Диссертация (1103554), страница 21
Текст из файла (страница 21)
В связи с этим результатыпроведенных измерений ЯМР6,7Li могут рассматриваться как проявлениеквазистатической моды Gz-типа в La2Li0.5Cu0.5O4.162ЗАКЛЮЧЕНИЕПроведенное комплексное исследование разнообразных низкоразмерныхспиновых систем ядерно-резонансными и иными методами в диапазонетемператур 1.6 – 300 K в магнитных полях до 9 Тл, а также выполненная работанад совершенствованием лабораторно-измерительного оборудования, позволяютсформулировать следующие основные результаты и выводы диссертационнойработы:1.Создан новый спектрометр ЯМР/ЯКР с реализацией принципа цифровогоквадратурного детектирования непосредственно на несущей частоте, безпреобразованиянапромежуточнуючастоту.Математическаяреализацияквадратурного детектирования, без использования опорного аналогового сигнала,позволяет избежать дополнительных преобразований сигнала в аналоговом видеи, как следствие, значительно повысить временную и фазовую стабильностьрегистрации слабых сигналов ЯМР/ЯКР, избежать ряда аналоговых искажений.2.Ядерно-резонансные измерения в Ba3Cu3In4O12 указывают на присутствие вмагнитно упорядоченной фазе ионов меди как в магнитном, так и в немагнитномсостоянии.
Им были сопоставлены кристаллографические позиции CuI и CuII,соответственно, при этом обнаружены две неэквивалентные позиции спинполяризованного иона CuI. В качестве объяснения предложено неоднородноесмещениеэтих ионовиз-залокальногомагнитострикционногоэффекта,обнаруженного независимо в ЯКР 115In и 63,65CuII.3.Для структуры paper-chain в соединениях Ba3Cu3In4O12 и Ba3Cu3Sc4O12предложена модель квантового основного состояния, сформированного изтримеров CuI-2CuII с основным низкоспиновым (S = 1/2) состоянием, отделеннымнебольшой щелью (Δ ≈ 3 K)от высокоспинового (S = 3/2).
Эта модель163согласуется с магнитными и термодинамическими данными [7], расчетнымизначениями магнитных обменов [8] и подтверждается в работе результатамиЯМР-ЯКР измерений.4.В спин-флип фазе на ядрах115In в Ba3Cu3In4O12 определено сверхтонкоеполе Hhf ≈ 3 Тл. С ростом температуры выше магнитного перехода последнееуменьшается плавно, что свидетельствует о сохранении специфическогоближнего магнитного порядка, в полном согласии с моделью тримеров.5.ЯМР-спектроскопия и релаксационные измерения на ядрах51V5+ в системефрустрированных квазиодномерных спиновых цепочек BaV3O8 указывают наформирование дальнего магнитного порядка при температурах ниже TN ≈ 6 К, чтонаходится в согласии с результатами магнитных и термодинамическихизмерений.
Дальнее упорядочение вызвано межцепочечными взаимодействиямидвух типов (J1 + J2)/kB = 16 К, при более высоких температурах наблюдаетсясильное влияние внутрицепочечных взаимодействий.6.В BaV3O8 обнаружены низкотемпературные искажения решетки, создающиенеэквивалентные магнитные окружения ионов немагнитного ванадия V5+,чувствительных и не чувствительных к дальнему порядку. Природа этихискажений меняется с температурой, так что доля чувствительных к дальнемупорядку ионов экспоненциально падает с ростом температуры, однако остаетсяотличной от нуля выше TN. Для изучения таких искажений необходимыдальнейшие исследования методами нейтронографии и вращения спина мюона.7.Представлены аргументы в пользу концепции конкуренции в La2Li0.5Cu0.5O4Жанг-Райсовского состояния с близлежащими состояниями, сформированными«допированными» дырками, занимающими чисто кислородные несвязывающиеорбитали a2g(π) и eux,y(π) вместо обычных гибридизированных медь-кислородныхорбиталей b1g (d x y ) .28.2Температурные изменения формы линии ЯМР6,7Li и скорости спин-решеточной релаксации указывают на постепенное замедление флуктуаций164отдельных параметров порядка без явных признаков фазовых переходов вплотьдо 2 K.
