О магнитной восприимчивости диселенида ниобия
Исследованы магнитные свойства слоистого металла с гексагональной структурой кристаллической решетки 2H–NbSe₂ и влияние на них облучения электронами высокой энергии. Показано, что основная часть магнитной восприимчивости — парамагнетизм свободных носителей заряда Паули. Низкотемпературные отклоне...
Gespeichert in:
| Datum: | 2008 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2008
|
| Schriftenreihe: | Физика низких температур |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117394 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | О магнитной восприимчивости диселенида ниобия / J. Bartolome, E. Bartolome, В.В. Еременко, В.В. Ибулаев, В.А. Сиренко, Ю.Т. Петрусенко // Физика низких температур. — 2008. — Т. 34, № 8. — С. 813-816. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-117394 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1173942025-02-23T17:44:32Z О магнитной восприимчивости диселенида ниобия On magnetic susceptibility of niobium diselenide Bartolome, J. Bartolome, E. Еременко, В.В. Ибулаев, В.В. Сиренко, В.А. Петрусенко, Ю.Т. Низкотемпеpатуpный магнетизм Исследованы магнитные свойства слоистого металла с гексагональной структурой кристаллической решетки 2H–NbSe₂ и влияние на них облучения электронами высокой энергии. Показано, что основная часть магнитной восприимчивости — парамагнетизм свободных носителей заряда Паули. Низкотемпературные отклонения от парамагнетизма Паули обусловлены оборванными межатомными связями, присутствующими в небольшом количестве даже в необлученных образцах. Досліджено магнітні властивості шаруватого металу з гексагональною структурою кристалічної гратки 2H–NbSe₂ і вплив на них опромінення електронами високої енергії. Показано, що основна частина магнітної сприйнятливості є парамагнетизм вільних носіїв заряду Паулі. Низькотемпературні відхилення від парамагнетизму Паулі обумовлені обірваними міжатомними зв’язками, що є присутн іми у невеликій кількості навіть у неопромінених зразках. Magnetic properties of the metallic layered compound with a hexagonal crystal structure 2H–NbSe₂ is investigated with insight into their dependence on high-energy electron irradiation. Pauli paramagnetism of free electrons is shown to dominate the magnetic susceptibility. Low-temperature deviation from the Pauli paramagnetism results from the broken bonds which exist to a small extent even in virgin (not irradiated) samples. Исследования финансировались Украинским научно- техническим центром и Национальной академией наук Украины в рамках гранта №4119 и гранта MECD MAT05/1272 и NANORACAT. 2008 Article О магнитной восприимчивости диселенида ниобия / J. Bartolome, E. Bartolome, В.В. Еременко, В.В. Ибулаев, В.А. Сиренко, Ю.Т. Петрусенко // Физика низких температур. — 2008. — Т. 34, № 8. — С. 813-816. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 74.25.Ha;72.15.Jf https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117394 ru Физика низких температур application/pdf Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм |
| spellingShingle |
Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм Bartolome, J. Bartolome, E. Еременко, В.В. Ибулаев, В.В. Сиренко, В.А. Петрусенко, Ю.Т. О магнитной восприимчивости диселенида ниобия Физика низких температур |
| description |
Исследованы магнитные свойства слоистого металла с гексагональной структурой кристаллической
решетки 2H–NbSe₂ и влияние на них облучения электронами высокой энергии. Показано, что
основная часть магнитной восприимчивости — парамагнетизм свободных носителей заряда Паули.
