Untersuchung von Spingläsern durch Wechselfeldsuszeptibilitätsmessungen

Georg Binder, Herwig Michor, Herbert Müller
2019
Die Anfangssuszeptibilität, dynamische Effekte und Ummagnetisierungsverluste magnetischer Proben lassen sich durch Messungen der magnetischen Wechselfeldsuszeptibilität charakterisieren und ein mögliches Relaxationsverhalten untersuchen. Eine besondere Materialklasse stellen Spingläser dar. Ihre kurzreichweitige Wechselwirkung zwischen den magnetischen Momenten und deren zufällige Verteilung führen zu Frustration und dadurch zu einer Vielzahl entarteter Grundzustände und zu dynamischen
more » ... Eine experimentelle Eigenschaft des Spinglaszustandes ist dabei die frequenzabhängige Verschiebung der charakteristischen Temperatur, der sogenannten "spin-freezing temperature". Dieses Verhalten wurde für einige Proben an der Messanlage des Instituts für Festkörperphysik untersucht und verifiziert. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde dazu eine Neuinstrumentierung des Wechselfeldsuszeptometers vorgenommen und ein Messprogramm entwickelt und implementiert. Untersuchungen des Systems Sc54[Mn(x)Ga(1-x)]17 mit x = 0.5 und x = 0.53 zeigen einen Spinglaszustand. Mit steigender Frequenz verschiebt sich die charakteristische Temperatur zu höheren Temperaturen. Die spezifische Wärmekapazität weist eine anfängliche lineare Temperaturabhängigkeit auf, gefolgt von einer breiten Anomalie. Die charakteristische Temperatur steigt mit der Ga-Konzentration. Die Verbindung Nd2Pd3Ga5 weist kein frequenzabhängiges Verhalten auf. Die Wechselfeldsuszeptibilität zeigt einen antiferromagnetischen Doppelübergang bei T_SR = 6.23 K und T_N = 7.45 K, der aus Messungen der Gleichfeldsuszeptibilität, der spezifischen Wärmekapazität und des elektrischen Widerstandes ebenfalls hervorgeht.
doi:10.34726/hss.2019.60201 fatcat:bsmwkk2opvgmhg3s3nyr76m7ci