Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 126, No. 2, p. 444 (August 2004)
(English translation - JETP, Vol. 99, No. 2, p. 394, August 2004 available online at www.springer.com )

СПИН-ПОЛЯРОННЫЙ РЕЖИМ ТРАНСПОРТА И МАГНИТНАЯ ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА МОНОСИЛИЦИДА ЖЕЛЕЗА
Глушков В.В., Воскобойников И.Б., Демишев С.В., Кривицкий И.В., Меновски А., Мощалков В.В., Самарин Н.А., Случанко Н.Е.

Received: February 17, 2004

PACS: 71.27.+а

DJVU (450.2K) PDF (2035.4K)

В результате исследования гальваномагнитных, магнитных и магнитооптических характеристик моносилицида железа, выполненного в широком диапазоне температур (1.8-40 К) и магнитных полей (до 120 кЭ), выяснена природа низкотемпературной инверсии знака коэффициента Холла в FeSi. Показано, что указанный эффект обусловлен ростом амплитуды аномальной компоненты холловского сопротивления ρH, увеличивающейся более чем в 105 раз при понижении температуры в интервале 1.8-20 K. Возникновение аномального вклада в ρH связывается с переходом от спин-поляронного к когерентному режиму флуктуаций электронной плотности в окрестности Fe-центров и формированием ферромагнитных областей наноразмера (около 10 ) - ферронов - в матрице FeSi при TC=15 K. В окрестности температуры инверсии знака ρH обнаружен дополнительный вклад в эффект Холла, проявляющийся в виде второй гармоники на угловых зависимостях \rho_H(\varphi) и не имеющий объяснения в рамках традиционно используемых феноменологических моделей. Исследование магнитосопротивления FeSi в спин-поляронном и когерентном режимах спиновых флуктуаций показало, что в непосредственной окрестности границы миктомагнитной фазы при Tm=7 K наблюдается смена знака отношения Δρ(H)/ρ, сопровождаемая переходом от положительного (Δρ/ρ>0, T>Tm) к отрицательному (Δρ/ρ<0, Tm) магнитосопротивлению. Линейная асимптотика отрицательного магнитосопротивления \Delta\rho/\rho\propto -H в малых магнитных полях до 10 кЭ объясняется формированием магнитных нанокластеров из взаимодействующих ферронов в миктомагнитной фазе FeSi при Tm. На основе полученных результатов впервые построена низкотемпературная магнитная фазовая диаграмма FeSi. Количественно оценены эффекты обменного усиления и определены эффективные параметры, характеризующие электронную подсистему в парамагнитной (T>TC), ферромагнитной (TmC) и миктомагнитной (Tm) фазах. В результате анализа совокупности аномалий транспортных, магнитных и магнитооптических характеристик, наблюдаемых в окрестности H_m\approx 35 кЭ при Tm, сделан вывод о существовании новой коллинеарной магнитной фазы {\bf M}\parallel{\bf H} на низкотемпературной фазовой диаграмме моносилицида железа.

 
Report problems