Вклад спинового упорядочения электронных состояний примесей железа, кобальта и никеля в низкотемпературную магнитную восприимчивость кристаллов селенида ртути

Abstract

Проведен анализ магнитной восприимчивости электронных систем гибридизированных состояний примесей железа, кобальта и никеля в кристаллах селенида ртути при низких температурах в связи с недавно обнаруженными свидетельствами спонтанной спиновой поляризации в аномальном эффекте Холла при комнатной температуре. Показано, что в измеренной парамагнитной восприимчивости электронов гибридизированных состояний содержится не зависящая от температуры часть, которую с достаточным основанием можно отождествить с вкладом спонтанной поляризации. Другая часть, демонстрирующая при понижении температуры закон Кюри в температурной зависимости, отвечает вкладу неполяризованных электронов. На основании таких представлений в намагниченности рассмотренных примесных систем определена доля спонтанно поляризованной электронной плотности в локализованной компоненте гибридизированных состояний. Даны количественные оценки упомянутых долей для каждой примеси.

Проведено аналіз магнітної сприйнятливості електронних систем гибридизованих станів домішок заліза, кобальту та нікелю в кристалах селеніду ртуті при низьких температурах в зв’язку із нещодавно виявленими свідченнями спонтанної спінової поляризації в аномальному эффекті Холла при кімнатній температурі. Показано, що у виміряній парамагнітній сприйнятливості електронів гибридизованих станів міститься не залежна від температури частина, яку з достатньою підставою можна ототожнити з вкладом спонтанної поляризації. Інша частина, що демонструє при пониженні температури закон Кюрі в температурній залежності, відповідає вкладу неполяризованих електронів. На підставі таких уявлень в намагніченості домішкових систем, які розглянуто, визначено долю спонтанно поляризованої електронної щільності в локалізованій компоненті гибридизованих станів. Подано кількісні оцінки часток для кожної домішки.

Magnetic susceptibility of electron systems of hybridized impurity states of iron, cobalt and nickel has been analyzed in mercury selenide crystals at low temperatures with allowance for the evidences of spontaneous spin polarization of these systems revealed by us recently at room temperature. It is shown that measured paramagnetic susceptibility of the electron hybridized states involves a temperatureindependent part which can be identified with the contribution of spontaneous spin polarization. The other part, showing the Curie law with decreasing temperature, corresponds to the nonpolarized electron contribution. Based on these concepts we determined a fraction of spontaneously polarized electron density in the localized component of the hybridized states in the magnetization of the impurity systems considered. Quantitative estimations of the above-mentioned contributions are quoted for each impurity.