Periodični motivi se pojavljajo v različnih naravnih sistemih, kjer sta prisotni vsaj dve konkurenčni fazi. V močno koreliranih elektronskih sistemih se tako obnašanje običajno povezuje s tekmovanjem med interakcijami kratkega in dolgega dosega, na primer, med izmenjalno in dipolarno interakcijo v tankih feromagnetnih plasteh. Tukaj bomo pokazali, da se lahko progaste spinske teksture razvijejo tudi v antiferomagnetih, kjer so dipolarne magnetne interakcije dolgega dosega odsotne. Celovita analiza magnetne susceptibilnosti, magnetizacije v visokih poljih, specifične toplote in nevtronske difrakcije razkriva b-TeVO4 kot skoraj popolno realizacijo frustrirane (cik-cak) feromagnetne spin-1/2 verige. Presenetljivo, se v povišanem magnetnem polju razvije progasta spinska faz, zaradi šibkih frustriranih izmenjalnih interakcij kratkega dosega med verigami, ob možni pomoči simetrijsko dovoljene električne polarizacije. Ta koncept predstavlja alternativno pot za vzpostavitev progastih faz v močno koreliranih elektronskih sistemih in lahko pripomore k razumevanju drugih razširjenih, a še vedno nerazumljenih, pojavov prog v teh sistemih.
COBISS.SI-ID: 28648487
Materiali s širokim absorpcijskim pasom, so zelo zaželeni pri filtriranju in obdelavi elektromagnetnih signalov, še posebej, če se absorpcijo lahko kontrolira od zunaj. Tukaj predstavljamo novo vrsto širokopasovnih absorpcijskih materialov. In sicer, plastoviti metamagneti kažejo zvezen spekter elektromagnetnih vzbuditev v mešani fero- in antiferomagnetni fazi, ki se vzpostavi v zunanjem magnetnem polju. Z vrsto dopolnilnih eksperimentalnih tehnik, ki vključujejo nevtronsko sipanje, muonsko spinsko relaksacijo, specifično toploto, ac in dc meritve magnetizacije in meritve elektronske magnetne resonance, smo preučili fazni diagram Cu3Bi(SeO3)2O2Br in se ugotovili, da se vzbuditve v mešani fazi raztezajo najmanj preko desetih frekvenčnih velikostnih razredov. Ti rezultati razkrivajo nov dinamičen vidik mešane faze v metamagnetih in odpirajo nov pristop k kontroliranemu filtriranju mikrovalov.
COBISS.SI-ID: 28566311
Razredčeni magnetni polprevodniki, ki imajo lasten statičen magnetizem pri visokih temperaturah, predstavljajo obetajoč razred multifunkcionalnih materialov z veliko možnostjo aplikacije v spintroniki in magneto-optiki. V heksagonalnem Fe-dopiranem razredčenem magnetnem oksidu, 6H-BaTiO3, so že poročali o ferromagnetizmu pri sobni temperaturi. Feromagnetizem je splošno sprejet kot lastnost tega materiala, kljub svoji nenavadni odvisnosti od stopnje dopiranja in sinteznih pogojev. Tu predstavljena kombinacija magnetizacijskih meritev in komplementarnih meritev z lokalnimi tehnikami, kot sta elektronska spinska resonanca in mionska spinska relaksacija, pa to domnevo izpodbija. Feromagnetni prehod se pojavi okoli 700 K le v vzorcih, ki so bili dodatno pregreti; hkrati pa kaže zelo majhno povprečno vrednost urejenega magnetnega momenta. Poleg tega so bile opažene številne dodatne magnetne anomalije pri nižjih temperaturah. Te sovpadajo z elektronskimi nestabilnostmi v Fe-dopiranem 3C-BaTiO3 pseudokubičnem polimorfu. Še več, porazdelitev železovih dopantov z zamrznjenimi magnetnimi momenti ni enakomerna. Naši rezultati kažejo, da statičen magnetizem ni lastnost heksagonalne faze, temveč izhaja iz razpršenih območji pseudokubične faze, ki obstajajo zaradi napetosti v kristalni strukturi. Izpostaviti velja ključno vlogo notranje napetosti pri ugotavljanju defektnega feromagnetizma v sistemih z več možnimi strukturnimi fazami, ki med seboj tekmujejo.
COBISS.SI-ID: 28275751
Z uporaba lokalnih magnetnih tehnik mionske spinske relaksacije in elektronske spinske resonance smo raziskovali Mn-induciran magnetizem v perovskitu SrTiO3, ki ima široko-pasovno energijsko režo. Naši rezultati jasno kažejo, da ta razredčen magnetni oksid ostaja paramagneten vse do nizkih temperatur v obeh primerih dopiranja, in sicer, ko Mn nadomesti Sr ali Ti. Poleg tega sta obe eksperimentalni tehniki pokazali, da je porazdelitev posameznih Mn2+ in Mn4+ ionov nenaključna, saj se ti ion delno kopičijo v nanometrske skupke.
COBISS.SI-ID: 27590951
Plastovito spojino FeTe2O5Cl smo preučevali z meritvami specifične toplote, muonske spinske relaksacije, jedrske magnetne resonance, dielektričnih meritev ter nevtronske difrakcije in sinhrotronskih meritev. Naše izsledke smo primerjali z rezultati na izostrukturni spojini FeTe2O5Br. Ugotovili smo, da je pri nizkih temperaturah magnetno urejeno stanje podobno kot v FeTe2O5Br in je tudi multiferroično: eliptično amplitudno modulirana magnetna cikloida in električna polarizacija se hkrati razvijeta pod 11 K. V primerjavi s FeTe2O5Br se eliptična ovojnica zavrti za 75(4) stopinj, smer električne polarizacije pa je veliko bolj občutljiva na jakost električnega polja. Predlagamo, da razlike med obema izostrukturnima spojinama izhajajo iz geometrijske frustracije, ki ojači učinke sicer majhne magnetne anizotropije Fe3+(S = 5/2) ionov. Končno, sinhrotronski rezultati kažejo, da na mikroskopski ravni magnetoelektrična sklopitev vodi do zasuka atomov O1, kot odgovor na polarizacijo osamljenih elektronskih parov ionov Te4+, ki sodelujejo v Fe-O-Te-O Fe izmenjalnih mostovih.
COBISS.SI-ID: 27342375