-2�2 .����� � ��������� �;<

@ 92 % 647 � � �� � ����� �� ��� � ����� �M������ � ��! ��( ����$

@� ������� � �M������ ����� � ���5� �������� �� � ����� ���� ��� !��� ���� � � ���� �� � ��� �� � ��� �� �� � ���� !� � �� � ��� � � ����� �� ���� � ���� ����� ���������$ @ ����� � � ����� ���� ! � ��� ��� ����

9<2; 12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�-

Page 9: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

/"# ������� �� � ��! ���� ��� ����! ;2 % � � $ /"# ������� !��

��� ��� ��� ������� ���� ����� >� ������ ����� ��� !�� � ���� ����� ������! � ��� �� ��� �� � �� � � ����� ��������$ ����� 92 ������ ��!��� ���������� � � � � ����� �������� �� �� �� �� � � �� � ���� � ��������

�� ���� � ���� ����� � � �2 9:� 9:� 3 ���� ����� �� �� �� ��� ���� � ���� ����� �! �� �� �� !�� ���� �� ���� � ��� ������� �� � � ����� �����$ .�!���� �� ��� ����� ���� �� ���� ������ ��� �� �� �� ��� ���� � ���� ������ ��!

������� �� � �� ����$ 4���� ��� �� �� � �� �� �� ������� �� ���������� H� ������� !�� � ��� � � � ����� �� � ���� �� �� 5������ � � � � � ���

���� ���� 82� � ����� �� � ����� ������ � �� ����� �� ���� �����$ ��� � H� ��H���� ! ������ ��� ����� �� � ������ � �� ��� ������ � /����� � �����$ @ ����� ��!� � ������ �� � � ���� �� ����� ����� � ! �

@ �� >

" �� ���� ���� ��� ��+ �# � >�1 �+ �� ����� ���� �� ��� ���������� ��� ������� ����

647 � � � ������� ���� ����

92 % �81 %

��� ��� ��

�B�9 ��+ � � �$2<9�= �$2<9�=

�B�� ��+ � � �$289�8 �$2<;�=

�B�> ��+ � � �$2=>�8 �$2<1�8

�B�� ��+ �$2<��< �$2<>�<

7��������� �� 2$22<�; 2$2298�

��� ��� ��

�B�9 ��+ � � 9$8���8 9$8�1�<

�B�� ��+ � � 9$8�8�8 9$8>=�=

�B�> ��+ � � 9$8>��8 9$8�>�8

�B�� ��+ 9$8�=�8 9$8�<�<

7��������� �� 2$2219<8 2$22=��

�B�9B� �� � � 9;8$=98�� 9�=$9>�>

�B��B� �� � � 9;=$9<��> 9�>$;>�<

�B�>B� �� � � 9;=$=91�= 9�>$><�<

���9� ������

��B�9��+ >$288�= >$2=��8

��B�9��+ �$=8<�= �$<29�8

��B�9��+ �$=>��= �$===�8

��B�9��+ �$�9��= �$�99�8

��B����+ �$==1�< �$<=�9

��B����+ >$9<8�< >$9>�9

��B����+ �$1�1�< �$1��9

��B����+ �$=�1�< �$=9�9

��B�>��+ �$�<2�� �$=�2�=

��B�>��+ �$8;>�� �$8���=

��B�> ��+ >$9>>�� >$28��=

��B�> ��+ �$19��� �$1�9�=

7��������� �� �� "�� ��� �� � ������� "B� ���� ���� �� � ������ "B� ���� ���� �� :

� �� � "B� ���� ���� �� $

12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�- 9<21

Page 10: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

���$ >$ ������ ������� �� � ���� �� ����������� ��� 647 �������� ���H�� ��� ��� � 92 %$ @ ���� ����� � ���� ����� � � ���� � �������� �� �

���!� �� �� �M������$ �� � ������ �� � H��� � ������� ����� ����� � �� ���� �� ��!�$

9<2�

12*213�#��

�(24.