Низкотемпературные отклонения от парамагнетизма Паули обусловлены оборванными межатомными
связями, присутствующими в небольшом количестве даже в необлученных образцах. |
| format |
Article |
| author |
Bartolome, J. Bartolome, E. Еременко, В.В. Ибулаев, В.В. Сиренко, В.А. Петрусенко, Ю.Т. |
| author_facet |
Bartolome, J. Bartolome, E. Еременко, В.В. Ибулаев, В.В. Сиренко, В.А. Петрусенко, Ю.Т. |
| author_sort |
Bartolome, J. |
| title |
О магнитной восприимчивости диселенида ниобия |
| title_short |
О магнитной восприимчивости диселенида ниобия |
| title_full |
О магнитной восприимчивости диселенида ниобия |
| title_fullStr |
О магнитной восприимчивости диселенида ниобия |
| title_full_unstemmed |
О магнитной восприимчивости диселенида ниобия |
| title_sort |
о магнитной восприимчивости диселенида ниобия |
| publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Низкотемпеpатуpный магнетизм |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117394 |
| citation_txt |
О магнитной восприимчивости диселенида ниобия / J. Bartolome, E. Bartolome, В.В. Еременко, В.В. Ибулаев, В.А. Сиренко, Ю.Т. Петрусенко // Физика низких температур. — 2008. — Т. 34, № 8. — С. 813-816. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| series |
Физика низких температур |
| work_keys_str_mv |
AT bartolomej omagnitnojvospriimčivostidiselenidaniobiâ AT bartolomee omagnitnojvospriimčivostidiselenidaniobiâ AT eremenkovv omagnitnojvospriimčivostidiselenidaniobiâ AT ibulaevvv omagnitnojvospriimčivostidiselenidaniobiâ AT sirenkova omagnitnojvospriimčivostidiselenidaniobiâ AT petrusenkoût omagnitnojvospriimčivostidiselenidaniobiâ AT bartolomej onmagneticsusceptibilityofniobiumdiselenide AT bartolomee onmagneticsusceptibilityofniobiumdiselenide AT eremenkovv onmagneticsusceptibilityofniobiumdiselenide AT ibulaevvv onmagneticsusceptibilityofniobiumdiselenide AT sirenkova onmagneticsusceptibilityofniobiumdiselenide AT petrusenkoût onmagneticsusceptibilityofniobiumdiselenide |
| first_indexed |
2025-11-24T04:19:22Z |
| last_indexed |
2025-11-24T04:19:22Z |
| _version_ |
1849643984579723264 |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8, ñ. 813–816
Î ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè äèñåëåíèäà íèîáèÿ
J. Bartolome
Instituto de Ciencia de Aragon. CSIC-University of Zaragoza, 50009 Zaragoza, Spain
E. Bartolome
Escola Universitaria Salesiana de Sarria, Spain Passeig Sant Joan Bosco, 74, Spain
Â.Â. Åðåìåíêî, Â.Â. Èáóëàåâ, Â.À. Ñèðåíêî
Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á.È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû
ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà
E-mail: sirenko@ilt.kharkov.ua
Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî
Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé öåíòð «Õàðüêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò»
óë. Àêàäåìè÷åñêàÿ, 1, ã. Õàðüêîâ, 61108, Óêðàèíà
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 3 àïðåëÿ 2008 ã.
Èññëåäîâàíû ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ñëîèñòîãî ìåòàëëà ñ ãåêñàãîíàëüíîé ñòðóêòóðîé êðèñòàëëè÷åñ-
êîé ðåøåòêè 2H–NbSe2 è âëèÿíèå íà íèõ îáëó÷åíèÿ ýëåêòðîíàìè âûñîêîé ýíåðãèè. Ïîêàçàíî, ÷òî
îñíîâíàÿ ÷àñòü ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè — ïàðàìàãíåòèçì ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà Ïàóëè.
Íèçêîòåìïåðàòóðíûå îòêëîíåíèÿ îò ïàðàìàãíåòèçìà Ïàóëè îáóñëîâëåíû îáîðâàííûìè ìåæàòîìíûìè
ñâÿçÿìè, ïðèñóòñòâóþùèìè â íåáîëüøîì êîëè÷åñòâå äàæå â íåîáëó÷åííûõ îáðàçöàõ.
Äîñë³äæåíî ìàãí³òí³ âëàñòèâîñò³ øàðóâàòîãî ìåòàëó ç ãåêñàãîíàëüíîþ ñòðóêòóðîþ êðèñòàë³÷íî¿
ãðàòêè 2H–NbSe2 ³ âïëèâ íà íèõ îïðîì³íåííÿ åëåêòðîíàìè âèñîêî¿ åíåð㳿. Ïîêàçàíî, ùî îñíîâíà ÷àñ-
òèíà ìàãí³òíî¿ ñïðèéíÿòëèâîñò³ º ïàðàìàãíåòèçì â³ëüíèõ íîñ³¿â çàðÿäó Ïàóë³. Íèçüêîòåìïåðàòóðí³
â³äõèëåííÿ â³ä ïàðàìàãíåòèçìó Ïàóë³ îáóìîâëåí³ îá³ðâàíèìè ì³æàòîìíèìè çâ’ÿçêàìè, ùî º ïðè-
ñóòí³ìè ó íåâåëèê³é ê³ëüêîñò³ íàâ³òü ó íåîïðîì³íåíèõ çðàçêàõ.
PACS: 74.25.Ha Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà;
72.15.Jf Òåðìîýëåêòðè÷åñêèå è òåðìîìàãíèòíûå ýôôåêòû.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü, äèõàëüêîãåíèä íèîáèÿ, ýëåêòðîííûé ïàðàìàãíåòèçì.
