Nastupno predavanje: Prednosti torque magnetometrije u istraživanjima anizotropije u Heisenbergovim antiferomagnetima sa spinom S=1/2 Mirta Herak
nstitut za fiziku,
Zagreb
06.12.2018. u 11:00h
IF - predavaonica u zgradi Mladen Paić

Magnetska anizotropija ima vrlo važnu ulogu u formiranju osnovnog stanja magnetskih sustava. Štoviše, magnetska anizotropija ključni je sastojak tehnološki važnih magnetskih fenomena poput pojave multiferoičnih uređenja, skirmiona itd., koji imaju veliki potencijal za primjenu u budućim spintroničkim uređajima.

Međudjelovanje magnetskih momenata u magnetskim sustavima sa spinom S=1/2 dobro je opisanoizotropnim Heisenbergovim hamiltonijanom. Velik broj raznolikih magnetskih i nemagnetskih stanja ostvaren je u Heisenbergovim antiferomagnetima sa spinom S=1/2, ovisno o dimenzionalnostimagnetske rešetke (0D, 1D, 2D, 3D), prisustvu frustracije, nečistoća te o anizotropiji dominantnih magnetskih međudjelovanja. Slaba anizotropija u tim sustavima dolazi od anizotropije elektronskog g faktora te od anizotropnog međudjelovanja spinova, gdje razlikujemo simetrično i antisimetrično međudjelovanje (tzv. Dzyaloshinskii-Moriya interakcija). Da bi se unaprijedilo razumijevanje utjecaja magnetske anizotropije na formiranje raznih magnetskih faza, pogotovo onih s potencijalnomtehnološkom primjenom, od posebnog interesa su istraživanja eksperimentalnim tehnikama koje daju jedinstveni uvid u magnetsku anizotropiju.

U predavanju ću predstaviti eksperimentalno istraživanje magnetske anizotropije nekoliko odabranihHeisenbergovih antiferomagneta sa spinom S=1/2 korištenjem mjerenja magnetskog momenta sile (torque magnetometrije). Torque magnetometrija je eksperimentalna tehnika osjetljiva na makroskopsku magnetsku anizotropiju uzorka. Dok se danas torque magnetometrija koristi uglavnomu istraživanjima koja se vrše u vrlo visokim magnetskim poljima, naš iznimno osjetljivi torque magnetometar omogućava proučavanje magnetske anizotropije u niskim magnetskim poljima. Jedna od prednosti torque magnetometrije je osjetljivost ove tehnike na orijentaciju magnetskih osi. Krozrezultate dobivene na različitim sustavima pokazat ću kako to omogućava detekciju sniženja simetrije koje može imati direktni utjecaj na osnovno stanje sustava te detekciju prisustva dva magnetska podsustava unutar jednog uzorka. Također ću pokazati nedavno dobivene rezultate na nadograđenom torque magnetometru u poljima do 5T koji demonstriraju kako se torque magnetometrijom mogu proučavati spinske reorijentacije u kolinearnim antiferomagnetima. Pokazat ću i kako svi nabrojani efekti najčešće prođu neopaženi u konvencionalnim eksperimentalnimtehnikama ukoliko se za njima specifično ne traga.

Nadalje, prikazat ću rezultate tekućih istraživanja magnetske anizotropije multiferoika i magnetoelektrika te predstaviti plan budućih istraživanja tih materijala u okviru nedavne nadogradnje torque magnetometra ciljane specifično na istraživanja magnetoelektričnih materijala.

Konačno, predstavit ću svoju viziju uspostave Laboratorija za istraživanje magnetskih svojstavaunutar Kriogenog centra Instituta za fiziku (KaCIF) kao i planove za buduća istraživanja koja ćeuspostava tog i ostalih laboratorija unutar KaCIF-a omogućiti.

IF Ⓒ 2017 Ndoc Deda