Магнитоупругость ян-теллеровской подсистемы в кристаллах типа AIIBVI, допированных хромом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты исследования влияния внешнего магнитного поля на комплексные модули упругости кристаллов со структурой сфалерита (ZnSe) и вюрцита (CdSe), допированных ионами Cr2+ малой концентрации. Измерения выполнялись на частотах 26-32 МГц при температуре 1.4 К. Двухвалентные катионы хрома в кристаллах типа AIIBVI имеют трехкратное орбитальное вырождение в основном состоянии и, находясь в тетраэдрическом окружении, образуют ян-теллеровские комплексы,описываемые в рамках T ⊗ (e + t2)- задачи и обладающие глобальными минимумами адиабатического потенциала тетрагональной симметрии. Установлено, что в кристалле ZnSe : Cr2+ магнитное поле, направленное вдоль осей [001] и [110], влияет на модуль ( c 11 - c 12) / 2 и не изменяет модуль c 44, в то время как в кристалле CdSe : Cr2+ оба исследованных модуля, c 55 и c 66, являющихся аналогами c 44 и ( c 11 - c 12) / 2, зависят от магнитного поля при его ориентации вдоль осей [10¯10] и [2¯1¯10], соответственно. Интерпретация обнаруженного аномального поведения упругих модулей от магнитного поля дана в рамках модели с учетом кристаллического поля, вибронного и спин-орбитального взаимодействий и с учетом вклада ян-теллеровской подсистемы в изотермические модули, определенные при постоянной магнитной индукции. Получено хорошее согласие с экспериментальными зависимостями упругих модулей в сильных магнитных полях и показано, что немонотонное поведение в слабых полях, ниже 2 Тл, должно определяться зависимостью времени релаксации от магнитного поля. Статья представлена в рамках публикации материалов VIII Евроазиатского симпозиума «Тенденции в магнетизме» (EASTMAG-2022), Казань, август 2022 г.

Об авторах

М. Н Сарычев

Уральский федеральный университет

Email: v.v.gudkov@urfu.ru
620002, Yekaterinburg, Russia

И. В Жевстовских

Уральский федеральный университет; Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

Email: v.v.gudkov@urfu.ru
620002, Yekaterinburg, Russia; 620137, Yekaterinburg, Russia

Ю. В Коростелин

Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук

Email: v.v.gudkov@urfu.ru
119991, Moscow, Russia

В. Т Суриков

Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук

Email: v.v.gudkov@urfu.ru
620990, Yekaterinburg, Russia

Н. С Аверкиев

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе Российской академии наук

Email: v.v.gudkov@urfu.ru
194021, St. Petersburg, Russia

В. В Гудков

Уральский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: v.v.gudkov@urfu.ru
620002, Yekaterinburg, Russia

