Study of the Antiferromagnetic State Nematics in EuFe2As2 by Using Spin-Resonance and Magnetic Measurements

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Using electron spin resonance spectroscopy and SQUID-magnetometry we obtained direct evidence of the occurrence of magnetic domains in the antiferromagnetically ordered state of a 
 single crystal. The resonance spectra of europium ions were measured in the temperature range from 4 to 200 K. Using an equation for the resonance field in an antiferromagnet that takes into account the exchange and anisotropy fields, we have performed an analysis of the angular dependence of the spectrum at a temperature of 4.8 K, measured upon the crystal rotation around the c axis. Data analysis showed that 
 is the antiferromagnet with easy anisotropy plane. Besides, we found in the 
-plane the second order axes of easy magnetization for each of the two types of magnetic domains, related to the structural transition and the formation of twins. Magnetic anisotropy caused by the exchange interaction of europium ions with iron ions indicates the occurrence of nematic magnetic ordering in the basal 
 plane. An estimate of the magnitude of the exchange field and the anisotropy field is obtained from the angular dependence of the resonance fields.

About the authors

Yu. I Talanov

Zavoisky Physical-Technical Institute, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences

Email: talanov@kfti.knc.ru
Kazan, Russia

I. I Gimazov

Zavoisky Physical-Technical Institute, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences

Email: talanov@kfti.knc.ru
Kazan, Russia

R. B Zaripov

Zavoisky Physical-Technical Institute, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences

Email: talanov@kfti.knc.ru
Kazan, Russia

K. S Pervakov

Ginzburg Research Center, Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: talanov@kfti.knc.ru
Moscow, Russia

V. A Vlasenko

Ginzburg Research Center, Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: talanov@kfti.knc.ru
Moscow, Russia

V. M Pudalov

Ginzburg Research Center, Lebedev Physical Institute, Russian Academy of Sciences

Email: talanov@kfti.knc.ru
Moscow, Russia

G. B Teytel'baum

Zavoisky Physical-Technical Institute, Kazan Scientific Center, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: talanov@kfti.knc.ru
Kazan, Russia

