Jądrowy rezonans magnetyczny w cienkich epitaksjalnych warstwach Mn5Ge3 oraz Mn5(Ge1-xSix)3

Aby zapoznać się z nagraniem referatu, należy skontaktować się z prof. Andrzejem Szewczykiem: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Mn₅Ge₃ oraz Mn₅Si₃ to dwa interesujące układy z punktu widzenia zastosowań spintronicznych. Obydwa systemy krystalizują w strukturze heksagonalnej D8₈ (grupa przestrzenna P6₃/mcm) gdzie atomy Mn zajmują dwa krystalograficznie i magnetycznie nierównoważne położenia (Mn_I (4d) oraz Mn_II (6g)). Różnią się one jednak istotnie właściwościami magnetycznymi. Mn₅Ge₃ jest metalicznym ferromagnetykiem o temperaturze Curie 296 K, ze znaczną polaryzacją spinową elektronów przewodnictwa na poziomie Fermiego w temperaturze pokojowej (42%) oraz silną jednoosiową anizotropią magnetokrystaliczną wzdłuż osi c. Z drugiej strony układ Mn₅Si₃ jest antyferromagnetykiem o temperaturze Neela (T_N=99 K), poniżej której pojawia się kolinearna struktura antyferromagnetyczna (AFM2), a następnie poniżej 65 K zaobserwowano frustrację oddziaływań prowadzącą do pojawienia się niekolinearnej struktury magnetycznej (AFM1), której dokładna charakterystyka jest obecnie przedmiotem dyskusji naukowej. Dodatkowo, najnowsze badania wykazały, że warstwy epitaksjalne Mn₅Si₃ wykazują cechy nie obserwowane w materiałach objętościowych, takie jak anomalny efekt Halla wiązany z obecnością altermagnetyzmu w tych strukturach.

W celu dostarczenia nowych informacji na temat niskotemperaturowej struktury magnetycznej AFM1 w Mn₅Si₃ wykonano eksperymenty NMR na jądrach ⁵⁵Mn na serii cienkich epitaksjalnych warstw Mn₅(Ge_1-xSi_x)₃ w funkcji koncentracji Si w temperaturze ciekłego helu (T=4.2 K). Zaobserwowano, że podstawianie Ge atomami Si redukuje moment magnetyczny atomów Mn_II w położeniu 6(g) co wynika z modyfikacji oddziaływania wymiennego, związanej z lokalną kompresją sieci krystalograficznej. Co interesujące, zmodyfikowane atomy Mn_II zachowują jednak praktycznie niezmieniony moment orbitalny. Liczba zmodyfikowanych atomów Mn_II w funkcji koncentracji Si jest proporcjonalna do prawdopodobieństwa znalezienia atomów Mn_II z dokładnie dwoma atomami Si w najbliższym sąsiedztwie. W przypadku atomów Mn_I znajdujących się w położeniach 4(d) nie zaobserwowano istotnych zmian lokalnych właściwości magnetycznych w badanym zakresie koncentracji Si.

Wykład będzie prowadzony w języku polskim w sali 203, slajdy będą w języku angielskim. Dostępna będzie również transmisja ZOOM.

Informacje dotyczące sesji Zoom.