Особенности температурного поведения ЭСР-спектров ионов Cr3+ в дираковском 3D-полуметалле Cd3As2
Горюнов Ю.В.
1, Натепров А.Н.
21Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского, ФИЦ Казанский научный центр РАН, Казань, Россия
2Институт прикладной физики Молдавского Государственного Университета, Кишинев, MD2028, Молдова
Email: gorjunov@kfti.knc.ru, alexandr.nateprov@ifa.md
Поступила в редакцию: 27 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 18 ноября 2024 г.
Принята к печати: 22 ноября 2024 г.
Выставление онлайн: 17 декабря 2024 г.
Методом электронного спинового резонанса (ЭСР) на ионе Cr3+ изучено температурное поведение примеси хрома в дираковском полуметалле α-Cd3As2. Малая интенсивность спектра ЭСР на ионе Cr3+ однозначно указывает на то, что основным валентным состоянием хрома, как и других примесей, в данном материале является состояние Cr2+. Часть этих ионов переходит в валентное состояние Cr3+. Ионы Cr3+, находящиеся в тетраэдрических вакансиях, при температуре выше 127 K переходят в антиферромагнитную фазу. Переход сопровождается сильным сужением ЭСР-спектра и коллапсом его сверхтонкой структуры. При температуре ниже 50 K остальные магнитные ионы, находящиеся в позициях ионов кадмия, переходят в ферромагнитную фазу, появление которой индицируется по резкому уширению обменно суженной резонансной линии и ее сильному смещению в низкие резонансные поля. Наблюдаемая инверсия формы обменно суженной линии сверхтонкой структуры спектра требует более детального изучения. Ключевые слова: магнитный резонанс, топологические материалы, магнитные примеси, обменное взаимодействие.
- M.A. Ruderman, C. Kittel. Phys. Rev. 96, 1, 99 (1954)
- N. Bloembergen, T.J. Rowland. Phys. Rev. 97, 6, 1679 (1955)
- H.-R. Chang, J. Zhou, S.-X. Wang, W.-Y. Shan, D. Xiao. Phys. Rev. B 92, 24, 241103(R) (2015)
- E. Kogan. Phys. Rev. B 84, 11, 115119 (2011)
- E. Kogan, M. Kaveh. Physica Status Solidi B 252, 12, 2789 (2015). https://doi.org/10.1002/pssb.201552457
- J.-H. Sun, D.-H. Xu, F.-C. Zhang, Y. Zhou. Phys. Rev. B 92, 19, 195124 (2015)
- B.Q. Lv, T. Qian, H. Ding. Rev. Mod. Phys. 93, 2, 025002 (2021)
- D. Mastrogiuseppe, N. Sandler, S.E. Ulloa. Phys. Rev. B 93, 9, 094433 (2016)
- Y. Liu, R. Tiwari, A. Narayan, Z. Jin, X. Yuan, C. Zhang, F. Chen, L. Li, Z. Xia, S. Sanvito, P. Zhou, F. Xiu. Phys. Rev. B 97, 8, 085303 (2018)
- P. Villar Arribi, J.-X. Zhu, T. Schumann, S. Stemmer, A.A. Burkov, O. Heinonen. Phys. Rev. B 102, 15, 155141 (2020)
- M. Goyal, H. Kim, T. Schumann, L. Galletti, A.A. Burkov, S. Stemmer. Phys. Rev. Mater. 3, 6, 064204 (2019)
- M. Uchida, Y. Nakazawa, S. Nishihaya, K. Akiba, M. Kriener, Y. Kozuka, A. Miyake, Y. Taguchi, M. Tokunaga, N. Nagaosa, Y. Tokura, M. Kawasaki. Nature Commun. 8, 1, 2274 (2017). https://doi.org/10.1038/s41467-017-02423-1
- S.X. Zhang, J. Zhang, Y. Wu, T.T. Kang, N. Li, X.F. Qiu, P.P. Chen. Mater. Res. Express 7, 10, 106405(2020)
- Ю.В. Горюнов, А.Н. Натепров. ФТТ 62, 1, 78 (2020). [Yu.V. Goryunov, A.N. Nateprov. Phys. Solid State 62, 1, 100 (2020).]
- Ю.В. Горюнов, А.Н. Натепров. ФТТ 63, 2, 199 (2021). [Yu.V. Goryunov, A.N. Nateprov. Phys. Solid State 63, 2, 223 (2021).]
- Г.С. Шакуров, А.Г. Аванесов, С.А. Аванесов. ФТТ 51, 11, 2160 (2009). [G.S. Shakurov, A.G. Avanesov, S.A. Avanesov. Phys. Solid State 51, 11, 2292 (2009).]
- Д.А. Ахметзянов, В.Б. Дудникова, Е.В. Жариков, Е.Р. Житейцев, О.Н. Зайцева, А.А. Коновалов, В.Ф. Тарасов. ФТТ 55, 3, 471 (2013). [D.A. Akhmetzyanov, V.B. Dudnikova, E.V. Zharikov, E.R. Zhiteitsev, O.N. Zaitseva, A.A. Konovalov, V.F. Tarasov. Phys. Solid State 55, 3, 520 (2013).]
- P.B. Oliete, V.M. Orera, P.J. Alonso. Phys. Rev. B 53, 6, 3047 (1996)
- А.Г. Аванесов, В.В. Бадиков, Г.С. Шакуров. ФТТ 45, 8, 1382 (2003). [A.G. Avanesov, V.V. Badikov, G.S. Shakurov. Phys. Solid State 45, 8, 1451 (2003).]