���� �

(�&����

���5�((�� �

-67�,,�8�6�69�)�-

Page 11: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

��� ����� �������� �� � � ����� �� � �������� ����! �$ @ � ����� ��������

! � �H�� �� �� � ����� +� 9 � � �������� � � ��� !�� ���� � �������� !� �H�� �� ���� � ����� �� ������ ! � � ���� ��$ @ ���������������� !� ������ !�� � ����� ������ � � � ���������$ @ ����

! � �H�� !�� �M������ �� � ��(� �� ;B�2�$ @ H� � ����� �� � �H���� �92 % �� ��!� �� ���$ >$ ���� � ���� �H���� �� � ���H�� ��������� � � ������

�� � � ����� ����� �� ��� ����� ����� ��� ������ ��� � ����&� � �� 8$<J ! �� �� ��� � �������� ����� ��� ����$ @ � ����� ������ ���� � !����� ���� ���� ��� �� ��� � � ����� ����� �� >$98�; ��� >$<;�; �� ��

>$<��; �� ! � ��� ��� � >2� �2 �� 92 %� ���������$ @ �������� �� ������� !� .= � �>��>���� .� � 2�>8�1�� .3 � 9��;�8� � 92 %$ @ 6P����� ��� �� �� ��!� >2 �� ;2 %$ ���$ ; ��!� � ����� ���� �� � � �����

������ �� � ���� ���$ @ � ����� �������� � � � ������� � ���� ���� �� ���2 9 9 ����� ����� �� �� ������ �������� ����� ��� ����� �� ���$ ;

!�� � ����� � ��� ����� !�� � ���� � ���� �����$

-2-2 %��(��� ��������� 5;<

@ ������ ����� ����� � � !� ������� � ������� ���� ���� �� � � �

��� ��� $ @ �M����� ��������� ���!� �� �� ������ � ��� ��� � �� � ����� �;:� ���$ <= $ @ )� &� ��� ���� F�1G �� � ���������� �� ������ ��� ���� ����� �!�� � � ������� � � ������� ���� �� � ���� ������� �� ��� �� � �������$

��������� �� ��� ������� ������ � ��� �� � ��� ����� ���� � ���� � �� ��� � ����� �������� ��������� !� ��!� ���� � F9 9 2G ��������$ @� �

����� ���� ����� ���� � F2 2 9G �������� ����$ � $

���$ ;$ @ ����� ���� �� � ����� ������ �� ���$ @ ���!� ����� � � �������� �� �

� ����� ������ � � � ����$ ����� ������ � � �� ��� ������ � �$ ���� � �����

����� ���� �� � � �� ��� � ����� �� H��� �� ����$

12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�- 9<2=

Page 12: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

���$ 1$ ������ ������� �� � ���� �� ����������� ��� 647 �������� ���H�� ��� ��� � ���� ���� ��� ��81 % $ @ ���� ����� � ���� ����� � �

���� � �������� �� � ���!� �� �� �M������$ �� � ������ �� � H��� � ������� ����� ���� � �� ��� �� ��!�$

9<2<

12*213�#��

�(24.

���� �

(�&����

���5�((�� �

-67�,,�8�6�69�)�-

Page 13: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

@ ���� ��� � � ���� � �� �� �� � � �� �� � ����� �������� � � � ����

� � ���� � � ��� ��� � >�<8 �+ $ @ �1 � �� �� � � ���� ��������� � ����

� � ����� �������� � � � ����� ��������� ��� � � � ���� �� 91= �M������������ �� � �����!��� &(� �����D &� � ;�9<J� &!� � 1�><J� &�� �� � 9�8>J�

�� � 9�<2$ @ ������ �� � ���� �� � ������ �������� �� � � � ������������ � ������ ����� ����� � ���� � ���� ���� ��� � ��!� �� ���$ 1$ 6�

�������� � � � �� ������� � �� �� � ��!� �81 �� 92 %� ���� ��� ����������� �� � �������� � � � ������$ � �� �� ������������� ! � ������ � �2 %� !�� ���� � ������ ������� �� � ����� � � �� �������$ ��������

� � ����� ���� ����� ���� ��� �� &(� ����� ��� ��� ���� � � ����� ����� ��&� �� @ �� ;$ @ ������� ��������� !� ��� � ��� ��� � ��� ��� � ;# �� ��� � ;� �� <�� !�� ���� � ����� �������� �������� �� � ��(� ���

�� ����� ���$ � �� � � ����� �� ������ ���� � � ����$ @ ����� ��� ��� �� ��� ��� �� ! � � ���� �� �� � 9�$81�9�; �� 8$�>8��< �+ >$

