Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Local moment formation and magnetic coupling of Mn dopants in Bi2Se3: A low-temperature ferromagnetic resonance study

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F18%3A10378497" target="_blank" >RIV/00216208:11320/18:10378497 - isvavai.cz</a>

  • Nalezeny alternativní kódy

    RIV/68378271:_____/18:00490258

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.1016/j.physb.2017.10.016" target="_blank" >https://doi.org/10.1016/j.physb.2017.10.016</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.physb.2017.10.016" target="_blank" >10.1016/j.physb.2017.10.016</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Local moment formation and magnetic coupling of Mn dopants in Bi2Se3: A low-temperature ferromagnetic resonance study

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We compare the magnetic and electronic configuration of single Mn atoms in molecular beam epitaxy (MBE) grown Bi2Se3 thin films, focusing on electron paramagnetic (ferromagnetic) resonance (EPR and FMR, respectively) and superconducting quantum interference device (SQUID) techniques. X-ray diffraction (XRD) and electron backscatter diffraction (EBSD) reveal the expected increase of disorder with increasing concentration of magnetic guest atoms, however, Kikuchi patterns show that disorder consists majorly of mu m-scale 60 degrees twin domains in the hexagonal Bi2Se3 structure, which are promoted by the presence of single unclustered Mn impurities. Ferromagnetism below T-C similar to (5.4 +/- 0.3) K can be well described by critical scaling laws M(T)similar to(1-T/T-C)(beta) with a critical exponent beta = (0.34 +/- 0.2), suggesting 3D Heisenberg class magnetism instead of e.g. 2D-type coupling between Mn-spins in van der Waals gap sites. From EPR hyperfine structure data we determine a Mn2+ (d(5), S = 5/2) electronic configuration with a g-factor of 2.002 for -1/2 -&gt; +1/2 transitions. In addition, from the strong dependence of the low temperature FMR fields and linewidth on the field strength and orientation with respect to the Bi2Se3 (0001) plane, we derive magnetic anisotropy energies of up to K-1 = -3720 erg/cm(3) in MBE-grown Mn-doped Bi2Se3, reflecting the first order magneto-crystalline anisotropy of an in-plane magnetic easy plane in a hexagonal (0001) crystal symmetry. We observe an increase of K-1 with increasing Mn concentration, which we interpret to be correlated to a Mn-induced in-plane lattice contraction. Across the ferromagnetic-paramagnetic transition the FMR intensity is suppressed and resonance fields converge the paramagnetic limit of Mn2+ (d(5), S = 5/2).

  • Název v anglickém jazyce

    Local moment formation and magnetic coupling of Mn dopants in Bi2Se3: A low-temperature ferromagnetic resonance study

  • Popis výsledku anglicky

    We compare the magnetic and electronic configuration of single Mn atoms in molecular beam epitaxy (MBE) grown Bi2Se3 thin films, focusing on electron paramagnetic (ferromagnetic) resonance (EPR and FMR, respectively) and superconducting quantum interference device (SQUID) techniques. X-ray diffraction (XRD) and electron backscatter diffraction (EBSD) reveal the expected increase of disorder with increasing concentration of magnetic guest atoms, however, Kikuchi patterns show that disorder consists majorly of mu m-scale 60 degrees twin domains in the hexagonal Bi2Se3 structure, which are promoted by the presence of single unclustered Mn impurities. Ferromagnetism below T-C similar to (5.4 +/- 0.3) K can be well described by critical scaling laws M(T)similar to(1-T/T-C)(beta) with a critical exponent beta = (0.34 +/- 0.2), suggesting 3D Heisenberg class magnetism instead of e.g. 2D-type coupling between Mn-spins in van der Waals gap sites. From EPR hyperfine structure data we determine a Mn2+ (d(5), S = 5/2) electronic configuration with a g-factor of 2.002 for -1/2 -&gt; +1/2 transitions. In addition, from the strong dependence of the low temperature FMR fields and linewidth on the field strength and orientation with respect to the Bi2Se3 (0001) plane, we derive magnetic anisotropy energies of up to K-1 = -3720 erg/cm(3) in MBE-grown Mn-doped Bi2Se3, reflecting the first order magneto-crystalline anisotropy of an in-plane magnetic easy plane in a hexagonal (0001) crystal symmetry. We observe an increase of K-1 with increasing Mn concentration, which we interpret to be correlated to a Mn-induced in-plane lattice contraction. Across the ferromagnetic-paramagnetic transition the FMR intensity is suppressed and resonance fields converge the paramagnetic limit of Mn2+ (d(5), S = 5/2).

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2018

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physica B: Condensed Matter

  • ISSN

    0921-4526

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    536

  • Číslo periodika v rámci svazku

    květen

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    10

  • Strana od-do

    604-613

  • Kód UT WoS článku

    000431075600138

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85033225097