Влияние спин-переориентационного перехода на спиновую динамику в редкоземельном ортоферрите YbFeO3

Проект государственного задания 0356-2017-0033 «Фундаментальные основы, материалы, структуры и устройства спиновой электроники». Руководитель – д.ф.-м.н. Волков Н.В.

Методом оптической зонной плавки синтезированы монокристаллы ортоферрита YbFeO3. Проведено подробное исследование спиновой динамики в полученном кристалле при температурах выше и ниже температуры спин-переориентационного перехода TSR = 7.6 K в магнитных полях, приложенных вдоль осей a, b и c кристалла. Используя методику неупругого рассеяния нейтронов обнаружено, что спектр магнитных возбуждений состоит из двух мод, сильно разделенных по энергии: трехмерная мода с шириной 60 meV, связанная с антиферромагнитно упорядоченной подсистемой железа и квазиодномерные флуктуации порядка 1 meV, связанные с подсистемой иттербия. Такое квазиодномерное поведение подсистемы Yb в ортоферритах обнаружено впервые.

 T=2K                (H,0,0)                                                              (0,K,0)                                                                   (0,0,L)
1_2018.jpg

 

 T=15K                  

2_2018.jpg

 

Спектры неупругого рассеяния нейтронов в YbFeO3 при температурах выше (15 К, нижний ряд) и ниже (2 К, верхний ряд) спин-переориентационного перехода, показывающие квазиодномерный характер спиновых возбуждений вдоль направления L обратной решетки.


Nikitin S.E., Wu L.S., Sefat A.S., Shaykhutdinov K.A., Lu Z., Meng S., Pomjakushina E.V, Conder K., Ehlers G., Lumsden M.D., Kolesnikov A.I., Barilo S., Guretskii S.A., Inosov D.S., Podlesnyak A. Decoupled spin dynamics in the rare-earth orthoferrite YbFeO3: Evolution of magnetic excitations through the spin-reorientation transition // Physical Review B. 2018. V. 98. P. 064424.