@ �� ;

" �� ����� ����� ��� �� � ����� ������ ���� ��� ��� ��� � ����� �;:� ���� 647 � � �

������� ���� ����

92 % �2 % >2 % ;2 % 922 % �81 %

�� � �� ��+ 1$=;;��1 1$=;;<�; 1$=;;<�1 1$=;1��; 1$=;1=�1 1$=1;=�;

�� ��+ <$9288�8 <$92���8 <$999�9 <$999�9 <$99;�9 <$9�1�9

> ��+ > ��=$�>�1 ��=$;1�� ��=$�=�1 ��=$=>�1 ��=$<<�� ��8$2��1

�� ��+ 1$=;;��1 1$=;1��; B B B B

�� ��+ 99$;<8�1 99$;82;�; B B B B

�� ��+ 9�$�988�8 9�$�9<�9 B B B B

� �� ;#�2 9:� 9:;

5 ��+ � 2$2;�1 2$2=�1 2$2<�> 2$28�� 2$9;�� 2$>9�>

� �� ���2 2 9:�

5 ��+ � 2$28�8 2$�2�8 2$9>�� 2$9��� 2$9>�1 2$�<��

�� >$;8�� 9$<<�1 B B B B

� �� ���2 2 2

5 ��+ � 2$>�� 2$>�� 2$>�9 2$��9 2$��9 2$>�9

�9 �� ;��2 2 3

3 2$�;9�> 2$�;2�9 2$�>��9 2$�><�� 2$�>;�9 2$�>=��

5 ��+ � 2$;�> 2$<�> 2$;�� 2$<�� 2$>�� 2$8�>

�� �� <�= � 2

= 2$�>8�> 2$�><�; 2$�><�> 2$�>8�> 2$�>8�8 2$�>1��

� 2$�>1�> 2$�><�; 2$�;2�� 2$�>��> 2$�;2�� 2$�;9�9

5 ��+ � 2$��� 2$21�9 2$>�9 2$>�9 2$;�9 2$1�9

/�� ������ � �����

&� �J ;$12 ;$1� ;$>� ;$�< ;$�� ;$9<

&!� �J 1$8; 1$<8 1$=� 1$1� 1$1� 1$><

&� �J 9$9> �$2� 9$;8 9$;� 9$�> 9$8>

�� 9$18 9$1= 9$�; 9$1> 9$1; 9$<2

&� � �J =$>> 8$29 B B B B

12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�- 9<28

Page 14: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

@ ��� �� ��� ��� �� � ����� �� ���� � ���� � �� ��������� ��

� ����� � �������� �� ��� ! � � � � ��� ��� �� �� ����� �� ��5 ���

��� �� �� ��� ��� �� ���$ � � �� ���$ @ � �� ���� ���� ��� �# � >�1 �+ � �81 �� 92 % � ���� �� @ �� 1$ ��������� �� � ����� � ���� �������� ����

����� � �� ���� ������ �� � �� �� � 9��9 �+ � ��� �� � 2�=< �+ � ���

�� � 2��2 �+ �� ��� �� � 9�;2 �+ F��G� � ���� �� � ���� ! � � ���� �� �� �

� � 9�22$ ���� � ��� � ���� ���� ���� ��� ������ � � ��!� � � � � ��������������� �� � �� � � ����� �� ��� � ��� ���� �� ��� �� ���� �� �$2; ����� �� ���� �� 1$=1 � ���������$

-2�2 .����� � ��������� 5;<

@��� ���(������ 647 � � ��!� � � � �� � �� �� 5�� � �� � �2 % �� � �������� �� �� � �� !� ���� �� ���� 12J � 92 %$ @� 5�� � ��

� � � ���5� �� � ����� ���� ��� !�� � ���� � � ���� �� � ��� �� � ��� ���� � ���� !� � �� � ��� �� � � ����� �� ���� � ���� ����� ���������$

@ �H���� ������� ! � � � � � ������� ��� ���$ @ � ����� ���������� �� �� �� � � �� � ���� � �������� �� ���� � ���� ����� �2 9:� 9:� $ @� ����� �������� ! � �H�� �� �� � ����� +� 9 � � �������� � � ���

!�� � ����� ����� �� � ��� � ����� ������ !� ������ �� ���� �����$@ ������� � ���� �� �� ������� � ������ �� � � ��������� � 92 % �� ��!��� ���$ �$ @�� ���� � � � ������� � ���� ���� �� �� �2 9 9 ����� �����

�� �� ������ �������� ����� ��� ����� �� ���$ ; $ ���� ���� �H���� ��� ���H�� ��������� � � ������ �� � � ����� ����� �� ��� ����� ����� H� � ������ ��� � ���� &� � �� <$<>J ! � � ��$ � ��� � � ����� ����� ��

@ �� 1

" �� ���� ���� ��� ��+ �# � >�1 �+ ��� ��� ������� ���� 647 � � � 92 �� �81 %

92 % �81 %

��� ��� ��

�B�9 ��+ � � �$288�> �$9>��;

�B�� ��+ � ; �$9>1�> �$9>1�>

�B�� ��+ �$99=�� �$9>>1�=

7��������� �� 2$29=2 2$229;

��� ��� ��

�B�9 ��+ � � 9$81��= 9$8>9�<

�B�� ��+ � ; 9$8�=�= 9$8>1�<

�B�� ��+ 9$8;91�= 9$8>>�<

7��������� �� 2$29;8> 2$22�2�8

�B�9B� �� 9<2$22 9<2$22

�B��B� �� 9=8$2<�; 9==$8��1

� �9� ������

� B�9��+ � ; �$<=>��; �$<=89�1

� B����+ � ; �$<<2�1 �$82>��

� B����+ � ; �$<�>�1 �$<19��

9<92 12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�-

Page 15: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

���$ �$ ������ ������� �� � ���� �� ����������� ��� 647 �������� ���H�� ��� ��� � 92 %$ @ ���� ����� � ���� ����� � � ���� � �������� �� �

���!� �� �� �M������$ �� � ������ �� � H��� � ������� ����� ���� � �� ��� �� ��!�$

12*213�#��

�(24.

���� �

(�&����

���5�((�� �

-67�,,�8�6�69�)�-

9<99

Page 16: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

9$<<�; �� �� >$;8�� �� ! � ��� ��� � �2 �� 92 %� ���������$ �� 92 %� �

�������� �� � ����� ������ !�.= � �2��9�>��.� � ��<=����.3 � �9�==�8�$���� � �������� �� � � ����� � �� � >2 % � &��� � �������� ������� ������� ���� ��� � �� �� � ��!� �2 �� >2 %$

� �����������

,� ���� ��� ! � ������ �� ��� ����� ����� ��� �� � ����� � �(

����& ���� �� � ����� ��������� ������ �� � ��� � �� � �� �� ��(�� ���(������ ������ ����� ����� � �������$ ��� ������ � ��������� !��

� �������� ����� �������� �� � � ����� ������ � ��� �� � ��� ���������� � � ���� ���� �� ��� �� � ��������� � ��! ���� ���$ 6� ����� �������H� �� ���(��� � ���� ������� ! � ����� ������ �H����� �� ������ ����� �(

���� � � $ @� ! � �� �����H� �� ����� �� �� ���(����������� ���� ���$@ ������� ! � ���� �� !�� � ���� � �� �(��� ����� � ����$ @ � ����������� ��� ��� ���� /����� �H���� �� 92 % � � !� >$<��; �� ��

>$;8�� �� ��� ��� �� ���� ���������$ @� ������ ��� �� !�� ���� ������ ��� ���! � 6P� ���� ���$

�������� ������

� !���� ��� �� ����!��� � H� ��� � ������� ���� � �!��� 6 ��� �

����� /� �� #������ �6�/ � @ /�� � �� ��� �� ������ �� � �!�������� ���� �� ��� ���� /� �� ���� $ �$%$ �& � �� ������ ����!���� �H� ��� � ������� ���� � QQ/� ��� �������� �� �� ����� ���R�� �� �

