Визначення впливу магнітного упорядкування і зовнішнього поля на механізми зміни правил відбору збудження фононних коливань. Дослідження спектральних характеристик магнітовпорядкованих кристалів у інфрачервоному діапазоні. Виявлення ліній в ІЧ спектрах.
При низкой оригинальности работы "Експериментальне дослідження впливу багатопідграткової магнітної структури на фононні спектри кристалів", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Експериментальні дослідження властивостей кристалів, складних у стехіометричному відношенні і маючих багатопідграткову магнітну структуру, представляє великий інтерес як у звязку з фундаментальними аспектами розвитку фізики магнетизму, так і з необхідністю розвязання прикладних задач при використанні таких кристалів у сучасній техніці. Сполука Nd2CUO4 є базовою для отримання ряду високотемпературних надпровідників, і тому дослідження його властивостей представляє чималий інтерес. Відмінною особливістю цих магнітних кристалів є сильна залежність їх функціональних (магнітних і транспортних) властивостей від зовнішнього магнітного поля, змінюючи яке, можливо досить просто керувати властивостями виготовлених із них пристроїв. Такі дослідження відрізняються відносно великим обємом даних, трудомісткістю й складністю навіть первинної обробки (нормування спектра, згладжування шумів, застосування інтегральних перетворень), а також підвищеними вимогами до систем зберігання й відображення інформації (каталогізація спектрів, графічне й табличне представлення результатів). Тому поставлена в дисертаційній роботі задача розробки методики спектральних досліджень у далекому інфрачервоному діапазоні в широкому інтервалі температур і при впливі зовнішнього магнітного поля також має актуальність.У дисертаційній роботі вивчалися три різних представники таких кристалів: Nd2CUO4, у якому зміна фононного спектра обумовлена магнітним фазовим переходом; La1,775Sr0,225NIO4, що демонструє зарядове страйп-впорядкування, повязане з магнітною структурою; BAFE12O19, що має багатий спектр мод магнітного резонансу, частина з яких взаємодіє з фононами. Як показано в роботах Шантакумара [1] і Петітгранда [2], при температурах нижче за TN=276 К Nd2CUO4 володіє обмінно-неколінеарною магнітною структурою типу "плоский хрест", який лежить у ab-площині кристала. Обмінно-неколінеарна магнітна структура типу "плоский хрест" може бути утворена шляхом фазового переходу другого роду з парамагнітної фази I4/mmm як у фазу PC42/ncm при відсутності структурних спотворень, так і у фазу P42/mnm при їхній наявності. У камері зразків розташовується кріостат із магнітом і осередком для зразків, а також оптична система з геометрією, що перебудовується для роботи в режимах відбивання або пропускання. Оскільки лінія на частоті 170 см-1 придушується зовнішнім магнітним полем, вона “відбувається” з M - точки, а лінія з частотою 320 см-1, що виявляється в полі, - із X - точки зони Бріллюена.Розроблена й виготовлена унікальна установка на базі фурє-спектрометра ЛАФС-1000, що дозволила провести дослідження спектрів пропускання й відбивання в далекій інфрачервоній області спектра (50 - 500 см-1) у широких інтервалах температур (10 - 300 К) і зовнішніх магнітних полів (0 - 3 Т). Уперше виявлений вплив зовнішнього магнітного поля на ці нові лінії, і визначено, що мультиплікація елементарної комірки кристала зумовлена магнітним фазовим переходом. Уперше проведені вимірювання оптичної провідності в далекій інфрачервоній області спектра монокристалів La1,775Sr0,225NIO4, електронна підсистема яких демонструє властивості зарядових страйп-структур. Встановлено, що при температурі вище зарядового упорядкування у кристалі реалізовується провідна фаза, оскільки провідність на низьких частотах є відмінною від нуля.
План
2. Основний зміст роботи
Вывод
1. Розроблена й виготовлена унікальна установка на базі фурє-спектрометра ЛАФС-1000, що дозволила провести дослідження спектрів пропускання й відбивання в далекій інфрачервоній області спектра (50 - 500 см-1) у широких інтервалах температур (10 - 300 К) і зовнішніх магнітних полів (0 - 3 Т).
