Structural and Magnetic Properties of Mn 2 GeSe 4

Mn 2 GeSe 4 is one of the rare ternary transition metal selenides which crystallizes in the olivine structure‐type (space group Pnma no. 62, Z = 4) with the room‐temperature lattice parameters a = 13.350(3) Å, b = 7.765(2) Å, c = 6.307(1) Å. The crystal structure is based on a hexagonal close packing of Se 2‐ with Mn 2+ ions in octahedral and Ge 4+ ions in tetrahedral coordination. Between 350 K and 150 K the magnetic susceptibility of Mn 2 GeSe 4 is characterized by a Curie‐Weiss‐behaviour with an effective moment of 5.90(3) μ Bohr indicative for Mn 2+ ions with a 3 d 5 configuration ( S = 5/2) and a paramagnetic Curie temperature of ‐240(5) K indicating predominant antiferromagnetic coupling between the Mn 2+ ions with a significant deviation from linear behaviour of 1/χ towards lower temperatures. At 66 K a sudden drop of 1/χ is observed which we ascribe to the onset of long‐range magnetic ordering. Struktur und magnetische Eigenschaften von Mn 2 GeSe 4 Mn 2 GeSe 4 ist eines der wenigen ternären Übergangsmetallselenide mit Olivinstruktur. Die dunkelgrau‐metallisch glänzende Verbindung kristallisiert orthorhombisch (Raumgruppe Pnma Nr. 62, Z = 4) mit den Gitterkonstanten a = 13, 350(3) Å, b = 7, 765(2) Å, c = 6, 307(1) Å. Die Kristallstruktur basiert auf einer hexagonal dichtesten Packung von Se 2‐ mit Mn 2+ ‐Ionen in oktaedrischer und Ge 4+ ‐Ionen in tetraedrischer Koordination. Magnetisch ist Mn 2 GeSe 4 zwischen 350 und 150 K durch ein Curie‐Weiss‐Verhalten gekennzeichnet, aus dem sich ein effektives magnetisches Moment von 5, 90(3) μm Bohr ergibt. Dies entspricht Mn 2+ mit 3 d 5 Konfiguration (S = 5/2). Die paramagnetische Curie‐Temperatur von ‐240(5) K deutet auf vorherrschend antiferromagnetische Kopplung zwischen den Mn 2+ ‐Ionen hin, die sich auch in einer deutlichen Abweichung vom linearen Verhalten für 1/χ = f(T) zeigt. Mit dem Einsetzen einer langreichweitigen Kopplung bei 66 K fällt 1/χ auf einen sehr kleinen Wert ab.