Ułatwienia dostępu

Seminarium z Magnetyzmu i Nadprzewodnictwa

Seminarium z Magnetyzmu i Nadprzewodnictwa Hybrydowo

Magnetic ordering in nanolaminated Mn2GaC MAX Phase thin film: NMR Study

18-10-2023 10:00 - 11:00
Miejsce
Instytut Fizyki PAN, Sala 203
E-mail
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.
Speaker
mgr Dey Jaydeb
Affiliation
Instytut Fizyki PAN
Sala
Sala 203
Załącznik

Aby zapoznać się z nagraniem referatu, należy skontaktować się z prof. Andrzejem Szewczykiem: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

Magnetic Mn+1AXn (MAX) materials, composed of transition metals (M), IIIA or IVA group elements (A), and carbon or nitrogen (X) in one to three layers (n), have been a decade-long focus of research. Among these, Mn2GaC, synthesized as a nanolaminated thin film, stands out as the first magnetic MAX phase with a single M-element species at its M-sites. This reduces chemical disorder compared to previous quaternary MAX phases, which featured two atomic species at these sites.

Mn2GaC possesses hexagonal symmetry (P63/mmc space group) and consists of atomically laminated Mn-C-Mn slabs stacked along the hexagonal c-axis, interleaved with gallium atomic layers. Its magnetic order-disorder transition temperature has been reported as 507 K, with a magneto-structural phase transition at around 214 K, below which the magnetic structure has not been fully defined. Theoretical studies indicate complex magnetic structures involving competing ferromagnetic (FM) and antiferromagnetic (AFM) interactions. Experimental evidence from unpolarized neutron reflectometry suggests fully compensated long-range AFM order (AFM[0001]A4) in Mn2GaC films, while macroscopic magnetic measurements indicate the presence of remanent magnetization.

To solve these ambiguities, 55Mn Nuclear Magnetic Resonance (NMR) studies were conducted at 4.2 K on a 100 nm thin film of MgO (111)/Mn2GaC under zero-field (ZF) conditions and various in-plane magnetic field values. ZF 69,71Ga NMR data revealed a large effective field at Ga (≈15.75 T) due to uncompensated magnetic moments from neighboring Mn atoms, indicating a non-collinear magnetic structure [1]. ZF 55Mn NMR detected magnetically non-equivalent Mn positions, with an average magnetic moment of ≅ 2 μB / Mn-atom. In-field NMR experiments showed a continuous distribution of magnetic moment orientations from 0° to 180°, representing a helical magnetic structure along the c-axis (perpendicular to the film plane). This helical structure, deduced from NMR data analysis, arises from competing ferro-antiferro exchange interactions between supermoment layers and features an incommensurate pitch with up to 14 crystal lattice period [2].

 [1] J. Dey, M. Wójcik, E. Jędryka, R. Kalvig, U. Wiedwald, R. Salikhov, M. Farle, and J. Rosén, Non-collinear magnetic structure of the MAX phase Mn2GaC epitaxial films inferred from zero-field NMR study (CE-5: L05), Ceram. Int. 49, 24235 (2023).

[2] J. Dey, E. Jędryka, R. Kalvig, U. Wiedwald, M. Farle, J. Rosen, and M. Wójcik, Helical magnetic structure of epitaxial films of nanolaminated Mn2GaC MAX phase, Phys. Rev. B 108, 054413 (2023).

This work has been supported partially by a grant from National Science Center, Poland (UMO 2019/35/B/ST3/03676).

Wykład będzie prowadzony w języku angielskim w sali 203, dostępna będzie również transmisja ZOOM.

Informacje dotyczące sesji Zoom.

 
 

Lista terminów (Strona szczegółów wydarzenia)

  • 18-10-2023 10:00 - 11:00
Zapamiętaj ustawienia
Ustawienia plików cookies
Do działania oraz analizy naszej strony używamy plików cookies i podobnych technologii. Pomagają nam także zrozumieć w jaki sposób korzystasz z treści i funkcji witryny. Dzięki temu możemy nadal ulepszać i personalizować korzystanie z naszego serwisu. Zapewniamy, że Twoje dane są u nas bezpieczne. Nie przekazujemy ich firmom trzecim. Potwierdzając tę wiadomość akceptujesz naszą Politykę plików cookies.
Zaznacz wszystkie zgody
Odrzuć wszystko
Przeczytaj więcej
Essential
Te pliki cookie są potrzebne do prawidłowego działania witryny. Nie możesz ich wyłączyć.
Niezbędne pliki cookies
Te pliki cookie są konieczne do prawidłowego działania serwisu dlatego też nie można ich wyłączyć z tego poziomu, korzystanie z tych plików nie wiąże się z przetwarzaniem danych osobowych. W ustawieniach przeglądarki możliwe jest ich wyłączenie co może jednak zakłócić prawidłowe działanie serwisu.
Akceptuję
Analityczne pliki cookies
Te pliki cookie mają na celu w szczególności uzyskanie przez administratora serwisu wiedzy na temat statystyk dotyczących ruchu na stronie i źródła odwiedzin. Zazwyczaj zbieranie tych danych odbywa się anonimowo.
Google Analytics
Akceptuję
Odrzucam