室温强轨道矩的平面磁化磁性绝缘体
材料科学
2024-12-12 v1 强关联电子
应用物理
摘要
轨道磁矩与自旋磁矩在磁性系统中的平衡是许多有趣现象的核心。在本文中，我们展示了在 Ferrimagnetic 绝缘体 Tm3Fe5O12 中观察到的大量轨道矩，这与其自旋分量竞争。利用元素特异的 X 射线磁光圆二色性 (XMCD)，我们确立了轨道矩的主要贡献来自 Tm 的 4f 轨道。除了大量的 Tm 轨道矩，我们的结果也揭示了 O K 边的一个较小但明显的非零 XMCD 信号，这表明存在额外的自旋轨道耦合和与最近邻 Fe 原子之间的交换相互作用。未被消除的轨道矩主要导致 g 因子显著降低——在过渡金属中通常为2——这一结果是独立通过铁磁共振光谱学确定的。我们的发现揭示了在 Tm3Fe5O12 薄膜中 g 因子从 300 K 时的 1.7 线性降低至 200 K 时的 1.56。这些结果为 Tm 轨道在长程磁有序中的作用提供了关键见解，并刺激了轨道电子学的进一步探索。
引用
@article{arxiv.2412.08448,
title = {Room Temperature Strong Orbital Moments in Perpendicularly Magnetized Magnetic Insulator},
author = {Ganesh Ji Omar and Pierluigi Gargiani and Manuel Valvidares and Zhi Shiuh Lim and Saurav Prakash and T. S. Suraj and Abhijit Ghosh and Sze Ter Lim and James Lourembam and Ariando Ariando},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.08448},
year = {2024}
}
备注
The main article along with supporting information consists of a total of 31 pages, including 12 figures and 1 table