Температурные исследования интерметаллида LaMn2Si2 методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и магнитно-силовой микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Методом комбинационного рассеяния света (КРС) впервые получены рамановские спектры соединения LaMn2Si2. Проведено исследование изменения спектральных характеристик комбинационного рассеяния в температурном интервале 263–553 К. Определена высокая чувствительность метода рамановской спектроскопии к изменению магнитного состояния, вызванного температурным воздействием. Обнаружено изменение спектральных характеристик моды колебаний атомов марганца вблизи температур Кюри и Нееля. Методом магнитно-силовой микроскопии исследованы особенности магнитной микроструктуры на поверхности LaMn2Si2 при комнатной температуре. Обнаружено изменение типа магнитной доменной структуры в соединении LaMn2Si2 при охлаждении от 298 K до 263 К.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. В. Корх

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: korkh@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

E. A. Пономарева

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН

Email: korkh@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108

А. В. Дружинин

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: korkh@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Е. Г. Герасимов

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: korkh@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Н. В. Мушников

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: korkh@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Т. В. Кузнецова

Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН; Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: korkh@imp.uran.ru
Россия, ул. С. Ковалевской, 18, Екатеринбург, 620108; ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002

Список литературы

  1. Gerasimov E.G., Kurkin M.I., Korolyov A.V., Gaviko V.S. Magnetic anisotropy and ferro-antiferromagnetic phase transition in LaMn2Si2 // Physica B. 2002. V. 322. P. 297–305.
  2. Mushnikov N.V., Gerasimov E.G., Terentev P.B., Gaviko V.S. Magnetic structures and magnetic phase transitions in RMn2Si2 // AIP Advances. 2018. V. 8. P. 101411.
  3. Kuznetsova T.V., Korkh Y.V., Grebennikov V.I., et al. Investigation of Electronic States and Magnetic Domain Structure of La1 – xSmxMn2Si2 (x = 0, 0.25) Layered Intermetallic Compounds by Resonant Photoemission Spectroscopy and Magnetic Force Microscopy // Phys. Met. Metal. 2022. V. 123. P. 451–458.
  4. Kumar C.S.S.R. (ed.). Raman spectroscopy for nanomaterials characterization. Springer Science & Business Media, 2012.
  5. Lewis I.R., Edwards H. Handbook of Raman spectroscopy: from the research laboratory to the process line. CRC press, 2001.
  6. Yamanaka S., Kajiyama M., Sivakumar S.N., and Fukuoka H. Strong electron-phonon coupling and enhanced phonon Grüneisen parameters in valence-fluctuating metal EuPd2Si2 // High Press. Res. 2004. V. 24. P. 481.
  7. Cooper S.L., Klein M.V., Fisk Z., and Smith J.L. Raman scattering study of the electronic and vibrational excitations in CeCu2Si2 // Phys. Rev. B. 1986. V. 34(9). P. 6235.
  8. Antal A., Knoblauch T., Singh Y., Gegenwart P., Wu D., and Dressel M. Optical properties of the iron-pnictide analog BaMn2As2 // Phys. Rev. B. 2012. V. 86 (1). P. 014506.
  9. Schwarz A., Wiesendanger R. Magnetic sensitive force microscopy // Nano Today. 2008. V. 3. Issues 1–2. P. 28–39.
  10. Kazakova O., Puttock R., Barton C., Corte-León H., Jaafar M., Neu V., Asenjo A. Frontiers of magnetic force microscopy // J. Appl. Phys. 2019. V. 125. P. 060901.
  11. Cheong S.-W., Fiebig M., Wu W., Chapon L., Kiryukhin V. Seeing is believing: Visualization of antiferromagnetic domains // NPJ Quantum Mater. 2020. V. 5. № 3.
  12. Gerasimov E.G., Gaviko V.S., Neverov V.N., Korolyov A.V. Magnetic phase transitions and giant magnetoresistance in La1-xSmxMn2Si2 (0 ≤ x ≤ 1) // J. Alloys Compd. 2002. V. 343. P. 14–25.
  13. Iliev M.N., Abrashev M.V., Laverdière J., Jandl S., Gospodinov M.M., Wang Y.Q., and Sun Y.Y. Distortion-dependent Raman spectra and mode mixing in RMnO3 perovskites (R = La, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Y) // Physical Review B. 2006. V. 73(6). P. 064302.
  14. Bernardini S., Bellatreccia F., Casanova Municchia, Della Ventura G., and Sodo A. Raman spectra of natural manganese oxides // Journal of Raman Spectroscopy. 2019. V. 50(6). P. 873–888.
  15. Borowicz P., Latek M., Rzodkiewicz W., Łaszcz A., Czerwinski A., and Ratajczak J. Deep-ultraviolet Raman investigation of silicon oxide: thin film on silicon substrate versus bulk material // Adv. Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology. 2012. V. 3(4). P. 045003.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тетрагональная кристаллическая структура и схематическое изображение колебаний раман-активных фононных мод в LaMn2Si2.

Скачать (137KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Спектры КРС LaMn2Si2 при температурах 263–298 К (а) и Т = 296–553 К (б).

Скачать (360KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Рамановские пики в области частот 639–643 см–1 LaMn2Si2 при температурах Т = 296–553 К.

Скачать (233KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение полной ширины на половине максимума высоты пиков на частоте 639–643 см–1 вблизи температуры Кюри для LaMn2Si2.

Скачать (86KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение интенсивности пиков на частотах 639–643 см–1 вблизи температуры Кюри для LaMn2Si2.

Скачать (96KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Топография (а) и соответствующие магнитно-силовые изображения поверхности LaMn2Si2, полученные при температуре 273 К (б), 283 К (в) и 298 К (г). Размер линии в правом нижнем углу изображений составляет 5 мкм.

Скачать (134KB)
Метаданные