Ââåäåíèå
Ñëîèñòûé ìåòàëë ãåêñàãîíàëüíîé ìîäèôèêàöèè
2H–NbSe2 âûçûâàåò ïîâûøåííûé èíòåðåñ, òàê êàê
ïðè îõëàæäåíèè äî òåìïåðàòóðû ÒCDW = 32,5 Ê â íåì
âîçíèêàåò âîëíà çàðÿäîâîé ïëîòíîñòè [1], à ïðè äàëü-
íåéøåì îõëàæäåíèè îí ïåðåõîäèò â ñâåðõïðîâîäÿùåå
ñîñòîÿíèå, ÒSN = 7,2 Ê [2].
Ñðåäè ïðî÷èõ èññëåäîâàëèñü è åãî ìàãíèòíûå ñâîé-
ñòâà [3,4]. Åñòü íåêîòîðîå íåñîîòâåòñòâèå ðåçóëüòàòîâ
ýòèõ ðàáîò, êðîìå òîãî, îñòàëàñü íåâûÿñíåííîé ïðè÷è-
íà îòêëîíåíèÿ îò ïàðàìàãíåòèçìà ñâîáîäíûõ íîñèòå-
ëåé çàðÿäà Ïàóëè [5] â îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð. Â
ñâÿçè ñ ýòèì ìû âíîâü îáðàòèëèñü ê èññëåäîâàíèþ òåì-
ïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè
2H–NbSe2, ïðèâëåêàÿ ê òîìó æå îáëó÷åíèå îáðàçöîâ
ýëåêòðîíàìè âûñîêîé ýíåðãèè (doping by electrons).
Ìåòîäèêà ýêñïåðèìåíòà
Èññëåäîâàëè êàê ïîðîøêîîáðàçíûå, òàê è ìîíî-
êðèñòàëëè÷åñêèå îáðàçöû. Êà÷åñòâî îáðàçöîâ âûñî-
êîå, âî âñÿêîì ñëó÷àå, øèðèíà ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïå-
ðåõîäà ìîíîêðèñòàëëîâ íå ïðåâûøàëà �ÒSN = 0,02 Ê,
à îòíîøåíèå ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ ïðè êîìíàòíîé
òåìïåðàòóðå ê ñîïðîòèâëåíèþ ïðè Ò = 10 Ê ïðåâûøà-
ëî 30 (�300Ê/�10Ê � 30), ÷òî õàðàêòåðíî äëÿ íàèáîëåå
ñîâåðøåííûõ ìîíîêðèñòàëëîâ NbSe2.
© J. Bartolome, E. Bartolome, Â.Â. Åðåìåíêî, Â.Â. Èáóëàåâ, Â.À. Ñèðåíêî, Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî, 2008
Äëÿ èçìåðåíèÿ ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè ïðè-
ìåíÿëñÿ SQUID-ìàãíèòîìåòð. Îáëó÷åíèå îáðàçöîâ
ýëåêòðîíàìè âûñîêîé ýíåðãèè (2,4 MýÂ) ïðîâîäèëîñü
íà ELIAS óñêîðèòåëå (Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé öåíòð
«Õàðüêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò» ÍÀÍÓ)
Ìû îãðàíè÷èëèñü äîçàìè: Ì1 = 22 Mðàä (1015
ýëåêòðîí/ñì2), M2 = 220 Mðàä (1016 ýëåêòðîí/ñì2),
M3 = 2200 Mðàä (1017 ýëåêòðîí/ñì2).
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû
Îñòðûé ïèê ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè, íàáëþäà-
åìûé ðàíåå â ðàáîòå [3], ìû ïîëó÷àëè ëèøü òîãäà, êîãäà
ïðåíåáðåãàëè ïðåäîñòîðîæíîñòÿìè ïðîòèâ ïðîíèêíî-
âåíèÿ âîçäóõà â îáëàñòü ðàñïîëîæåíèÿ èññëåäóåìîãî îá-
ðàçöà. Ïðè ñîáëþäåíèè ïðåäîñòîðîæíîñòåé ïèê íå
íàáëþäàëñÿ. Ïîýòîìó ïîÿâëåíèå ïèêà ìû ñ÷èòàåì àðòå-
ôàêòîì, ñâÿçàííûì ñ ìàãíèòíûìè ñâîéñòâàìè îòâåð-
äåâøåãî âîçäóõà, ò. å. òâåðäîãî ðàñòâîðà Î2–N2 [6].
 òåìïåðàòóðíîì èíòåðâàëå 50–150 Ê ìàãíèòíàÿ âîñ-
ïðèèì÷èâîñòü êàê ìîíîêðèñòàëëè÷åñêèõ, òàê è ïîðîø-
êîîáðàçíûõ îáðàçöîâ îò òåìïåðàòóðû ïî÷òè íå çàâèñèò
(ðèñ. 1). Îäíàêî ïðè íèçêîé òåìïåðàòóðå (Ò < 50 Ê) âèä-
íà âîñïðîèçâîäèìàÿ îñîáåííîñòü, íàáëþäàâøàÿñÿ íà
SQUID-ìàãíèòîìåòðå êàê â ëàáîðàòîðèè íèçêèõ òåìïå-
ðàòóð Ñàðàãîçñêîãî óíèâåðñèòåòà, òàê è â Ôèçèêî-òåõíè-
÷åñêîì èíñòèòóòå íèçêèõ òåìïåðàòóð â Õàðüêîâå.
