CC BY
8Г,™ КВАНТОВАЯ МАКРОФИЗИКА КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕД
КИЕ НЕДЕЛИ»
Анизотропия рассеяния носителей заряда в антиферромагнетиках RBi2 (R=Ho, Er, Tm)
Красиков К.М., Азаревич А.Н.
Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва
Е-mail: krasikokirill@,yandex. ru
Магнетики с фрустрированным основным магнитным состоянием привлекают существенное внимание в силу набора аномальных свойств, потенциально применимых на практике. Среди них антиферромагнетики из семейства редкоземельных додекаборидов ЯВ12 (Я = Но, Ег, Тт) представляют особый интерес, так как, обладая сравнительно простой ГЦК решеткой, демонстрируют сложную несоразмерную магнитную структуру с антиферромагнитным упорядочением при T<TN. Недавно в немагнитном реперном соединении LuB12 [1] было обнаружено формирование вдоль направления [110] динамических зарядовых страйпов, возникающих в результате динамического кооперативного эффекта Яна-Теллера на кластерах В12. Подобная электронная неустойчивость должна присутствовать в антиферромагнетиках НоВ12, ЕгВ12 и ТтВ12, так как она присуща именно борной подрешетке. В связи с этим, отдельный интерес представляет изучение механизмов рассеяния носителей заряда в таких системах с одновременным наличием несоразмерной магнитной структуры и динамических зарядовых страйпов.
Ранее было показано [2], что в АФ-состоянии НоВ12 зависимости магнетосопротивления (МС) от магнитного поля можно описать суммой линейного положительного и квадратичного отрицательного вкладов во внешнем магнитном поле. Коэффициенты А и В, которые определяют два различных механизма рассеяния носителей заряда на (0 волне спиновой плотности и (и) локальных 4f-5d спиновых флуктуациях, были получены и детально проанализированы. В [3] было показано, что наличие в соединении ферромагнитной компоненты намагниченности может приводить к возникновению отрицательного линейного магнетосопротивления в антиферромагнетиках и появлению аномалии в окрестности точки
SSjmSS 19-21 октября 2021 г.
Кюри TC. В настоящей работе приводится анализ с разделением вкладов для HoB12 и ErB12 и сравнение эволюции механизмов рассеяния при изменении температуры и магнитного поля для HoB12, ErB12 и TmB12.
В работе представлены результаты измерения удельного сопротивления HoB12, ErB12 и TmB12 в диапазоне температур 1.710 К, в магнитном поле до 80 кЭ, направленном вдоль основных осей в ГЦК кристалле (H||[001], H||[110] и H||[111]), а также угловых зависимостей магнетосопротивления. Измерение удельного сопротивления проводилось на автоматизированной оригинальной установке для гальваномагнитных исследований в ИОФ РАН. Использовался стандартный четырехконтактный метод измерения сопротивления на постоянном токе с коммутацией тока через образец.
Обнаруженная сильная угловая анизотропия МС и найденных коэффициентов A и B (линейный вклад переменного знака и квадратичный отрицательный вклады соответственно), крайне нетипичная для ГЦК кристалла, объясняется наличием в рассматриваемых кристаллах RBi2 конкуренции между различными механизмами рассеяния: рассеяние (i) на ферромагнитных доменах наноразмера, (ii) на волне спиновой плотности и (iii) на локальных 4f-5d спиновых флуктуациях, а также следствием сильной перенормировки косвенного РККИ-обмена через электроны проводимости из-за перераспределения носителей заряда в квантовые колебания (динамические полосы заряда), направленные вдоль [110].
Автор выражает благодарность научному руководителю, к.ф.-м.н. Случанко Н.Е. за постановку научной задачи, Шицеваловой Н.Ю. и Филипову В.Б. за предоставление высококачественных монокристаллов додекаборидов для измерений, а также сотрудникам отдела низких температур и криогенной техники ИОФ РАН за помощь в измерениях и обсуждение результатов.
1. N.B. Bolotina et al., J. Phys. Condens. Matter. 2018, 30(26), 265402.
2. K M. Krasikov et al., Solid State Sci., 2020, 104, 106253.
3. H. Yamada and S. Takada, Prog. of Theor. Phys. 1972, 48, 6A.
