Layered Quasi-two-dimensionalMagnetism
Study of the Magnetic Phase Transition
Tid: On 2026-11-25 kl 09.00
Plats: Pärlan, Albano Hus 1, Albanovägen 26
Språk: Engelska
Respondent: Yuqing Ge , Ljus och materiens fysik
Opponent: Catherine Pappas, Faculty of Applied Sciences, Delft University of Technology, Mekelweg 15, 2629JB Delft, The Netherlands
Handledare: Martin Månsson, Ljus och materiens fysik; Yasmine Sassa, Ljus och materiens fysik
QC 2026-11-02
Abstract
Denna avhandling behandlar undersökningar och styrning av magnetiska faser i flera realiseringar av kvasi-tvådimensionella magnetiska system med hjälp av neutrondiffraktion, 𝜇+SR och andra makroskopiska magnetiska mätmetoder. Motivation och grundläggande bakgrund kring magnetiska växelverkningar ges i kapitel 1. Bakgrund och tidigare kunskap om de studerade systemen presenteras i kapitel 2. De experimentella teknikerna, metoderna och matematiska verktygen beskrivs i kapitel 3. De huvudsakliga experimentella resultaten och deras tolkning presenteras i kapitel 4.
Flera kvasi-tvådimensionella magnetiska system studeras, däribland tre van der Waals-magneter och en typ av tunnfilmsmultilager, med utgångspunkt i deras grundtillstånd och vidare till faser som påverkas av ytterligare frihetsgrader, såsom tryck eller djup i filmen. CrCl3 vid omgivningstryck uppvisar distinkta tvådimensionella spinn–spinn-korrelationer under övergångstemperaturen. Vid tryck upp till 23 kbar undertrycks den magnetiska fas som förekommer vid omgivningstryck effektivt, både genom en förändring av övergångstemperaturen och genom uppkomsten av ett nytt magnetiskt grundtillstånd.
I SmI3 har persistenta spinnfluktuationer observerats ned till 40 mK vid normalt omgivningstryck. Ett måttligt förhöjt tryck på upp till 20 kbar kan däremot förändra kristallstrukturen och ge upphov till kvasi-statisk magnetisk kortdistansordning. Detta utgör ett tydligt exempel på hur hydrostatiskt och kemiskt tryck kan påverka kristallfältet.
Högtrycksmätningar med 𝜇+SR på Shastry–Sutherland-föreningen SrCu2(BO3)2 bekräftar frånvaron av magnetisk långdistansordning upp till 24 kbar och visar förändringar i Cu-spinnfluktuationerna över 21 kbar, förenliga med bildandet av en plakettfas.
Topologiska magnetiska skyrmioner i CoFeB/Ru/Pt undersöks med låg-energi-𝜇+SR i syfte att studera spinnfluktuationerna hos skyrmioner, vilka kan vara diffusiva eller rörliga. Genom ytterligare djupberoende experiment undersöks djupvariationerna i tunnfilmen hos skyrmionrör och strimformade magnetiska strukturer som uppkommer till följd av långräckviddiga dipolfält.
Slutligen diskuteras avhandlingens slutsatser och framtidsperspektiv i kapitel 5.