2. Уперше виявлені в магнітовпорядкованій фазі Nd2CUO4 лінії однофононного поглинання, повязані з фононами з межі зони Бріллюена парамагнітної фази кристала. Уперше виявлений вплив зовнішнього магнітного поля на ці нові лінії, і визначено, що мультиплікація елементарної комірки кристала зумовлена магнітним фазовим переходом. Установлено, що структурні спотворення, обумовлені структурним фазовим переходом, в Nd2CUO4 при його охолоджуванні аж до 150 К не виникають.
3. Уперше проведені вимірювання оптичної провідності в далекій інфрачервоній області спектра монокристалів La1,775Sr0,225NIO4, електронна підсистема яких демонструє властивості зарядових страйп-структур. Встановлено, що при температурі вище зарядового упорядкування у кристалі реалізовується провідна фаза, оскільки провідність на низьких частотах є відмінною від нуля. При температурах нижче зарядового упорядкування провідність зразка, апроксимована до нульової частоти, обертається в нуль, що вказує на виникнення діелектричної фази. Установлено, що в спектрах поглинання зявляються додаткові лінії, зумовлені страйп-впорядкуванням. Уперше виявлений вплив зовнішнього магнітного поля на ці додаткові лінії. Це означає, що страйп-впорядкування повязане з магнітною підсистемою кристала.
4. Уперше в інтервалі температур 300 - 15К виміряні інфрачервоні спектри відбивання кристалів багатопідграткового гексафериту BAFE12O19. Установлене, що, лінії основних фононних збуджень при охолоджуванні зазнають зсуву в область більш високих частот, ширина спектральних компонент меншає, а їх інтенсивність у максимумі зростає. Виявлено, що спектральні компоненти на частотах 380, 435 і 465 см-1 випробовують вплив зовнішнього магнітного поля, що безпосередньо вказує на їх звязок із магнітною підсистемою кристала. Ці компоненти можуть бути ідентифіковані як фонон-магнонні збудження.
Список литературы
1. Skanthakumar S., Lynn J.W., Peng J.L., Li Z.Y. Observation of noncollinear magnetic structure for the Cu spins in Nd2CUO4 - type systems // Phys. Rev. B.-1993.-Vol.47.-P. 6173-6176.
2. Petitgrand D., Moudden A.H., Galez P. and Boutrouill P. Field-induced transformation of the spin ordering in Nd2CUO4 // J. Less. Common Met.-1990.-Vol.164-165.-P.768-775.
3. Bassat J.M., F. Gervais F., Odier P., and Loup J.P. Anisotropic transport properties of La2NIO4 single crystals // Materials Science and Engineering.-1989.-Vol. B3.-P. 507-514.
4. Katsufuji T., Tanabe T., Ishikawa T., Fukuda Y., Arima T., and Tokura Y. Optical spectroscopy of the charge-ordering transition in La1,67Sr0,33NIO4 // Phys. Rev. B.-1996.-Vol. 54.-P.R14230-R14233.
5. Tranquada J.M., Buttrey D.J., and Sachan V. Incommensurate stripe order in La2-XSRXNIO4 with x=0,225 // Phys. Rev. B.-1996.-Vol.54.-P. 12318-12323.
6. Marshall S.P. and Sokoloff J.B. Phonon spectrum for barium ferrite // Phys. Rev. B.-1991.-Vol. 44.-P. 619-627.
7. Eremenko A.V., Pashkevich Yu.G., Sobolev V.L., Fedorov S.A. Magnetic resonance exchange modes for barium hexaferrite // Proceedings of The Sixth International Conference on Ferrites (ICF6).-Tokio and Kyoto (Japan).-1992.-P. 741-742.