Этот результат указывает на плавное замедление флуктуацийорторомбических искажений типа Ammm в двумерной структуре плоскостей(Cu,Li)O2, сопровождаемых необычными антиферромагнитными флуктуациямикислородных орбиталей. Возможно, дальнейшие измерения ЯМР17O в образцах,обогащенных соответствующим изотопом, помогут извлечь дополнительнуюинформациюLa2Li0.5Cu0.5O4.онизкотемпературномповедениикислородныхорбиталей165БЛАГОДАРНОСТИВзаключениеработывыражаюискреннююпризнательностьиблагодарность моему научному руководителю, д.ф.-м.н., профессору А.А.Гиппиусу за постановку научной задачи и помощь на всех этапах выполнениядиссертации, а также д.ф.-м.н. профессору А.С.
Москвину за неоценимую помощьв выборе направления исследований и в интерпретации результатов.Помимо этого хотелось бы поблагодарить сотрудников Индийскоготехнологического института Бомбея (Индия) А.В. Махаджана и Т. Чакрабарти исотрудников Университета Аугсбурга (Германия) Н. Бюттгена и В. Кречмара запомощь в проведении измерений и полезное обсуждение промежуточныхрезультатов и незаменимые советы.Благодарность за предоставленные образцы выражаю рабочей группепрофессора А.Н. Васильева, индийской рабочей группе (А.В.
Махаджан и Т.Чакрабарти) и профессору Ж. Демазо.Также благодарю профессора А.Н. Васильева и всех сотрудников кафедрыфизики низких температур и сверхпроводимости Физического факультета МГУим. М.В. Ломоносова за обсуждение результатов работы и создание творческойатмосферы.Особую благодарность выражаю бывшим аспирантам лаборатории ядернорезонансных методов К.С. Охотникову и Н.Е. Гервиц за помощь в освоенииосновных экспериментальных и теоретических методик лаборатории.Отдельная благодарность А.А. Элбакян за создание и поддержание ресурсаsci-hub, оказавшего неоценимую помощь в процессе выполнения этой работы.166СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1.A.A.
Gippius, N.E. Gervits, A.V. Tkachev, I.S. Maslova, O.S. Volkova, A.N.Vasiliev, N. Büttgen, W. Kraetschmer, A.S. Moskvin. Low-spin S = ½ ground state ofthe Cu trimers in the paper-chain compound Ba3Cu3In4O12 // Physical Review B. –2012. – Vol. 86. – P. 155114-1-12.2.T. Chakrabarty, A.V. Mahajan, A.A. Gippius, A.V. Tkachev, N. Büttgen, and W.Kraetschmer.
BaV3O8: A possible Majumdar-Ghosh system with S = ½ // PhysicalReview B. – 2013. – Vol. 88. – P. 014433-1-7.3.A.S. Moskvin, A.A. Gippius, A.V. Tkachev, A.V. Mahajan, T. Chakrabarty, I.A.Presniakov, A.V. Sobolev, and G. Demazeau. Direct evidence of non-Zhang-Rice Cu3+centers in La2Li0.5Cu0.5O4 // Physical Review B. – 2012. – Vol. 86. – P. 241107(R)-1-5.Труды и тезисы докладов на конференциях по теме работы1.A.V. Tkachev, A.A. Gippius, T.
Chakrabarty, A.V. Mahajan, N. Buttgen, and W.Kraetschmer. BaV3O8: A possible Majumdar-Ghosh system with S = ½ // proceedingsof XVI International Youth Scientific School «Actual Problems of Magnetic Resonanceand its Aplication», 21-25 October 2013, Kazan, Russia, p. 49-51.2.Gippius A.A., Tkachev A.V., Ignatiev M.S., Chakrabarty T., Mahajan A.V.,Büttgen N., and Krätschmer W. Zigzag Magnetic Chains with Spin S = ½ in BaV3O8 //Proceedings of Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow, August 2125, 2014, Book of Abstracts, p. 454.3.Gippius A.A., Gervits N.E., Tkachev A.V., Baenitz M., Presniakov I.A., SobolevA.V., Rusakov V.S., Moskvin A.S.
