Российские ученые из Центра имени В.Л. Гинзбурга (ФИАН) совместно с коллегами из НИЦ «Курчатовский институт» показали, что в объемном антиферромагнитном кристалле EuSn2As2 (для краткости, «Eu-122») может формироваться естественный нанослой с ферромагнитным упорядочением атомов европия.
Исследователи вырастили монокристаллы EuSn2As2 и продемонстрировали, что при высокотемпературном синтезе в них образуется родственная фаза, возникающая в виде планарных дефектов (слоев нм-толщины) вследствие переменной валентности атомов олова. С помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения ученые сначала подтвердили наличие атомарно-тонких планарных дефектов. Затем, используя численные расчеты, они определили формулу планарного дефекта — EuSnAs₂ («Eu-112») — и установили, как его кубическая кристаллическая решетка сопрягается с тригональной решеткой объемного кристалла «Eu-122». Соединение «Eu-112» содержит нечетное число атомов Eu и поэтому обладает нескомпенсированным магнитным моментом, который упорядочивается ферромагнитно при понижении температуры. Возникающий слабый ферромагнитный порядок в объемных кристаллах «Eu122» был подтвержден магнитными измерениями. Возможность формирования идеальной границы раздела между ферромагнитной (FM) и антиферромагнитной (AFM) фазами не ограничивается изученным соединением; ее можно ожидать и в других слоистых кристаллах, содержащих магнитные атомы (Eu, Gd, Dy, Mn и др.), а также атомы с переменной валентностью (Sn, In, Te и др.), что открывает путь к созданию устойчивых и быстродействующих магнитных структур, перспективных для спинтроники.
Al.Yu. Levahova, A.L. Vasiliev, N.S. Pavlov, A.V. Ovcharov, V. I. Bondarenko, A.V. Sadakov, K.S. Pervakov, V.A. Vlasenko, V. M. Pudalov. “Emergence of ferromagnetism from planar defects in EuSn2As2 antiferromagnet” Physical Review Materials (2026). https://doi.org/10.1103/psx6-43v5
Источник информации: Центр им. В.Л. Гинзбурга ФИАН
Источник фото: captainvector / www.123rf.com
