Dynamic cluster magnetic subsystems in diluted magnetic semiconductor Ge1–x–ySnxMnyTe - Slynko, V.; Boledziuk, V.; Ivanov, V.; Sydor , O.; Kilanski , L.; Arciszewska , M. (ФІЗИКА НИЗЬКИХ ТЕМПЕРАТУР, 2025)
Робота присвячена переважно вивченню магнітних властивостей розбавленого магнітного напівпровідника Ge1–x–ySnxMnyTe. Аналіз температурних залежностей дійсної частини динамічної магнітної сприйнятливості Re (χac) виявив характерну «двогорбу» форму кривих, що вказує на існування принаймні двох невпорядкованих магнітних підсистем: спінового скла (лівий пік з параметром Майдоша R ≈ 0) та спін-склоподібної фази (правий пік з R = 0,017). Форму кривих Re(χac) і динаміку їхньої форми зі зміною частоти зовнішнього магнітного поля Hac неможливо пояснити в рамках існуючих уявлень про статичну природу магнітних кластерів. Запропоновано та обґрунтовано принципово новий підхід, згідно з яким форма експериментальних кривих Re (χac) є суперпозицією гаусових кривих, що відповідають чотирьом типам магнітних підсистем, утворених динамічними магнітними кластерами з різними просторовими розмірами: 0D, 1D, 2D та 3D. При температурах T > 0 K ці кластери є динамічними утвореннями, подібними до стоячих хвиль, розмірність яких збільшується від 0D до 3D зі збільшенням температури та амплітуди теплових коливань кристалічної ґратки. У межах запропонованої моделі уточнено поняття температури заморожування спіну TF, яке вказує на початок, а не на завершення цього процесу. Запроваджено поняття критичних температур (TK та β), які є симетричними щодо TF аналогами температур Кюрі (TC) та Кюрі–Вейса (Θ). Введено поняття інтегральної динамічної магнітної сприйнятливості, яке дозволяє кількісно оцінити динаміку кластерних магнітних підсистем під впливом зовнішніх та внутрішніх факторів. Правильність запропонованої моделі підтверджено аналізом залежностей Re (χac)(T) у шаруватих кристалах. У кристалах InSe, інтеркальованих кобальтом, кількість магнітних підсистем зменшується до трьох (0D–2D) порівняно з чотирма підсистемами (0D–3D) в InSe, легованому Mn. Ми пов’язуємо це з обмеженнями, які шарувата кристалічна структура InSe накладає на максимально можливу (2D) розмірність магнітних кластерів Mn в міжшаровому просторі InSe.