- С.А. Альтшулер, Б.М. Козырев. Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп. Наука, М. (1972). 672 с. Сс. 159-225
- Ю.В. Горюнов, А.Н. Натепров. ФТТ 65, 3, 367 (2023). [Yu.V. Goryunov, A.N. Nateprov. Phys. Solid State 65, 3, 361 (2023).]
- Н.Я. Асадуллина, М.М. Зарипов, В.А. Уланов. ФТТ 39, 2, 302 (1997)
- J.J. Krebs, G.H. Stauss. Phys. Rev. B 15, 1, 17 (1977)
- М.Н. Сарычев, Н.Ю. Офицерова, И.В. Жевстовских, А.В. Егранов, В.Т. Суриков, Н.С. Аверкиев, В.В. Гудков. ЖЭТФ 165, 2, 226 (2024)
- M.G. Brik, N.M. Avram. J. Molecular Struct. 838, 1-3, 193 (2007)
- В.В. Банников, В.Я. Митрофанов. ФТТ 47, 8, 1474 (2005). [V.V. Bannikov, V.Ya. Mitrofanov. Phys. Solid State 47, 8, 1532 (2005).]
- Е.Б. Ольшанецкий, З.Д. Квон, Г.М. Гусев, H.Н. Михайлов, С.А. Дворецкий, Дж.С. Портал. Письма в ЖЭТФ 91, 7, 375 (2010). [E.B. Olshanetsky, Z.D. Kvon, G.M. Gusev, N.N. Mikhailov, S.A. Dvoretsky, J.C. Portal. JETP Lett. 91, 7, 347 (2010).]
- Y. Kumar, V.P.S. Awana. J. Supercond. Novel Magn. 34, 5, 1303 (2021). https://doi.org/10.1007/s10948-021-05910-1
- S. Borisenko, Q. Gibson, D. Evtushinsky, V. Zabolotnyy, B. Buchner, R.J. Cava. Phys. Rev. Lett. 113, 2, 027603 (2014). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.027603
- M.N. Ali, Q. Gibson, S. Jeon, B.B. Zhou, A. Yazdani, R.J. Cava. Inorg. Chem. 53, 8, 4062 (2014). https://dx.doi.org/10.1021/ic403163d
- А.И. Ефимов, Л.П. Белорукова, И.В. Василькова, В.П. Чечев, Свойства неорганических соединений. Справочник. Химия, Л. (1983). 392 с
- V.F. Tarasov, R.M. Eremina, K.B. Konov, R.F. Likerov, A.V. Shestakov, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi. Appl. Magnetic Resonance 52, 1, 5 (2021). https://doi.org/10.1007/s00723-020-01225-x
- Л.К. Аминов, И.Н. Куркин, Б.З. Малкин. ФТТ 55, 7, 1249 (2013). [L.K. Aminov, I.N. Kurkin, B.Z. Malkin. Phys. Solid State 55, 7, 1343 (2013).]
- Ю.В. Горюнов, А.Н. Натепров. ФТТ 60, 1, 69 (2018). [Yu.V. Goryunov, A.N. Nateprov. Phys. Solid State 60, 1, 68 (2018).]
- В.А. Ацаркин, С.К. Моршнев. Письма в ЖЭТФ 6, 4, 578 (1967). [V.A. Atsarkin, S.K. Morshnev. JETP Lett. 6, 4, 88 (1967).]
- В.А. Ацаркин. ЖЭТФ 58, 6, 1884 (1970). [V.A. Atsarkin. JETP 31, 6, 1012 (1970).]
- В.Ф. Тарасов. Письма в ЖЭТФ 68, 5, 370 (1998). [V.F. Tarasov. JETP Lett. 68, 5, 394 (1998).]
- K.M. Salikhov, V.F. Tarasov. Magn. Resonance Chem. 43, S1, S221 (2005)
- Р.Т. Галеев. ФТТ 48, 5, 821 (2006). [R.T. Galeev. Phys. Solid State 48, 5, 871 (2006).]
- К.М. Салихов, И.Т. Хайруждинов. ЖЭТФ 155, 5, 806 (2019). [K.M. Salikhov, I.T. Khairuzhdinov. JETP 128, 5, 684 (2019).]
- К.М. Салихов. УФН 189, 10, 1017 (2019). [K.M. Salikhov. Phys. --- Uspekhi 62, 10, 951 (2019).]
- Ч. Киттель. Введение в физику твердого тела. Наука, М. (1978). 792 с. С. 624. [C. Kittel. Introduction to Solid State Physics, 4th ed. John Wiley \& Sons, Inc. New York, London, Sydney, Toronto (1971)
- J.H. Van Vleck. Phys. Rev. 74, 9, 1168 (1948)
- F. Keffer. Phys. Rev. 88, 4, 686 (1952)
- С.В. Гуденко, А.Ю. Якубовский, О.Ю. Горбенко, А.Р. Кауль. ФТТ 46, 11, 2025 (2004). [S.V. Gudenko, A.Yu. Yakubovskii, O.Yu. Gorbenko, A.R. Kaul. Phys. Solid State 46, 11, 2094 (2004).]
- М.П. Трубицын. ФТТ 41, 9, 1668 (1999).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.