1 / 14

Dinamični procesi v magnetno frustriranih sistemih

Dinamični procesi v magnetno frustriranih sistemih. Jernej Slanovec Mentor: dr. Zvonko Jagličić. Januar 2007. KAZALO. UVOD SPINSKA STEKLA IN FRUSTRACIJA MODELI SPISKIH STEKEL PARISIJEVA REŠITEV MERITVE IN REZULTATI ZAKLJUČEK. UVOD. Magnetne snovi (trdne). urejenost in homogenost

xanthe
Download Presentation

Dinamični procesi v magnetno frustriranih sistemih

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Dinamični procesi v magnetno frustriranih sistemih Jernej Slanovec Mentor: dr. Zvonko Jagličić Januar 2007

  2. KAZALO • UVOD • SPINSKA STEKLA IN FRUSTRACIJA • MODELI SPISKIH STEKEL • PARISIJEVA REŠITEV • MERITVE IN REZULTATI • ZAKLJUČEK

  3. UVOD Magnetne snovi (trdne) urejenost in homogenost (feromagnet, antiferomagnet, ferimagnet) nered in naključnost (spinska stekla) • Frustracija  primer so spinska stekla • Dinamični procesi: • spreminjamo polje B • spreminjamo temperaturo T opazujemo magnetizacijo M

  4. 2. SPINSKA STEKLA IN FRUSTRACIJA • Cannela in Mydosh (1972): Meritev AC susceptibilnosti zlitine AuFe • (Nosilci magnetnih momentov = Fe) Nevtronsko sipanje Pod temperaturo Tf : Zamrznjen nered ’ (AuFe): f = 100Hz, B= 0.5mT (xFe - 1% do 8%).

  5. r Interakcija med spinoma Si in Sj je FM ali AFM: • Frustracija: Nobena konfiguracija spinov ne minimizira energije vseh vezi! KANONIČNA SPINSKA STEKLA • zlitine žlahtne kovine (Au, Cu, Mg) in magnetne nečistoče - spini (Fe, Mn) • RKKY interakcija med spini (Ruderman – Kittel – Kasuya - Yosida): Susceptibilnost prevodniških elektronov kovine K:

  6. AF AF AF GEOMETRIJSKO FRUSTRIRANA SPINSKA STEKLA • Frustracija na urejeni mreži: LASTNOSTI SPINSKIH STEKEL (b)Tf = Tf () v meritvi ’ Z večanjem frekvence se vrh pomika k višji temperaturi! (a) Ireverzibilnost pod Tf ZFC (zero field cooled): b in d FC (field cooled): a in c CuMn (1 in 2 % Mn) CuMn (0,94 % Mn): f = 2.6Hz, 10.4Hz ,234Hz, 1.33kHz

  7. Sherrington in Kirckpatrick (1975): neskončni doseg interakcij • “Replica trick” : 3. MODELI SPINSKIH STEKEL • Edwards in Anderson (1975): tekmovalnost med FM in AFM interakcijami (končni doseg interakcij, Isingovi spini S = ±1 na urejeni, kubični mreži) AFM FM

  8. 4. PARISIJEVA REŠITEV SK MODELA • Pomanjkljivosti EA in SK rešitev - EA: specifična toplota cV, ko T 0 - SK: entropija • Parisi (1979): rešitev SK modela Pravilno napove (že znano) - orientacijski nered: - zamrznjenost spinov:  EA ureditveni parameter: qEA(T=0) = 1, qEA(T=Tf) = 0 Novost Neskončno mnogo osnovnih stanj (NS) za T < Tf !

  9. POSLEDICE PARISIJEVE REŠITVE • Zlom simetrije Isingov feromagnet v približku povprečnega polja T>Tc T<Tc • Spinsko steklo pod Tf • stanja , , , ... : M,b,g= 0 (če B=0)  b - prekrivanje stanj: g

  10. Realen vzorec (N ~ 1020): • Ultrametrična ureditev stanj - “Replica Symmetry Breaking” Poljubna trojica stanj , ,  : Najmanj dve prekrivanji (qab, qag, qbg) sta ENAKI, tretje pa VEČJE ali ENAKO ostalima dvema.  Ultrametrično drevo M = Maaultr. drevo

  11. rezultat eksperimenta odvisen od tw 1.Ohladimo na T <Tf 2. Čakamo tw 3. Izklopimo polje (levo) oz. vklopimo polje (desno) STARANJE V SPINSKIH STEKLIH • bariere med stanji • termično ravnovesje “čakalni čas”

  12. Meritve na kompleksnih spojinah T-AlMnPd in T-AlMnFe (T-Taylorjeva faza) • gigantske osnovne celice: a0  12Å-15Å • aproksimanti kvazikristalov • naravna neurejenost: delna zasedenost mrežnih točk Vzorec Sestava T-AMP1 Al73Mn25Pd2 T-AMP2 Al73Mn23Pd4 T-AMP3 Al73Mn21Pd6 T-AMF1 Al73Mn25Fe2 T-AMF2 Al73Mn23Fe4 T-AMF3 Al73Mn21Fe6 5.MERITVE IN REZULTATI • Kvazikristali •  red  periodičnost  • podobnost s spinskimi stekli • Eksperiment • SQUID magnetometer: T = (2K – 300K) • ZFC-FC meritev • AC susceptibilnost ’ • razpad magnetizacije

  13. ZFC-FC susceptibilnost • AC susceptibilnost ’ • Razpad magnetizacije: tw~100min

  14. 6.ZAKLJUČEK • Frustracija (Spinska stekla) • Zapletena odvisnost proste energije od konfiguracij spinov • Opažene lastnosti spinskih stekel v Taylorjevih fazah T-AlMnPd(Fe) • Pomembnost modelov spinskih stekel – nered in naključnost: - matematika, računalništvo, biologija, kemija, ekonomija, ...

More Related