13-18 September 2019
Kraków
Europe/Warsaw timezone

Badanie anomalnych własności termodynamicznych i transportowych układu Sr$_{1-x}$Ca$_x$RuO$_3$ na granicy niestabilności ferromagnetycznej ($x \ge 0.8$)

13 Sep 2019, 16:00
20m
Wystąpienie ustne (sesje równoległe) Fizyka materii skondensowanej (S5) Fizyka materii skondensowanej

Speaker

Krzysztof Tomala (Instytut Fizyki im. M. Smoluchowskiego, Uniwersytet Jagielloński)

Description

SrRuO$_3$ jest ferromagnetycznym metalem o temperaturze Curie $T_C\simeq 163$ K. W układzie Sr$_{1-x}$Ca$_x$RuO$_3$, rozcieńczanie podsieci strontu jonami wapnia prowadzi do systematycznego obniżania temperatury Curie oraz do zaniku uporządkowania ferromagnetycznego. CaRuO$_3$ jest klasyfikowany jako paramagnetyczny metal wykazujący silne korelacje elektronowe.

Precyzyjne badania makroskopowej magnetyzacji wykazały brak ostrego przejścia ferromagnetyk-paramagnetyk ze zmianą koncentracji wapnia jako parametrem kontrolnym. Jest to prawdopodobnie związane z tworzeniem się niejednorodnego stanu magnetycznego zawierający ferromagnetyczne klastry. Dlatego do badań własności fizycznych tego układu w pobliżu ferromagnetycznej niestabilności wybrano materiały uważane za paramagnetyczne z $x =$ 0.8, 0.9 i 1.0.

Badania ciepła właściwego przeprowadzono w zakresie temperatur powyżej 0.4 K w polach magnetycznych do 3 T. Pomiary oporu elektrycznego wykonano w zakresie temperatur powyżej 0.6-0.8 K w polach magnetycznych do 9 T.

Okazało się, że w stanie podstawowym wszystkie badane materiały wykazują własności zgodne z przewidywaniami teorii cieczy Fermiego Landaua, to znaczy $\rho\sim T^2$ oraz $C/T = const$. W wyższych temperaturach pojawiają się anomalne własności niezgodne z paradygmatem cieczy Fermiego Landaua: $\rho\sim T^{5/3}$ oraz quasi-logarytmicznym wzrostem $C/T$ z obniżeniem temperatury.

Temperaturowe zależności $C/T$ oraz $\rho(T)$ zostały porównane z przewidywaniami teorii fluktuacji spinowych Moriji (teoria SCR). Dopasowując wartości fenomenologicznych parametrów teorii SCR ($y_0$, $y_1$ oraz $T_0$) do danych eksperymentalnych, uzyskano bardzo dobry opis zależności $C/T$ w zakresie temperatur od 0.4 do 20 K oraz $\rho(T)$ do temperatury około 5 K.

Wykryte w słabych polach magnetycznych (w Sr$_{0.2}$Ca$_{0.8}$RuO$_3$ nawet w zerowym polu) odstępstwa przebiegów $C/T$ od teorii Moriji oraz wyniki pomiarów $C/T(B)$ w stałej temperaturze 0.5 K, zostały wyjaśnione jako anomalie Schottkiego związane z obecnością ferromagnetycznych klastrów.

Primary authors

Arkadiusz Zarzycki (Instytut Fizyki Jądrowej PAN im. H.Niewodniczańskiego) Michał Rams (Instytut Fizyki im. M. Smoluchowskiego, Uniwersytet Jagielloński) Edward A. Görlich (Instytut Fizyki im. M. Smoluchowskiego, Uniwersytet Jagielloński) Krzysztof Tomala (Instytut Fizyki im. M. Smoluchowskiego, Uniwersytet Jagielloński)

Presentation Materials

There are no materials yet.
Your browser is out of date!

Update your browser to view this website correctly. Update my browser now

×