HrZZ - UIP-2014-09-9775   Utjecaj magnetske anizotropije na kvantne spinske sustave
voditelj projekta	Mirta Herak
suradnici	Ivana Levatić Martina Dragičević Nikolina Novosel Dijana Žilić (IRB) Zoran Džolić (IRB)
mrezna stranica	http://imaqss.ifs.hr/
datum početka	01.06.2015.
datum završetka	15.09.2018.
ukupna svota	750.000,00 kn
područja istraživanja	Fizika čvrstog stanja

Sažetak

Proučavanje magnetskih materijala produbljuje naše razumijevanje širokog spektra fizikalnih pojava te omogućava daljnji razvoj novih tehnologija. Magnetizam je kvantni fenomen koji se u materijalima javlja zbog interakcija među magnetskim momentima nesparenih elektrona. Razumijevanje načina na koji te interakcije daju materijal sa specifičnim magnetskim svojstvima jedno je od glavnih neriješenih pitanja u znanosti o materijalima. U niskodimenzionalnim kvantnim spinskim sustavima interakcije između spinova su obično opisane izotropnim Heisenbergovim hamiltonijanom. Važnost slabih anizotropnih interakcija proizlazi iz eksperimentalnih rezultata koji se ne mogu zadovoljavajuće objasniti tim formalizmom te se javlja potreba za razvijanjem novih teorijskih pristupa. Anizotropne interakcije induciraju nove zanimljive fenomene u kvantnim spinskim sustavima koji imaju potencijala za aplikaciju u novim tehnologijama. Iskorištavanje novih eksperimentalnih metoda i pristupa koji su osjetljivi na takve interakcije je stoga od velike važnosti.

Cilj ovog projekta je eksperimentalno istraživanje utjecaja magnetske anizotropije na kvazi-niskodimenionalne kvantne spinske sustave kombinacijom dviju eksperimentalnih tehnika: torque magnetometrije i elektronske spinske rezonancije (ESR). Naša istraživanja fokusirana su na uzorke kod kojih magnetizam dolazi od elektronskog spina S=1/2 i koji se mogu klasificirati kao kvazi niskodimenzionalni Heisenbergovi antiferomegneti. Proučavat ćemo utjecaj slabih anizotropnih interakcija na osnovna stanja i niskoenergetska pobuđenja tih sustava. Kombinacija spomenutih tehnika predstavlja novu metodologiju u istraživanju utjecaja magnetske anizotropije na kvantne spinske sustave i druge magnetske materijale. Dobiveni rezultati doprinijet će razumijevanju pojava induciranih anizotropijom u magnetskim materijalima.

Publikacije

Martina Dragičević, David Rivas Góngora, Željko Rapljenović, Mirta Herak, Vedran Brusar, Damir Altus, Matej Pregelj, Andrej Zorko, Helmuth Berger, Denis Arčon, and Tomislav IvekControl of a polar order via magnetic field in a vector-chiral magnet
Physical Review B 104, L121107 (2021).
DOI: 10.1103/PhysRevB.104.L121107 20210915

Mirta Herak, Nikolina Novosel, Martina Dragičević, Thierry Guizouarn, Olivier Cador, Helmuth Berger, Matej Pregelj, Andrej Zorko, and Denis ArčonMagnetic-field-induced reorientation in the spin-density-wave and the spin-stripe phases of the frustrated spin-1/2 chain compound β-TeVO₄
Physical Review B 102, 024422 (2020)
DOI: 10.1103/PhysRevB.102.024422 20200715

Nikolina Novosel, William Lafargue-Dit-Hauret, Željko Rapljenović, Martina Dragičević, Helmuth Berger, Dominik Cinčić, Xavier Rocquefelte, and Mirta HerakStrong decoupling between magnetic subsystems in the low-dimensional spin-1/2 antiferromagnet SeCuO3
Physical Review B 99, 014434 (2019)
DOI: 10.1103/PhysRevB.99.014434 20190128

D. Žilić, D. Maity, M. Cetina, K. Molčanov, Z. Džolić, and M. HerakMagnetostructural Characterization of Oxalamide DihaloBridged Copper Dimers: Intra- and Interdimer Interactions Studied by Single-Crystal Electron Spin Resonance Spectroscopy
ChemPhysChem 18, 2397- 2408 (2017)
DOI: 10.1002/cphc.201700433 20170801

A. Zorko, M. Herak, M. Gomilšek, J. van Tol, M. Velázquez, P. Khuntia, F. Bert, and P. MendelsSymmetry Reduction in the Quantum Kagome Antiferromagnet Herbertsmithite
Physical Review Letters 118, 017202 (2017)
DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.017202 20170105Preuzimanje publikacije

M. Pregelj, O. Zaharko, M. Herak, M. Gomilšek, A. Zorko, L. C. Chapon, F. Bourdarot, H. Berger and D. ArčonExchange anisotropy as mechanism for spin-stripe formation in frustrated spin chains
Physical Review B (Rapid Communications), 94, 081114(R) (2016)
DOI: 10.1103/PhysRevB.94.081114 20160829