hrvatski

Magnetska anizotropija izotropnih Heisenbergovih antiferomagneta s bakrenim spinom S=1/2

Otkriće visokotemperaturne supravodljivosti u kupratima dovelo je do velikog interesa za te spojeve te do sinteze brojnih novih spojeva bakrenih oksida. Većina tih spojeva nije supravodljiva, no danas su iznimno zanimljivi zbog svojih magnetskih svojstava. U spojevima bakrenih oksida za magnetizam je odgovoran ion bakra Cu2+ koji ima jedan nespareni elektron sa spinom S=1/2 u vanjskoj 3d ljusci. Interakcija superizmjene između spinova susjednih bakrenih iona ostvarena je najčešće preko kisika koji tvore koordinacijski poliedar oko bakrenog iona, no mogući su i kompliciraniji putevi interakcije. Spinski hamiltonijan koji opisuje dominantne interakcije u ovim sustavima je izotropni Heisenbergov hamiltonijan. Usprkos jednostavnosti tog hamiltonijana, spojevi s bakrenim spinom S=1/2 često imaju iznenađujuće zanimljiva i neočekivana osnovna stanja. Osnovno magnetsko stanje takvog sustava ovisi o simetriji kristalne rešetke, dimenzionalnosti magnetske rešetke koja je određena dominantnim putevima interakcije, o prisustvu defekata, frustracije i slabe anizotropije energije izmjene. U velikom broju slučajeva osnovna stanja sasvim su drukčija od onih koje predviđa teorija, a vrlo često rezultati različitih eksperimentalnih metoda nude različite interpretacije osnovnog stanja istog sustava. Ovdje će biti predstavljeni rezultati mjerenja magnetske anizotopije na nekoliko spojeva bakrenih oksida s različitim osnovnim stanjima. Mjerenja magnetskog momenta sile u kombinaciji s mjerenjima magentske susceptibilnosti u relativno malim magnetskim poljima (H < 1 Tesla) pokazala su se kao jedna od vrlo uspješnih metoda za detekciju osnovnih stanja Heisenbergovih antiferomagneta sa spinom S=1/2. Mjerenje magnetskog momenta sile omogućava direktno opažanje prisustva defekata, nemagnetskog stanja, tipa simetrije uređenog magnetskog stanja te prisustvo ili odsustvo male anizotropije energije izmjene. Velika osjetljivost naše mjerne aparature omogućava mjerenje u relativno niskim magnetskim poljima što je vrlo bitno za određivanje osnovnog stanja Heisenbergovih antiferomagneta s domenama jer viša polja dovode do spin flopa ili monodomenizacije što može dovesti do krivih zaključaka o osnovnom stanju sustava. Eksperimentalno određivanje stvarnog osnovnog stanja ovih sustava bitno je za stvaranje ispravnih teorija koje će se onda moći primjenjivati u budućem krojenju materijala sa željenim magnetskim svojstvima. Cilj je pokazati da je, barem u slučaju izotropnih Heisenbergovih hamiltonijana, mjerenje magnetskog momenta sile jedna od eksperimentalnih tehnika na koju se može računati.

magnetska anizotropija; Heisenbergov antiferomagnet

nije evidentirano