Breaking of the Cubic Symmetry in Millimeter-Size SrTiO3 Crystals: ESR Manifestations

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The found effect of lowering the symmetry of the crystal structure of thin (less than 1 mm) plates and bars of strontium titanate (SrTiO3) single crystals is discussed. This symmetry lowering manifests itself in the electron spin resonance (ESR) spectra of impurity centers (Fe3+ and Mn4+ ions, used as paramagnetic probes). It is shown that symmetry lowering is observed at temperatures T > 105 K, which generally correspond to the cubic phase of SrTiO3; it leads to the formation of a tetragonal nonpolar structure, differing from the antiferrodistortive (AFD) phase D4ℎ18, which is characteristic of strontium titanate at T < 105 K and was not observed previously in SrTiO3. The factors determining the distortion value are found to be the geometry and ratio of sample sizes, surface finishing quality, and crystallographic orientation of plates.

About the authors

B. F. Gabbasov

Kazan Federal University, 420008, Kazan, Russia

Email: BFGabbasov@kpfu.ru
Россия, Казань

I. N. Gracheva

Kazan Federal University, 420008, Kazan, Russia

Email: BFGabbasov@kpfu.ru
Россия, Казань

S. I. Nikitin

Kazan Federal University, 420008, Kazan, Russia

Email: BFGabbasov@kpfu.ru
Россия, Казань

V. A. Trepakov

Ioffe Institute, Russian Academy of Sciences, 194021, St. Petersburg, Russia

Email: BFGabbasov@kpfu.ru
Россия, Санкт-Петербург

R. V. Yusupov

Kazan Federal University, 420008, Kazan, Russia

Author for correspondence.
Email: BFGabbasov@kpfu.ru
Россия, Казань

References

  1. Gastiasoro M.N., Rouhman J., Fernandes R.M. // Ann. Phys. 2020. V. 417. P. 168107. https://doi.org/10.1016/j.aop.2020.168107
  2. Kiselov D.E., Feigelman M.V. // Phys. Rev. B. 2021. V. 104. P. 220506. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.L220506
  3. Makarova M.V., Prokhorov A., Stupakov A. et al. // Crystals. 2022. V. 12. P. 1275. https://doi.org/10.3390/cryst12091275
  4. Габбасов Б.Ф., Родионов А.А., Никитин С.И. и др. // ФТТ. 2021. Т. 63. С. 2.
  5. Gabbasov B.F., Gracheva I.N., Rodionov A.A. et al. // Europhys. Lett. 2021. V. 133. P. 37002. https://doi.org/10.1209/0295-5075/133/37002
  6. Unoki H., Sakudo T. // J. Phys. Soc. Jpn. 1967. V. 23. P. 546. https://doi.org/10.1143/JPSJ.23.546
  7. Rimai L., DeMars G. // Phys. Rev. 1962. V. 127. P. 702. https://doi.org/10.1103/PhysRev.127.702
  8. Müller K.A. // Phys. Rev. Lett. 1959. V. 2. P. 341. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.2.341
  9. Müller K.A. “Paramagnetische Resonanz von Fe3+ in SrTiO3 Einkristallen” Ph.D. dissertation. Basel, 1958. https://doi.org/10.3929/ethz-a-000104546
  10. Abragam A. Electron Paramagnetic Resonance of Transition Ions. Oxford: Oxford Univ. Press, 2012. 911 p.
  11. Gabbasov B.F., Gracheva I.N., Nikitin S.I. et al. // Magn. Reson. Solids. 2018. V. 20 (2). Art. 18201.
  12. Ham F.S. // Phys. Rev. 1965. V. 138. P. 1727. https://doi.org/10.1103/PhysRev.138.A1727
  13. Aso K. // Jpn. J. Appl. Phys. V. 15 1976. P. 1243. https://doi.org/10.1143/JJAP.15.1243
  14. Глинчук М.Д. Электрические эффекты в радиоспектроскопии. Электронный парамагнитный, двойной электронно-ядерный и параэлектрический резонансы. М.: Наука, 1981. 336 с.
  15. Mims W.B. The Linear Electric Field Effect in Paramagnetic Resonance. Oxford: Clarendon Press, 1976. 339 p.
  16. Каганов М.И., Омельянчук А.Н. // ЖЭТФ. 1971. Т. 61. С. 1679.
  17. Zhou Y., Rabe K.M., Vanderbilt D. // Phys. Rev. B. 2015. V. 92. Art. 041102. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.041102
  18. Vanderbilt D. // Surf. Rev. Lett. 1997. V. 4. P. 811. https://doi.org/10.1142/S0218625X9700081X
  19. Okazaki A., Ohama N., Muller K.A. // J. Phys. C: Solid State Phys. 1986. V. 19. P. 5019. https://doi.org/10.1088/0022-3719/19/25/019
  20. Höchli U.T., Rohrer H. // Phys. Rev. Lett. 1982. V. 48. P. 188. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.48.188

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (243KB)
3.

Download (324KB)
4.

Download (550KB)
5.

Download (325KB)
6.

Download (411KB)
7.

Download (325KB)
8.

Download (327KB)
9.

Download (288KB)

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».