Resonance Effects in Photoemission Spectroscopy of Rare-Earths in Intermetallic Compound La 0.73 Tb 0.27 Mn 2 Si 2

E. A. Ponomareva; Пономарева Е. А.; Yu. V. Korkh; Корх Ю. В.; V. I. Grebennikov; Гребенников В. И.; E. G. Gerasimov; Герасимов Е. Г.; N. V. Mushnikov; Мушников Н. В.; T. V. Kuznetsova; Кузнецова Т. В.

doi:10.31857/S1028096023060134

Резонансные эффекты в фотоэмиссионной спектроскопии редкоземельного интерметаллида La_0.73Tb_0.27Mn₂Si₂

Авторы: Пономарева Е.А.¹, Корх Ю.В.¹, Гребенников В.И.¹^,2, Герасимов Е.Г.¹^,3, Мушников Н.В.¹^,3, Кузнецова Т.В.¹^,3
Учреждения:
1. Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения РАН
2. Уральский государственный университет путей сообщения
3. Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Выпуск: № 6 (2023)
Страницы: 15-20
Раздел: Статьи
URL: https://ogarev-online.ru/1028-0960/article/view/137762
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023060134
EDN: https://elibrary.ru/DKLCRD
ID: 137762

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Проведено исследование электронной структуры редкоземельного интерметаллида La_0.73Tb_0.27Mn₂Si₂ методом резонансной фотоэмиссионной спектроскопии с использованием синхротронного излучения, установлены закономерности ее формирования при частичном замещении атомов лантана тербием. Проанализирована зависимость формы спектров валентных полос от энергии фотонов вблизи краев поглощения внутренних уровней марганца, лантана и тербия. Изучены процессы прямого и двухступенчатого рождения фотоэлектронов, упругого и неупругого каналов распада этих состояний с испусканием высокоэнергетических электронов за счет внутриатомного кулоновского взаимодействия. По формам спектров определены преобладающие механизмы распада возбужденных состояний исследуемых компонентов. Для редкоземельных атомов наиболее вероятен упругий канал распада возбужденного состояния, а для марганца – неупругий, с образованием второй дырки в валентной полосе с последующим усилением фотоэмиссии. При возбуждении фотоэмиссии вблизи М₅-края поглощения тербия вклад в валентную полосу вносят 4 f-состояния тербия. При возбуждении фотоэмиссии вблизи L₃-края поглощения марганца основной вклад в валентную полосу вносят 3d-состояния марганца, с ростом энергии фотонов в области после резонанса возникает оже-канал распада возбужденного состояния, проявляющегося в виде сдвига максимума интенсивности в сторону увеличения энергии связи. Особенности топографии и магнитной доменной структуры поверхности соединения La_0.73Tb_0.27Mn₂Si₂ исследованы методами атомно-силовой и магнитно-силовой микроскопии при комнатной температуре.

Ключевые слова

резонансная фотоэмиссионная спектроскопия, слоистые редкоземельные интерметаллиды, электронная структура, валентная полоса, упругий канал распада, неупругий канал распада, магнитно-силовая микроскопия, магнитная доменная структура.

Список литературы

Szytula A., Lecieijewicz J. Handbook on Physics and Chemistry of Rare Earths, V. 12 / Ed. Gschneidner K.A., Jr., Eyring L. Amsterdam: North Holland, 1989.
lvanov V., Szytula A. // J. Alloys Compd. 1997. V. 262–263. P. 253. https://www.doi.org/10.1016/S0925-8388(97)00392-7
Kolmakova N.P., Sidorenko A.A., Levitin R.Z. // Low Temp. Phys. 2002. V. 28. № 8. P. 653. https://www.doi.org/10.1063/1.1511711
Miloud Abid O., Yakoubi A., Tadjer A., Khenata R., Ahmed R., Murtaza G., Bin Omran S., Sikander Azam // J. Alloys Compd. 2014. V. 616. P. 475. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.07.146
Gerasimov E.G., Mushnikov N.V., Goto T. // Phys. Rev. B. 2005. V. 72. P. 064446. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.72.064446
Gerasimov E.G., Dorofeev Yu.A., Gaviko V.S., Pirogov A.N., Teplykh A.E., Park J., Park J.G., Choi C.S., Kong U. // Phys. Met. Metallogr. 2002. V. 94. № 2. P. 161.
Gerasimov E.G., Gaviko V.S., Neverov V.N., Korolyov A.V. // J. Alloys Compd. 2002. V. 343. P. 14. https://www.doi.org/10.1016/S0925-8388(02)00110-X
Bhowmik T.K. // Phys. Lett. A. 2021. V. 419. P. 127724. https://www.doi.org/10.1016/j.physleta.2021.127724
Dos Reis D.C., França E.L.T., de Paula V.G., dos Santos A.O., Coelho A.A., Cardoso L.P., da Silva L.M. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 424. P. 84. https://www.doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.10.019
Engdahl G., Handbook of giant magnetostrictive materials / Ed. Mayergoyz I. N.Y.: Academic Press, 1999.
Gschneidner Jr.K.A., Pecharsky V.K., Tsokol A.O. // Rep. Progr. Phys. 2005. V. 68. P. 1479. https://www.doi.org/10.1088/0034-4885/68/6/R04
Molodtsov S.L., Kucherenko Yu., Hinarejos J.J., Danzenbӓcher S., Servedio V.D.P., Richter M., Laubschat C. // Phys. Rev. B. 1999. V. 60. P. 16435. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.60.16435
Hofmann M., Campbell S.J., Kennedy S.J., Zhao X.L. // J. Phys.: Cond. Matter. 2001. V. 13. P. 9773. https://www.doi.org/10.1088/0953-8984/13/43/308
Di Napoli S., Llois A.M., Bihlmayer G., Blugel S., Alouani M., Dreyssé H. // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P. 174418. https://www.doi.org/10.1103/Phys. Rev. B.70.174418
Gerasimov E.G., Kurkin M.I., Korolyov A.V., Gaviko V.S. // Physica B. 2002. V. 322. P. 297. https://www.doi.org/10.1016/S0921-4526(02)01196-1
Hofmann M., Campbell S.J., Knorr K., Hull S., Ksenofontov V. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. P. 8126. https://www.doi.org/10.1063/1.1456433
Yablonskikh M.V., Yarmoshenko Yu.M., Gerasimov E.G., Gaviko V.S., Korotin M.A., Kurmaev E.Z., Bartkowski S., Neumann M. // J. Magn. Magn. Mater. 2003. V. 256. P. 369. https://www.doi.org/10.1016/S0304-8853(02)00974-5
Kuznetsova T.V., Korkh Yu.V., Grebennikov V.I., Radzivonchik D.I., Ponomareva E.A., Gerasimov E.G., Mushnikov N.V. // Phys. Met. Metallogr. 2022. V. 123. № 5. P. 451. https://www.doi.org/10.1134/S0031918X22050064
Kazakova O., Puttock R., Barton C., Corte-León H., Jaafar M., Neu V., Asenjo A. // J. Appl. Phys. 2019. V. 125. P. 060901. https://www.doi.org/10.1063/1.5050712
Cheong S.-W., Fiebig M., Wu W., Chapon L., Kiryukhin V. // NPJ Quantum Mater. 2020. V. 5. № 3. P. 1. https://www.doi.org/10.1038/s41535-019-0204-x