Štúdium spinovej relaxácie v spinovom ľade Dy2Ti2O7 a v zriedenom spinovom

ľade DyYTi2O7 pomocou

magnoetokalorického javu. M. Orendáč, J. Hanko, E. Čižmár, A. Orendáčová, M. Shirai, S. T. Bramwell

Magnetocaloric study of spin relaxation in dipolar spin ice Dy2Ti2O7,

Phys. Rev. B 75, 104425 (2007)

Košice 10. 12. 2009

ÚEF SAV Košice

OBSAH

• Motivácia

• Geometrická frustrácia a jej prejavy

• Analógia medzi vodným a spinovým ľadom

• MCE ako nástroj štúdia relaxačných procesov

• Relaxačné procesy v Dy2Ti2O7

• Záver

Motivácia

• Použitie MCE na štúdium relaxačných procesov

• Vplyv zriedenia na zmenu relaxačného času

Geometrická frustrácia a jej prejavy

E

?

?E

supravodivé,

magnetické materiály

neurónové siete,

živá príroda

(skladanie bielkovín)

A2B2O7

A – Dy, Ho, Er, Tm, Y

B – Ti, Sn, Mn

A. A. P. Ramirez et al., Nature (1999)P. Ramirez et al., Nature (1999)

0

)(dT

T

TCS

PaulingPaulingova ova entropentropiaiaSS00 = R/2ln(3/2) = R/2ln(3/2)

Analógia medzi vodným a spinovým ľadom

MCE ako nástroj štúdia relaxačných procesov

H

T

H

Tpara

S

THS H

S

C

T

H

T

DyDy22TiTi22OO77 DyYTiDyYTi22OO77

9)( aTT

Ramanov Ramanov Orbachov Orbachov

)/exp(.)( kTbT

a= 7.22e-3 Ka= 7.22e-3 K99s b=2.5 ms, s b=2.5 ms, ΔΔ/k=3.6 K/k=3.6 K

Relaxačné procesy v Dy2Ti2O7

Záver

Experimentálne štúdium Dy2Ti2O7 a DyYTi2O7 ukázalo:

• MCE predstavuje vhodnú experimentálnu techniku pre štúdium pomalých relaxačných procesov

• V Dy2Ti2O7 bol indikovaný crossover v dynamickej odozve pri teplotách blízkych 0,3 K.

zopakovať príslušné experimenty aj na monokryštalickej vzorke Dy2Ti2O7 pre potvrdenie možnosti, že pozorovaný jav je intristickou

vlastnosťou spinového ľadu.

Možné ďalšie kroky:

Citácie podľa Web of Science

• 1. Measurement of the charge and current of magnetic monopoles in spin ice Bramwell ST, Giblin SR, Calder S, et al. NATURE 461, 956-U211 (2009)

• 2. On the theory of magnetocaloric effect in cooperative paramagnets Ryzhkin I,JOURNAL OF EXPERIMENTAL AND THEORETICAL PHYSICS   108, 602 (2009)

• 3. Direct Observation of a Nuclear Spin Excitation in Ho2Ti2O7 Ehlers G, Mamontov E, Zamponi M, et al.PHYSICAL REVIEW LETTERS   102, 016405 (2009)

• 4. High-temperature spin relaxation process in Dy2Ti2O7 probed by Ti-47-NQR Kitagawa K, Higashinaka R, Ishida K, et al.PHYSICAL REVIEW B 77, 214403 (2008)

• 5. mu SR investigation of spin dynamics in the spin-ice material Dy2Ti2O7 Lago J, Blundell SJ, Baines CJOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER 19, 326210 (2007)

Ďalšie vedecké práce v zahraničných CC časopisoch

• Interplay of frustration and magnetic field in the two-dimensional quantum antiferromagnet Cu(tn)Cl-2 A. Orendacova, E. Cizmar, L. Sedlakova, J. Hanko et al.Phys. Rev. B 80, 144418 (2009)

• Experimental study of magnetocaloric effect in dipolar magnet KEr(MoO4)2, J. Hanko, M. Orendáč, M. Kajňaková, A. Orendáčová, A. Feher Acta Physica Polonica 113, 465 (2008)

• Hydrogen bonds mediated magnetism in Cu(bmen)2Pd(CN)4 J. Hanko, M. Orendáč, J. Kuchár, Z. Žák, J. Černák, A. Orendáčová, A. FeherSolid State Communications 142, 128 (2007)

Ďakujem za pozornosť