8. Eremenko A.V., Pishko V.V., Tsapenko V.V., Pashkevich Yu.G. and Sobolev V.L. Magnetic resonance exchange modes in multisublattice magnets // Digest of the International Conference on Millimeter Waves and Far Infrared Technology.-Bejing (China).-1990.-P. 77-78.
9. Eremenko A.V., Pishko V.V., Pashkevich Yu.G., Tsapenko V.V. Infrared reflection spectra of cooled BAFE12O19 // Physica B. - 1994. - V. 194-196. - P. 189-190.
10. Еременко А.В., Пишко В.В., Пашкевич Ю.Г., Цапенко В.В. О структурных искажениях в Nd2CUO4 // Физика низких температур. - 1995. - Т. 21. - В. 7. - С. 757-762.
11. Пашкевич Ю.Г., Пишко В.В., Цапенко В.В., Еременко А.В. Индуцированное магнитным упорядочением однофононное инфракрасное поглощение в Nd2CUO4 // ЖЭТФ. - 1996. - Т. 109. - С. 1433-1450.
12. Eremenko A.V., Pishko V.V., Pashkevich Yu.G., Tsapenko V.V. Far-Infrared absorption caused by spin-phonon correlations in Nd2CUO4 // Czechosl. journ. of physics. - 1996. - V. 46. - P. 1069-1070.
13. Pashkevich Yu.G., Blinkin V.A., Gnezdilov V.P., Tsapenko V.V., Eremenko V.V., Lemmens P., Fischer M., Grove M., Guntherodt G., Degiorgi L., Wachter P., Tranquada J.M., Buttrey D.J. Stripe conductivity in La1,775Sr0,225NIO4 // Phys. Rev. Letters . - 2000. - V. 84. - N. 17. - P. 3919-3922.
14. Pashkevich Yu.G., Blinkin V.A., Gnezdilov V.P., Kurnosov V.S., Tsapenko V.V., Eremenko V.V., Lemmens P., Fischer M., Grove M., Guntherodt G., Degiorgi L., Wachter P., Tranquada J.M., Buttrey D.J. Optical studies of the incommensurate charge ordered phase in La1,775Sr0,225NIO4 // Physica B. - 2000. - V. 284-288. - P. 1473-1474.
15. Eremenko V.V., Pashkevich Yu.G., Pishko V.V., Tsapenko V.V. Infrared spectroscopy of neodimium cuprate near magnetic phase translation // 37th Annual Conference on MMM, Houston, USA, Abstract FP-14. - 1992.
17. Eremenko A.V., Pishko V.V., Pashkevich Yu.G., Tsapenko V.V. Spin-dependent one-phonon absorption in the Nd2CUO4 // 40th Annual Conference on MMM, Philadelphia, USA, Abstract GE-09. - 1995.
18. Eremenko A.V., Pishko V.V., Pashkevich Yu.G., Tsapenko V.V. One-phonon absorption caused by magnetic ordering in the Nd2CUO4 // 15th Gen. Conference of the Condensed Matter Division of European Physical Society, Baveno-Stresa, Italy, Europhysics conference abstracts. - 1996. - V. 20a. - P. 26.
19. Pashkevich Yu.G., Gnezdilov V.P., Tsapenko V.V., Blinkin V.A., Tranquada J.M., Buttrey D.J. Far-Infrared and Raman Studies of the Incommensurate Stripe Ordered Phase in La2-XSRXNIO4 with x=0,225 // Conference on Spectroscopies in Novel Superconductors (SNS 1997), Cape Cod, Massachusetts, USA, Abstracts book. - 1997.- P. 162.
20. Pashkevich Yu.G., Blinkin V.A., Gnezdilov V.P., Tsapenko V.V., Kurnosov V.S., Eremenko V.V., Lemmens P., Guntherodt G., Degiorgi L., Wachter P., Tranquada J.M., Buttrey D.J. Optical studies of incommensurate charge ordered phase in La1,775Sr0,225NIO4 // Abstaracts of XXII International Conference on Low Temperature Physics, Espoo and Helsinki, Finland. - 1999.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
