CEQUINOR   05415
CENTRO DE QUIMICA INORGANICA "DR. PEDRO J. AYMONINO"
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Contribución Magnética de las Tierras Raras a las Ondas de Espín de Perovskitas Distorsıonadas ReMO3 (Re=Tierra Rara, M= Metal de transición)
Autor/es:
NESTOR E. MASSA; K. HOLLDACK; R. SOPRACASE; V. TA PHUOC; L. DEL CAMPO; D. DE SOUZA MENESES; PATRICK ECHEGUT; JOSE A. ALONSO
Lugar:
Merlo, San luis
Reunión:
Congreso; 100ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2015
Institución organizadora:
Asociacion Fisica Argntina
Resumen:
Ondas de Espín (magnones) de la zona central en ReMO3 (Re=Tierra Rara, M= Metal de transición) se detectan con scattering de neutrones a energías menores de 15 meV (120 cm-1). Estas excitaciones magnéticas están directamente relacionadas con dipolos eléctricos activos en la región THz del infrarrojo lejano por lo que es posible visualizar su evolución óptica bajo fuertes campos magnéticos. Recientemente mostramos la perfecta correspondencia de ambas técnicas en NdMnO3 ortorrómbico y TmMnO3 hexagonal (Massa et al JPCM 25 395601(2013), ibıdem JPCM 26 275901 (2014)) y aquí exploramos el comportamiento magnético de estas excitaciones cicloidales en perovskitas distorsionadas. Para ello medimos transmisión de pastillas bajo campos hasta 10 Tesla y a bajas temperaturas en la línea de luz THz de BESSY II. A esas temperaturas se considera que en primer orden la tierra rara, además del metal de transición en el plano AB, está primariamente orientada a lo largo del eje C. Encontramos que esas excitaciones en NdMnO3 y TmMnO3. entre 1 meV (8 cm-1) y 8 meV (64 cm-1) son fuertemente afectadas por campo aplicado verificando así su origen magnético. Al incrementar el campo magnético estos dipolos eléctricos generalmente se convierten en excitaciones más débiles con la peculiaridad de también sugerir dependencia sobre los electrones 4f de la tierra rara. NdNiO3 no tiene actividad optomagnética de primer orden y en SmNiO3 tampoco hay bandas modificadas, mientras que en ErMnO3, con estructuras hexagonal y ortorrómbica, las bandas puramente magnéticas son compartidas con las en ErNiO3, ErFeO3 y ErCrO3. Estos últimos compuestos son ejemplos de la influencia de una capa 4f abierta dando lugar a diferentes dipolos eléctricos con fuerte connotancia magnética (con el agregado del posible efecto de la distribución de la carga en la capa). En PrCrO3 la estructura magnética a _35 cm−1 es tan remarcable tanto por su perfil a 0 T como su amortiguamiento bajo 10 T. En conjunto, estos resultados apuntan a la necesidad de considerar explícitamente una contribución magnética originaria en la tierra rara dentro del contexto del estudio de sistemas como el del magnetismo triangular frustrado de las manganitas hexagonales. Esto es, ir más allá de mecanismos de intercambio tipo Heisenberg agregando intercambios anisotrópicos 3d-4f. Lo que también implica una tierra rara singular no solo topologicalmente sino también magneticamente debido a la ocupación electrónica de la capa 4f. Encontramos que este tipo de argumentos pueden ser extendidos a sistemas como RFeO3, RCrO3, RNiO3, etc., que involucran subredes con octaedros Jahn-Teller distorsionados y arreglos antiferromagnéticos más inusuales. Entender el magnetismo en ReMO3 como consecuencia de un único ion magnético puede llevar a conclusiones erróneas. Nuestras medidas llaman a un cambio en la interpretación de la respuesta magnética de ReMO3 más allá de enfoques que omiten acoplamientos con momentos de las tierras raras, distribución de cargas, y espines ordenados en jaulas con iones oxígenos polarizables como primeros vecinos generando fluctuaciones y/o acoplamientos orbitales/carga/fonón/espín. Nuestros resultados dan un fuerte endorso a conclusiones a partir de medidas de susceptilidad magnética de Skumryev et al (PRB 79, 212414 (2009); Harikrishnan et al (JPCM 21 096002 (2009)) replanteando el rol magnético y anisotrópico de las tierras raras.
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