Антиферромагнитный резонанс в Mn₂P₂S₆

Abstract

В широком диапазоне частот (8-142 ГГц) и магнитных полей (75 кЭ) при Т = 4,2 К проведено детальное исследование спектра АФМР вдоль главных магнитных осей x, y, z соединения Mn₂P₂S₆. Показано, что данное соединение относится к двухосным магнетикам. При Н = 0 имеются две щели в спектре спиновых волн: (101,46 ± 0,1) и (115,52 ± 0,1) ГГц. По данным АФМР определены величины эффективных полей магнитной анизотропии: Hα1 = 0,619 кЭ, Hα2 = 0,803 кЭ. Обнаружено аномальное взаимодействие ветвей АФМР в Mn₂P₂S₆ и возникновение связанных спин-спиновых колебаний одной симметрии; дополнительное поглощение в спектре АФМР - локальная мода, связанная с нарушением трансляционного порядка в низкоразмерном магнетике. Впервые показано, что появление дополнительных пиков поглощения зависит от скорости охлаждения образца. Доказана связь наблюдаемых пиков с внутренними модами доменных границ.

У широкому диапазоні частот (8–142 ГГц) та магнітних полів (75 кЕ) при Т = 4,2 К проведено детальне дослідження спектру АФМР вздовж головних магнітних вісей x, y, z сполуки Mn₂P₂S₆. Показано, що дана сполука відноситься до двухвісних магнетиків. При Н = 0 є дві щілини в спектрі спінових коливань: (101,46 0,1) та (115,52 0,1) ГГц. За даними АФМР визначено величини ефективних полів магнітної анізотропії: Hα1 = 0,619 кЕ, Hα2 = 0,803 кЕ. Виявлено аномальну взаємодію гілок АФМР в Mn₂P₂S₆ і появу зв’язаних спін-спінових коливань одної симетрії; додаткове поглинання в спектрі АФМР — локальна мода, яка пов’язана з порушенням трансляційного порядку у низьковимірному магнетику. Вперше показано, що поява додаткових піків поглинання залежить від швидкості охолодження зразка. Доведено зв’язок піків, що спостерігаються, з внутрішніми модами доменних границь.

The AFMR spectra along the principal axes x, y, z of Mn₂P₂S₆ were studied in detail in wide frequency (8–142 GHz) and magnetic field (up to 75 kOe) ranges at T = 4.2 K. It is shown that the compound belongs to biaxial magnets. At H = 0 there are two gaps in the spin wave spectrum, (101.46 0.1) and (115.52 0.1) GHz. The values of magnetic anysotropy effective fields Нα=1 = 0.619 kOe, Hα2 = = 0.803 kOe were obtained using the AFMR data. An anomalous interaction of AFMR branches in Mn₂P₂S₆ and the appearance of coupled spin–spin oscilation of the same symmetry were detected. An additional absorption in the AFMR spectrum was observed, namely, a local mode connected with the violation of translational order in the low-dimensional magnet. It is first shown that the appearance of additional adsorption peaks depends on sample cooling rate. It is proved that the observed peaks are associated with internal modes of domain boundaries.