Список литературы

  1. H. A. Jahn and E. Teller, Proc. Roy. Soc. London A 161, 220 (1937).
  2. M. D. Sturge, in Solid State Physics, Vol. 20, ed. by F. Seitz, D. Turnbull, and H. Ehrenreich, Academic Press (1967), p. 91.
  3. I. B. Bersuker, The Jahn-Teller E ect, Cambridge University Press, Cambridge (2006).
  4. Акустические кристаллы, под ред. М. П. Шаскольской, Наука, Москва (1982).
  5. J. T. Vallin, G. A. Slack, S. Roberts, and A. E. Hughes, Phys. Rev. B 2, 4313 (1970).
  6. J. T. Vallin and G. D. Watkins, Phys. Rev. B 9, 2051 (1974).
  7. Дж. Такер, В. Рэмптон, Гиперзвук в физике твердого тела, Мир, Москва (1975).
  8. B. Luthi, Physical Acoustics in the Solid State, Springer, Berlin (2005).
  9. E. M. Gyorgy, M. D. Sturge, D. B. Fraser, and R. C. LeCraw, Phys. Rev. Lett. 15, 19 (1965).
  10. M. D. Sturge, J. T. Krause, E. M. Gyorgy, R. C. LeCraw, and F. R. Merritt, Phys. Rev. 155, 218 (1967).
  11. C. Zener, Elasticity and Anelesticity of Metals, University of Chicago Press, Chicago (1948).
  12. R. Pirc, B. Zeks, and P. Gosar, J. Phys. Chem. Sol. 27, 1219 (1966).
  13. M. Pomerantz, Proc. IEEE 53, 1438 (1965).
  14. H. С. Аверкиев, И. Б. Берсукер, В. В. Гудков, И. В. Жевстовских, М. Н. Сарычев, С. Жерлицын, С. Ясин, Ю. В. Корстелин, В. Т. Суриков, ЖЭТФ 156, 87 (2019).
  15. M. N. Sarychev, W. A. L. Hosseny, I. V. Zhevstovskikh, V. A. Ulanov, G. S. Shakurov, A. V. Egranov, V. T. Surikov, N. S. Averkiev, and V. V. Gudkov, J. Phys.: Condens. Matter 34, 225401 (2022).
  16. М. Н. Сарычев, У. А. Л. Хоссени, И. В. Жевстовских, В. А. Уланов, А. В. Егранов, В. Т. Суриков, H. С. Аверкиев, В. В. Гудков, ЖЭТФ 162, 509 (2022).
  17. M. D. Kaplan and B. G. Vekhter, Cooperative Phenomena in Jahn-Teller Crystals. Modern Inorganic Chemistry, Springer, Boston, MA (1995).
  18. M. D. Kaplan, in Springer Series in Chemical Physics, Vol. 97, ed. by H. Koppel, D. R. Yarkony, and H. Barentzen, Springer (2009) p. 653.
  19. K. Lassmann and Hp. Schad, Sol. St.Comm. 18, 449 (1976).
  20. S. V. Streltsov and D. I. Khomskii, Phys. Rev. X 10, 031043 (2020).
  21. S. V. Streltsov, F. V. Temnikov, K. I. Kugel, and D. I. Khomskii, Phys. Rev. B 105, 205142 (2022).
  22. V. V. Gudkov, I. B. Bersuker, S. Yasin, S. Zherlitsyn, I. V. Zhevstovskikh, V. Yu. Mayakin, M. N. Sarychev, and A. A. Suvorov, Sol. St. Phen. 190, 707 (2012).
  23. N. S. Averkiev, I. B. Bersuker, V. V. Gudkov, I. V. Zhevstovskikh, K. A. Baryshnikov, M. N. Sarychev, S. Zherlitsyn, S. Yasin, and V. Yu. Korostelin, Phys. Rev. B 96, 0944311 (2017).
  24. K. A. Baryshnikov, N. S. Averkiev, I. B. Bersuker, V. V. Gudkov, I. V. Zhevstovskikh, M. N. Sarychev, S. Zherlitsyn, S. Yasin, and V. Yu. Korostelin, Phys. Stat. Sol. (b) 256, 1800635, (2019).
  25. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теория упругости, Физматлит, Москва (2003).
  26. Л. Д. Ландау, Е.М. Лифшиц, Статистическая физика, Физматлит, Москва (2002).
  27. J. T. Vallin, G. A. Slack, S. Roberts, and A. E. Hughes, Phys. Rev. B 11, 4313 (1970).
  28. W. Mac, A. Twardowski, P. J. T. Eggenkamp, H. J. M. Swagten, Y. Shapira, and M. Demianiuk, Phys. Rev. B 50, 14144 (1994).
  29. М. Н. Сарычев, А. Н. Бондаревская, И. В. Жевстовских, В. А. Уланов, Г. С. Шакуров, А. В. Егранов, В. Т. Суриков, H. С. Аверкиев, В. В. Гудков, Письма ЖЭТФ 113, 52 (2021).
  30. V. V. Gudkov, I. B. Bersuker, I. V. Zhevstovskikh, Yu. V. Korostelin, and A. I. Landman, J. Phys.: Condens. Matter 23, 115401 (2011).
  31. V. V. Gudkov, A. T. Lonchakov, V. I. Sokolov, and I. V. Zhevstovskikh, Phys. Rev. B 73, 035213 (2006).
  32. V. A. Akimov, M. P. Frolov, Y. V. Korostelin, I. Kozlovsky, A. I. Landman, Y. P. Podmar'kov, and Y. K. Skasyrsky, Opt. Mater. 31, 1888 (2009).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».