Three-Dimensional H–φ–θ Phase Diagram of ErB12 Antiferromagnet with Dynamic Charge Stripes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A three-dimensional (H, φ, θ, T = 2 K) magnetic phase diagram has been constructed for the first time for the antiferromagnetic metal Er11B12 with an amplitude-modulated magnetic structure exhibiting an electronic instability (dynamic charge stripes). The boundaries determining the shape of the main magnetic phases in the H–φ–θ space are reconstructed from measurements of the magnetoresistance. The role of dynamic charge stripes, which suppress the indirect Ruderman–Kittel–Kasuya–Yoshida exchange between the magnetic moments of the nearest Er3+ ions, and of the single-ion anisotropy in the formation of a complicated multicomponent phase diagram of Er11B12 is discussed.

About the authors

K. M Krasikov

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia

Email: krasikokirill@yandex.ru

A. V Bogach

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia

Email: krasikokirill@yandex.ru

N. Yu Shitsevalova

Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, National Academy of Sciences of Ukraine, 03680, Kyiv, Ukraine

Email: krasikokirill@yandex.ru

V. B Filippov

Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, National Academy of Sciences of Ukraine, 03680, Kyiv, Ukraine

Email: krasikokirill@yandex.ru

N. E Sluchanko

Prokhorov General Physics Institute, Russian Academy of Sciences, 119991, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: krasikokirill@yandex.ru

