Исследование транспортных и магнитных свойств систем сильно коррелированных электронов

(оксиды переходных металлов и многокомпонентные соединения редкоземельных элементов)
 

· Исследование природы фазового перехода парамагнетик-ферромагнетик в манганитах с колоссальным магнетосопротивлением [1]. Показано, что переход парамагнетик-ферромагнетик в исследованном образце является переходом 1-го рода, но под влиянием достаточно сильного магнитного поля может стать переходом 2-го рода.

· Обнаружение гигантского радиочастотного (РЧ) (2.525 МГц) поглощения в кристалле La_0.67Sr_0.33MnO₃. Относительное изменение РЧ поглощения составляло около 67% в поле 2.1 кЭ вблизи температуры Кюри (374 К) [2]. Этот эффект можно использовать при разработке РЧ приборов, чувствительных к температуре та магнитному полю для работы в области комнатной температуры и малых магнитных полей.

· Исследованы кинетические, магнитные, оптические и магнитооптические свойства пленок La0.67Ca0.33MnO3 с колоссальным магнетосопротивлением [3]. Обнаружены гигантские (тысячекратные) температурные и магнитополевые изменения пропускания света в инфракрасном (ИФ) диапазоне в области температуры Кюри (270 К). Эти эффекты могут быть использованы для разработки ИФ оптоэлектронных магнитных и температурных сенсорных устройств [3].

· Исследование угловой фазовой диаграммы метамагнитных переходов в монокристаллических образцах никелевых борокарбидов HoNi₂B₂C и ErNi₂B₂C и Tb₂Ni₂B₂C [4-6]. Обнаружены новые особенности метамагнитных состояний в этом соединении. В частности, возможное влияние мультидоменной структуры антиферромагнитного состояния и “фрустрированное” поведение магнитной системы для направлений поля, близких к осям тяжелого намагничивания. Для HoNi₂B₂C были обнаружены две новые фазовые границы в угловом диапазоне неколлинеарной фазы. Для ErNi₂B₂C были открыты новые метамагнитные состояния, которые не были замечены в предыдущих нейтронографических и магнитных исследованиях.

· Впервые экспериментально обнаружено, что температурные кривые С(Т) удельной теплоёмкости рутенокупратов RuSr2(Gd1.5Ce0.5)Cu2O10-d, измеренные при разных значениях магнитного поля, имеют одну и ту же точку пересечения (crossing point) при T ≈ 2.7 K [7]. Магнитополевые кривые С(Н) для разных температур также имеют единственную точку пересечения при характерном поле H ≈ 3.7 Tл. Эти эффекты проявляются в магнитном вкладе теплоёмкости, обусловленном присутствием магнитных ионов Gd3+. Ранее эффект единой точки пересечения (crossing point effect) наблюдали для кривых С(Т) жидкого Не3, измеренных при разных значениях приложенного давления. Обнаружение эффекта единой точки пересечения в рутенокупратах является свидетельством того, что этот эффект представляет общую характерную особенность поведения сильно коррелированных фермионов вблизи переходов от классического к квантовому поведению при низких температурах.

1. Belevtsev B.I., Zvyagina G.A., Zhekov K.R., Kolobov I.G., Beliayev E.Yu., Panfilov A.S., Galtsov N.N., Prokhvatilov A.I., Fink-Finowicki J. Influence of magnetic field on the paramagnetic-ferromagnetic transition in La_1-xCa_xMnO₃ crystal: Ultrasonic and transport studies // Phys. Rev. B, 74 , № 5, 054427 - 054438 (2006).
2. Belevtsev B.I., Kirichenko A.Ya., Cherpak N.T., Golubnichaya G.V., Maximchuk I.G., Beliayev E.Yu., Panfilov A.S., Fink-Finowicki J.Giant magnetic-field changes in radio-frequency absorption in La_0.67Sr_0.33MnO₃ near the Curie temperature // J. Magn. Magn. Mater., 281, № 1, 97-104 (2004).
3. Sukhorukov Yu.P., Gan’shina E.A., Belevtsev B.I., Loshkareva N.N., Vinogradov A.N., Rathnayaka K.D.D., Parasiris A., Naugle D.G. Giant change in infrared light transmission in La_0.67Ca _0.33MnO₃ film near the Curie temperature // J. Appl. Phys., 91, № 5, 4403-4408 (2002).
4. Rathnayaka K.D.D., Belevtsev B.I., Naugle D.G.  Torque magnetometry study of metamagnetic transitions in single-crystal HoNi₂B₂C at T = 1.9 K // Phys. Rev. B, 76, № 22, 224526-224537 (2007).
5. Naugle D.G., Belevtsev B.I., Rathnayaka K.D.D., Lee S.-I., Yeo S.M. Torque magnetometry studies of new low temperature metamagnetic states in ErNi₂B₂C // J. Appl. Phys. 103, 07B718-07B721 (2008).
6. Rathnayaka K. D. D., Naugle D. G., Belevtsev B. I. , Canfield P. C., and Bud'ko S.L. Low-temperature meta-magnetic states in single crystal Tb₂Ni₂B₂C studied by torque magnetometry // J. Appl. Phys. 105, 07E111-07E113 (2009).
7. Belevtsev B.I., Krasovitsky V.B., Naugle D. G., Rathnayaka K.D.D., Agnolet G., and Felner I. Characteristic crossing point (T ≈ 2.7 K) in specific-heat curves of samples RuSr₂(Gd_1.5Ce_0.5)Cu₂O_10-d taken for different values of magnetic field // J. Phys.: Condens. Matter., 21, 455602 (2009).