References

  1. T.K. Kim, K. S. Pervakov, D.V. Evtushinsky et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 103, 174517 (2021).
  2. T.K. Kim, K. S. Pervakov, D.V. Evtushinsky et al. (Collaboration), Phys. Rev. B 103, 174517 (2021).
  3. Т.К. Ким, К.С. Перваков, А.В. Садаков и др. (Collaboration), УФН 192(7), 790 (2022).
  4. Т.К. Ким, К.С. Перваков, А.В. Садаков и др. (Collaboration), УФН 192(7), 790 (2022).
  5. V. S. Stolyarov, K. S. Pervakov, A. S. Astrakhantseva, I.A. Golovchanskiy, D.V. Vyalikh, T.K. Kim, S.V. Eremeev, V.A. Vlasenko, V. M. Pudalov, A.A. Golubov, E.V. Chulkov, and D. Roditchev, J. Phys. Chem. Lett. 11, 9393 (2020).
  6. V. S. Stolyarov, K. S. Pervakov, A. S. Astrakhantseva, I.A. Golovchanskiy, D.V. Vyalikh, T.K. Kim, S.V. Eremeev, V.A. Vlasenko, V. M. Pudalov, A.A. Golubov, E.V. Chulkov, and D. Roditchev, J. Phys. Chem. Lett. 11, 9393 (2020).
  7. D. Collomb, S. J. Bending, A.E. Koshelev, M.P. Smylie, L. Farrar, J.-K. Bao, D.Y. Chung, M.G. Kanatzidis, W.-K. Kwok, and U.Welp, Phys. Rev. Lett. 126, 157001 (2021).
  8. D. Collomb, S. J. Bending, A.E. Koshelev, M.P. Smylie, L. Farrar, J.-K. Bao, D.Y. Chung, M.G. Kanatzidis, W.-K. Kwok, and U.Welp, Phys. Rev. Lett. 126, 157001 (2021).
  9. Y. Xiao, Y. Su, M. Meven, R. Mittal, C.M.N. Kumar, T. Chatterji, S. Price, J. Persson, N. Kumar, S.K. Dhar, A. Thamizhavel, and Th. Brueckel, Phys. Rev. B 80, 174424 (2009).
  10. Y. Xiao, Y. Su, M. Meven, R. Mittal, C.M.N. Kumar, T. Chatterji, S. Price, J. Persson, N. Kumar, S.K. Dhar, A. Thamizhavel, and Th. Brueckel, Phys. Rev. B 80, 174424 (2009).
  11. A.L. Wysocki, K.D. Belashchenko, and V.P. Antropov, Nat. Phys. 7, 485 (2011).
  12. A.L. Wysocki, K.D. Belashchenko, and V.P. Antropov, Nat. Phys. 7, 485 (2011).
  13. J. Maiwald, I. I. Mazin, and P. Gegenwart, Phys. Rev. X 8, 011011 (2018).
  14. J. Maiwald, I. I. Mazin, and P. Gegenwart, Phys. Rev. X 8, 011011 (2018).
  15. J. J. Sanchez, G. Fabbris, Y. Choi, Y. Shi, P. Malinowski, Sh. Pandey, J. Liu, I. I. Mazin, J.-W. Kim, Ph. Ryan, and J.-H. Chu, Phys. Rev. B 104, 104413 (2021).
  16. J. J. Sanchez, G. Fabbris, Y. Choi, Y. Shi, P. Malinowski, Sh. Pandey, J. Liu, I. I. Mazin, J.-W. Kim, Ph. Ryan, and J.-H. Chu, Phys. Rev. B 104, 104413 (2021).
  17. S. Zapf, C. Stingl, K.W. Post, J. Maiwald, N. Bach, I. Pietsch, D. Neubauer, A. L¨ohle, C. Clauss, S. Jiang, H. S. Jeevan, D.N. Basov, P. Gegenwart, and M. Dressel, Phys. Rev. Lett. 113, 227001 (2014).
  18. S. Zapf, C. Stingl, K.W. Post, J. Maiwald, N. Bach, I. Pietsch, D. Neubauer, A. L¨ohle, C. Clauss, S. Jiang, H. S. Jeevan, D.N. Basov, P. Gegenwart, and M. Dressel, Phys. Rev. Lett. 113, 227001 (2014).
  19. Y. Xiao, Y. Su, S. Nandi, S. Price, B. Schmitz, C.M.N. Kumar, R. Mittal, T. Chatterji, N. Kumar, S.K. Dhar, A. Thamizhavel, and Th. Br¨uckel, Phys. Rev. B 85, 094504 (2012).
  20. Y. Xiao, Y. Su, S. Nandi, S. Price, B. Schmitz, C.M.N. Kumar, R. Mittal, T. Chatterji, N. Kumar, S.K. Dhar, A. Thamizhavel, and Th. Br¨uckel, Phys. Rev. B 85, 094504 (2012).
  21. Sh. Jiang, Y. Luo, Zh. Ren, Z. Zhu, C. Wang, X. Xu, Q. Tao, G. Cao, and Zh. Xu, New J. Phys. 11, 025007 (2009).
  22. Sh. Jiang, Y. Luo, Zh. Ren, Z. Zhu, C. Wang, X. Xu, Q. Tao, G. Cao, and Zh. Xu, New J. Phys. 11, 025007 (2009).
  23. J. Herrero-Martin, V. Scagnoli, C. Mazzoli, Y. Su, R. Mittal, Y. Xiao, Th. Brueckel, N. Kumar, S.K. Dhar, A. Thamizhavel, and L. Paolasini, Phys. Rev. B 80, 134411 (2009).
  24. J. Herrero-Martin, V. Scagnoli, C. Mazzoli, Y. Su, R. Mittal, Y. Xiao, Th. Brueckel, N. Kumar, S.K. Dhar, A. Thamizhavel, and L. Paolasini, Phys. Rev. B 80, 134411 (2009).
  25. E. Dengler, J. Deisenhofer, H.-A. Krug von Nidda, S. Khim, J. S. Kim, K.H. Kim, F. Casper, C. Felser, and A. Loidl, Phys. Rev. B 81, 024406 (2010).
  26. E. Dengler, J. Deisenhofer, H.-A. Krug von Nidda, S. Khim, J. S. Kim, K.H. Kim, F. Casper, C. Felser, and A. Loidl, Phys. Rev. B 81, 024406 (2010).
  27. I.A. Golovchanskiy, N.N. Abramov, V.A. Vlasenko, K. Pervakov, I.V. Shchetinin, P. S. Dzhumaev, O.V. Emelyanova, D. S. Baranov, D. S. Kalashnikov, K.B. Polevoy, V.M. Pudalov, and V. S. Stolyarov, Phys. Rev. B 106, 024412 (2022).
  28. I.A. Golovchanskiy, N.N. Abramov, V.A. Vlasenko, K. Pervakov, I.V. Shchetinin, P. S. Dzhumaev, O.V. Emelyanova, D. S. Baranov, D. S. Kalashnikov, K.B. Polevoy, V.M. Pudalov, and V. S. Stolyarov, Phys. Rev. B 106, 024412 (2022).
  29. Myung Joon Han, Quan Yin, W.E. Pickett, and S.Y. Savrasov, Phys. Rev. Lett. 102, 107003 (2009).
  30. Myung Joon Han, Quan Yin, W.E. Pickett, and S.Y. Savrasov, Phys. Rev. Lett. 102, 107003 (2009).
  31. F.A. Garcia, E.M. Bittar, C. Adriano, T.M. Garitezi, C. Rettori, and P.G. Pagliuso, J. Phys.: Conf. Ser. 273, 012093 (2011).
  32. F.A. Garcia, E.M. Bittar, C. Adriano, T.M. Garitezi, C. Rettori, and P.G. Pagliuso, J. Phys.: Conf. Ser. 273, 012093 (2011).
  33. M. Ikeda and M. Hagiwara, J. Korean Phys. Soc. 62, 2007 (2013).
  34. M. Ikeda and M. Hagiwara, J. Korean Phys. Soc. 62, 2007 (2013).
  35. F. J. Dyson, Phys. Rev. 98, 349 (1955).
  36. F. J. Dyson, Phys. Rev. 98, 349 (1955).
  37. S.E. Barnes, Adv. Phys. 30, 801 (1981).
  38. S.E. Barnes, Adv. Phys. 30, 801 (1981).
  39. J. P. Joshi and S.V. Bhat, J. Magn. Reson. 168, 284 (2004).
  40. J. P. Joshi and S.V. Bhat, J. Magn. Reson. 168, 284 (2004).
  41. C. Kittel, Phys. Rev. 73, 155 (1948).
  42. C. Kittel, Phys. Rev. 73, 155 (1948).
  43. А. Г. Гуревич, Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках, Наука, М. (1973).
  44. А. Г. Гуревич, Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках, Наука, М. (1973).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук

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».