Non-Zhang-Rice Behavior of the CuO4 Hole Copper167Centers in La2Li0.5Cu0.5O4:Fe as Seen by NMR // Proceedings of Moscow InternationalSymposium on Magnetism, Moscow, August 21-25, 2011, Book of Abstracts, p. 521.4.A.A. Gippius, A.S. Moskvin, A.V. Tkachev, A.V. Mahajan, T. Chakrabarty, I.A.Presniakov, A.V.
Sobolev, and G. Demazeau. NMR evidence of non-Zhang-Rice Cu3+centers in La2Li0.5Cu0.5O4 // Proceedings of International Symposium «Spin Waves2013», June 9-15, 2013, Saint Petersburg, Russia, p. 106.5.A.A. Gippius, N.E. Gervits, A.V.
Tkachev, I.S. Maslova, O.S. Volkova, A.N.Vasiliev, N. Buettgen, W. Kraetschmer, and A. S. Moskvin. NMR study of the groundstate spin structure in the paper-chain compound Ba3Cu3In4O12 // Proceedings ofInternational Symposium «Spin Waves 2013», June 9-15, 2013, Saint Petersburg,Russia, p. 55.6.Ткачев А.В, Гервиц Н.Е.: «Низкоспиновое основное состояние медныхтримеров в структуре paper-chain Ba3Cu3In4O12», тезисы XX Международнойконференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов», 8 – 13апреля 2013 г., Москва, с.
406-407.168СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ1.De Jongh, L.J. Experiments on simple magnetic model systems / L.J. de Jonghand A.R. Miedema // Advances in Physics. – 2001. – V. 50. – P. 947-1170.2.Васильев, А.Н. Спиновая щель в низкоразмерных магнетиках / А.Н.Васильев, М.М. Маркина, Е.А. Попова // Физика низких температур. – 2005. – т.31.
– с. 272-299.3.Bednorz, J.G. Possible high TC superconductivity in the Ba-La-Cu-O system /J.G. Bednorz, K.A. Müller // Zeitschrift für Physik B. – 1986. – V. 64. – P. 189-193.4.Карлин, Р. Магнетохимия / Р. Карлин. – М.: Мир, 1989. – 400 с.5.McCoy, B.M. The Two-Dimensional Ising Model / B.M.
McCoy, T.T. Wu. –Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press, 1973. – 418 P.6.Вонсовский, С.В. Магнетизм / С.В. Вонсовский. – М.:Наука, 1971. – 1032 с.7.Volkova, O.S. Orthogonal spin arrangement as possible ground state of three-dimensional Shustry-Sutherland network in Ba3Cu3In4O12 / O.S. Volkova, I.S. Maslova,R.
Klingeler, M. Abdel-Hafiez, Y.C. Arango, A.U.B. Wolter, V. Kataev, B. Büchner,and A.N. Vasiliev // Physical Review B. – 2012. – V. 85. – P. 104420-1-8.8.Koteswararao, B. Magnetic behavior of Ba3Cu3Sc4O12 / B. Koteswararao, A.V.Mahajan, F. Bert, P. Mendels, J. Chakraborty, V. Singh, I. Dasgupta, S. Rayaprol, V.Siruguri, A.
Hoser, and S.D. Kaushik // Journal of Physics: Condensed Matter. – 2012.– V. 24. – P. 236001-1-13.9.Gippius, A.A. NMR study of the perovskite-like compounds Ba2ScCuO4.5,Ba3Sc4Cu3O12, and Ba2Sc2O5 / A.A. Gippius, V.P. Denisov, V.V. Moshchalkov, Yu.M.Petrusevich, O.P. Revokatov, E.V. Antipov, A.L. Kharlanov, L.M. Kovba, and L.N.Lykova // Soviet Physics – Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 1989. –V. 68.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