� ��� �� ������ *���� #���������$OO

����������

F9G %$(,$ %�� � ��� @$ %���� � .$ � ! � � %$ @� ��� � S$ @���� � 6 ��� >81 �988< �==3

%$(,$ %�� � ��� @$ %���� � .$ � ! � � %$ @� ��� � S$ @���� � 4��$ /�$ � 18 �9888 99918$

F�G �$ " ��� �� �$ / � �� #$ " ����� "$ .����� -$ ����� �� � #�$ 9;; �9888 ��;$

F>G .$ % ! � � � ,$ . �� �$ @�� � � S$ 6��� � � 4��$ � �<;:�<< ��222 9;�<$

F;G .$ % ! � � � ,$ . �� �$ @�� � � S$ 6��� � � 4��$ � �<9:�<� ��222 19<$

F1G @$ 6 � � ! � �$ 6���� � -$ 4��$ ���$ - � � �8 �98=2 =;�$

F�G #$ /����� "$/$ ,� �� � A$ "������� -$ �� ���� -$ ) ��� � -$"$ 7 @�� � -$ 4��$D #�����$

" ��� 9� ��222 <�81$

F=G "$@$ �������� %$�$ )��!���� )$�$ @ ����� %$/$ 4�������� 4���$ ����� �� � #�$ ��

�988> 98=$

F<G )$ �� ��� -$ ,����$ 6���$ #�$ �= �98�1 88>$

F8G @$ 6 � � ! � %$ S���� ! � �$ 6���� � -$ 4��$ ���$ - � � �= �98�8 <<2$

F92G -$ ���� � A$ % �&� /$ � ��� -$ ��$ #�$ ���$ <9 �9818 ;=<>$

F99G �$%$ �& �� �$ "���� +��� �$()$ *�������� �$�$ ,� ���� -$ *������ .$ /�����0�� ����$ 4��$ � =1

��22� 9B>� 7�,3 92$922=:122>>82929919$

9<9� 12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�-

Page 17: A study on the nuclear and magnetic structure of the double perovskites A2FeWO6 (A = Sr, Ba) by neutron powder diffraction and reverse Monte Carlo modeling

F9�G �$ % �� #$-$ " ������ ����� �=8 �988< ;;$

F9>G /$4$ ����� /$"$ @�� �� #$ #����� �� -$"$7$ #��� /$ ���� � � � � �� A$ ��(7��� A$ 4��� ��(

) �� ��� �$ /��������� -$ 4��$D #�����$ " ��� 99 �9888 A;;1$

F9;G %$*$ -� ������ @$ 4 ��� 4$(*$ ����� -$ 4��$ *$ ���$ ,������$ 9> �98<2 9�<8$

F91G 4$(*$ ����� T$ %���� �����$ 9�2 �98�; >=1$

F9�G 4$(*$ ����� ���$ %�� >9 �98�8 19>$

F9=G -$ /�������(# �� R �� 4��$ � 98� �988> 11$

F9<G /$A$ "�)���� 6���$ ,������$ "�$ � >1; �9881 9$

F98G �$ "���� +��� /$A$ "�)���� �$()$ *�������� -$ 4��$D #�����$ " ��� 9� ��222 ;8=1$

F�2G �$ "���� +��� /$A$ "�)���� ��� #����$ � 11 �9888 =<>$

F�9G �$%$ �& �� �$�$ ,� ���� �$()$ *�������� -$ *������ .$ /�����0�� /$ " ���� 4$ �������� " ��$

/�$ ����$ >� ��229 �;<1$

F��G N$"$ )���������� ���$ 6��$ N�����(�� �$ ���� 9 �98�� 9$

F�>G -$�$ ������� "$@$ # � ��� "$-$ " ����&(A��� -$A$ " ����&� 4$ N� ���� �$ "���&� "$@$

��� P��&(7� &� #�$ " �� 9� ��222 9�9$

F�;G �$ 4������ N$ ����� ����� � �$ ���! �� #$ ) ���� /$A$ )��� %$ / �� � -$ )�� � ����� ��

-$ 4��$D #�����$ " ��� 9� ��222 8�1$

F�1G �$"$ )� &�� ��� #���� �����$ � �< �98=� >><;$

F��G /$7$ � ����� ��� #���� �����$ � >� �98=� =19$

F�=G ,$7$ ���!�� ��D "$ �O%�� �$ 6 ������� �*��$ � �������� �� ������� �� #���� ��� N��$ ��

�� ���� 4���� 6! S���� 98<9� ��$ 9B>2$

12*2 13�# �� �(2 4.���� �(� &������� 5�((�� � -6 7�,,�8 �6�69�)�- 9<9>