Описание

Введение

Цель исследования, освещенного в статье, заключается в изучении физических свойств тонких пленок мультиферроиков GdMnO3 и YbMnO3, нанесенных на подложку из сегнетоэлектрика SrTiO3, с использованием метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Основной вопрос исследования касается осцилляций в спектре ЭПР, которые наблюдаются в определенных температурных интервалах. Актуальность работы обусловлена растущим интересом к мультиферроикам и их потенциальному применению в современных технологиях, таких как устройства на основе СВЧ.

Методология

В исследовании использовались методы высокочастотного магнетронного распыления для получения тонких пленок GdMnO3 и YbMnO3 толщиной около 100 нм. Спектры ЭПР были измерены в диапазоне температур от 4 до 400 К с помощью спектрометров Bruker и Varian. Выбор этих методов обусловлен необходимостью точного анализа магнитных свойств образцов при различных температурах и магнитных полях.

Основные результаты

Ключевыми находками исследования стали осцилляции поглощаемой мощности в спектре ЭПР для пленок GdMnO3/SrTiO3 и YbMnO3/SrTiO3 при температурах 40–100 К и 40–150 К соответственно. Эти осцилляции проявляются наряду с обменно-суженной линией от всего материала пленки, а амплитуда осцилляций зависит как от температуры, так и от величины внешнего магнитного поля. Статистическая значимость результатов подтверждается наблюдением изменений частоты резонансных пиков при изменении температуры на 1 К.

Обсуждение и интерпретация

Авторы интерпретируют свои результаты как свидетельство о наличии двух или более резонансных значений ширины линии поглощения в резонаторе. Сравнение с предыдущими исследованиями показывает, что наблюдаемые осцилляции могут быть связаны с эффектом Гантмахера или возбуждением объемного акустического резонатора. Также обсуждается влияние диэлектрических свойств подложки SrTiO3 на поведение осцилляций.

Заключение

Основные выводы статьи заключаются в том, что осцилляции в спектре ЭПР тонких пленок GdMnO3/SrTiO3 и YbMnO3/SrTiO3 могут быть связаны с взаимодействием между резонатором и образцом. Практическая значимость работы заключается в возможности использования полученных данных для разработки новых устройств на основе мультиферроиков. Ограничения исследования включают необходимость дальнейшего изучения диэлектрических свойств систем GdMnO3/SrTiO3 и YbMnO3/SrTiO3 для более глубокого понимания их поведения. Ключевые слова: электронный парамагнитный резонанс, тонкие пленки, мультиферроик, сегнетоэлектрик. Библиография: A. Ohtomo and H.Y. Hwang, Nature 427, 423426 (2004). О.Г. Вендик (ред.), Сегнетоэлектрики в технике СВЧ, Советское радио (1979). Т.П. Гаврилова et al., Письма ЖЭТФ 98, 434 (2013).