References

  1. E. Dagotto, Sciencе 309, 257 (2005).
  2. J. F. Mitchell, D. N. Argyriou, A. Berger, K. E. Gray, R. Osborn, and U. Welp, ACS Publ. 105(44), 10731 (2001).
  3. E. Dagotto, T. Hotta, and A. Moreo, Phys. Rep. 344, 1 (2001).
  4. S. Nakatsuji, V. Dobrosavljevi'c, D. Tanaskovi'c, M. Minakata, H. Fukazawa, and Y. Maeno, Phys. Rev. Lett. 93, 146401 (2004).
  5. T. Sasaki, N. Yoneyama, A. Matsuyama, and N. Kobayashi, Phys. Rev. B 65, 1 (2002).
  6. S. V. Demishev, V. N. Krasnorussky, A. V. Bogach, V. V. Voronov, N. Y. Shitsevalova, V. B. Filipov, V. V. Glushkov, and N. E. Sluchanko, Sci. Rep. 7, 1 (2017).
  7. B. Keimer, S. A. Kivelson, M. R. Norman, S. Uchida, and J. Zaanen, Nature 518, 179 (2015).
  8. E. Berg, E. Fradkin, S. A. Kivelson, and J. M. Tranquada, New J. Phys. 11, 115004 (2009).
  9. S. Sachdev and B. Keimer, Phys. Today 64, 29 (2011).
  10. P. J. Hirschfeld, M. M. Korshunov, and I. I. Mazin, Rep. Prog. Phys. 74, 124508 (2011).
  11. G. R. Stewart, Rev. Mod. Phys. 83, 1589 (2011).
  12. M. Zehetmayer, Supercond. Sci. Technol. 26, 43001 (2013).
  13. С. Г. Зыбцев, В. Я. Покровский, С. А. Никонов, А. А. Майзлах, Письма в ЖЭТФ 117, 158 (2023).
  14. А. В. Фролов, А. П. Орлов, Д. М. Воропаев, А. А. Синченко, П. Монсо, Письма в ЖЭТФ 117, 171 (2023).
  15. N. E. Sluchanko, Magnetism, Quantum Criticality, and Metal-Insulator Transitions in RB12, in Rare-Earth Borides, ed. by D. S. Inosov, Jenny Stanford Publishing Pte. Ltd., Singapore (2021), ch. 4, p. 331.
  16. N. E. Sluchanko, A. V. Bogach, V. V. Glushkov, S. V. Demishev, K. S. Lyubshov, D. N. Sluchanko, A. V. Levchenko, A. B. Dukhnenko, V. B. Filipov, S. Gabani, and K. Flachbart, JETP Lett. 89, 256 (2009).
  17. A. Czopnik, N. Shitsevalova, A. Krivchikov, V. Pluzhnikov, Y. Paderno, and Y. Onuki, J. Solid State Chem. 177, 507 (2004).
  18. A. Kohout, I. Batko, A. Czopnik, K. Flachbart, S. Matas, M. Meissner, Y. Paderno, N. Shitsevalova, and K. Siemensmeyer, Phys. Rev. B 70, 1 (2004).
  19. K. Siemensmeyer, K. Habicht, T. Lonkai, S. Mat'as, S. Gabani, N. Shitsevalova, E. Wulf, and K. Flachbart, J. Low Temp. Phys. 146, 581 (2007).
  20. A. Czopnik, A. Murasik, L. Keller, N. S. Alova, and Y. Paderno, Phys. Status Solidi B Basic Res. 221, R7 (2000).
  21. N. B. Bolotina, A. P. Dudka, O. N. Khrykina, V. N. Krasnorussky, N. Y. Shitsevalova, V. B. Filipov, and N. E. Sluchanko, J. Phys. Condens. Matter 30, 265402 (2018).
  22. N. Sluchanko, A. Bogach, N. Bolotina, V. Glushkov, S. Demishev, A. Dudka, V. Krasnorussky, O. Khrykina, K. Krasikov, V. Mironov, V. B. Filipov, and N. Shitsevalova, Phys. Rev. B 97, 035150 (2018).
  23. N. E. Sluchanko, A. N. Azarevich, A. V. Bogach, N. B. Bolotina, V. V. Glushkov, S. V. Demishev, A. P. Dudka, O. N. Khrykina, V. B. Filipov, N. Y. Shitsevalova, G. A. Komandin, A. V. Muratov, Y. A. Aleshchenko, E. S. Zhukova, and B. P. Gorshunov, J. Phys. Condens. Matter 31, 065604 (2019).
  24. N. B. Bolotina, A. P. Dudka, O. N. Khrykina, and V. S. Mironov, Crystal Structures of Dodecaborides: Complexity in Simplicity, in Rare-Earth Borides, ed. by D. S. Inosov, Jenny Stanford Publishing Pte. Ltd., Singapore (2021), ch. 3, p. 293.
  25. A. L. Khoroshilov, V. N. Krasnorussky, K. M. Krasikov, A. V. Bogach, V. V. Glushkov, S. V. Demishev, N. A. Samarin, V. V. Voronov, N. Y. Shitsevalova, V. B. Filipov, S. Gab'ani, K. Flachbart, K. Siemensmeyer, S. Y. Gavrilkin, and N. E. Sluchanko, Phys. Rev. B 99, 174430 (2019).
  26. K. Krasikov, V. Glushkov, S. Demishev, A. Khoroshilov, Bogach, V. Voronov, N. Shitsevalova, V. Filipov, S. Gabani, and K. Flachbart, Phys. Rev. B 102, 214435 (2020).
  27. A. Azarevich, V. Glushkov, S. Demishev, A. Bogach, V. Voronov, S. Gavrilkin, N. Shitsevalova, V. Filipov, S. Gabani, J. Kaˇcmarˇcik, K. Flachbart, and N. Sluchanko, J. Phys. Condens. Matter 34, 065602 (2022).
  28. K. M. Krasikov, A. V. Bogach, S. V. Demishev, V. V. Voronov, N. Y. Shitsevalova, V. B. Filipov, and N. E. Sluchanko, J. Magn. Magn. Mater. 545, 168796 (2022).
  29. N. Shitsevalova, Crystal Chemistry and Crystal Growth of Rare-Earth Borides, in Rare-Earth Borides, ed. by D. S. Inosov, Jenny Stanford Publishing Pte.Ltd., Singapore (2021), ch. 1, p. 1.
  30. K. M. Krasikov, A. N. Azarevich, A. V. Bogach, N. Y. Shitsevalova, V. B. Filippov, and N. E. Sluchanko, J. Magn. Magn. Mater. 563, 170011 (2022).
  31. N. E. Sluchanko, A. V. Bogach, V. V. Glushkov, S. V. Demishev, N. A. Samarin, D. N. Sluchanko, A. V. Dukhnenko, and A. V. Levchenko, JETP 108, 668 (2009).
  32. N. E. Sluchanko, A. L. Khoroshilov, M. A. Anisimov, A. N. Azarevich, A. V. Bogach, V. V. Glushkov, S. V. Demishev, V. N. Krasnorussky, N. A. Samarin, N. Y. Shitsevalova, V. B. Filippov, A. V. Levchenko, G. Pristas, S. Gabani, and K. Flachbart, Phys. Rev. B 91, 1 (2015).
  33. K. M. Krasikov, A. V. Bogach, A. D. Bozhko, V. V. Glushkov, S. V. Demishev, A. L. Khoroshilov, N. Y. Shitsevalova, V. Filipov, S. Gab'ani, K. Flachbart, and N. E. Sluchanko, Solid State Sci. 104, 106253 (2020).
  34. H. Li, Y. Xiao, B. Schmitz, J. Persson, W. Schmidt, P. Meu els, G. Roth, and T. Bruckel, Sci. Rep. 2, 1 (2012).
  35. S. V Demishev, Appl. Magn. Reson. 51, 473 (2020).
  36. B. Z. Malkin, E. A. Goremychkin, K. Siemensmeyer, S. Gabani, K. Flachbart, M. Rajvn'ak, A. L. Khoroshilov, K. M. Krasikov, N. Y. Shitsevalova, V. B. Filipov, and N. E. Sluchanko, Phys. Rev. B 104, 134436 (2021).
  37. N. Bolotina, O. Khrykina, A. Azarevich, S. Gavrilkin, and N. Sluchanko, Acta Crystallogr. Sect. B Struct. Sci. Cryst. Eng. Mater. 76, 1117 (2020).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

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».