Äëÿ âûÿñíåíèÿ ïðè÷èíû ïîÿâëåíèÿ íèçêîòåìïåðà-
òóðíîé îñîáåííîñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè íà-
ìè ïðîâåäåíû èçìåðåíèÿ íà îáðàçöàõ ïðåäâàðèòåëüíî
îáëó÷åííûõ ðàçíûìè äîçàìè âûñîêîýíåðãåòè÷åñêèõ
ýëåêòðîíîâ. Ðåçóëüòàòû ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 2. Íàïðÿ-
æåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ âî âñåõ ñëó÷àÿõ Í = 5 Òë.
Îòìåòèì, ÷òî ïîëåâàÿ çàâèñèìîñòü íàìàãíè÷åííîñòè
äëÿ âñåõ òåìïåðàòóð ëèíåéíà. Íà ðèñ. 2 ñëåäóåò ïðå-
æäå âñåãî îáðàòèòü âíèìàíèå íà çàâèñèìîñòü àáñî-
ëþòíîãî çíà÷åíèÿ ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè îò
äîçû îáëó÷åíèÿ. Òàêàÿ çàâèñèìîñòü ïðåäñòàâëåíà íà
ðèñ. 3 äëÿ òåìïåðàòóðû 60 Ê, ñîîòâåòñòâóþùåé îáëàñ-
òè ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâèÿ òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñ-
òè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè. Ïîýòîìó åñòåñòâåí-
íî �(60 Ê) îòîæäåñòâëÿòü ñ ïàðàìàãíåòèçìîì Ïàóëè �Ð.
Çàâèñèò îò äîçû îáëó÷åíèÿ è âåëè÷èíà íèçêîòåìïåðà-
òóðíîãî îòêëîíåíèÿ îò òåìïåðàòóðíî-íåçàâèñèìîé
÷àñòè âîñïðèèì÷èâîñòè. Ýòà çàâèñèìîñòü òàêæå ïðåä-
ñòàâëåíà íà ðèñ. 3. Âèäíî, ÷òî ��LT = �(10 Ê) – �(60 Ê)
âîçðàñòàåò ñ ðîñòîì äîçû.
Ñ äðóãîé ñòîðîíû, íàáëþäàåòñÿ íåáîëüøîå îòêëî-
íåíèå îò òåìïåðàòóðíî-íåçàâèñèìîé ÷àñòè ìàãíèòíîé
âîñïðèèì÷èâîñòè â îáëàñòè òåìïåðàòóð âûøå 100 Ê.
×òîáû ïðîèëëþñòðèðîâàòü ýòî «âûñîêîòåìïåðàòóð-
íîå» îòêëîíåíèå, íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíû òåìïåðàòóð-
íûå çàâèñèìîñòè ðàçíîñòè ��N = �(Ò) – �(60 Ê) äëÿ
âñåõ ÷åòûðåõ îáðàçöîâ.
814 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8
J. Bartolome, E. Bartolome, Â.Â. Åðåìåíêî, Â.Â. Èáóëàåâ, Â.À. Ñèðåíêî, Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî
0 40 80 120 160 200
1,7
1,8
1,9
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
0 20 40 60 80
1,86
1,90
1,94
1,98
T, Ê
�
,
1
0
ýì
å/
ì
î
ë
ü
4
T, Ê
�
,
1
0
ýì
å/
ì
î
ë
ü
4
Ðèñ. 1. Ñðàâíåíèå òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé íàìàãíè-
÷åííîñòè ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî (�) è ïîðîøêîîáðàçíîãî
(�) îáðàçöîâ NbSe2. Íà âñòàâêå — ïèê âîñïðèèì÷èâîñòè,
îáóñëîâëåííûé àäñîðáèðîâàííûì êèñëîðîäîì.
0 40 80 120 160 200
3,20
3,25
3,30
3,35
3,40
3,45
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
0 50 100 150 200
3,8
3,9
4,0
4,1
4,2
4,3
4,4
4,5
4,6
4,0
4,4
4,8
5,2
5,6
6,0
T, Ê
�
,
1
0
ýì
å/
ì
î
ë
ü
4
�
,
1
0
ýì
å/
ì
î
ë
ü
4
T, Ê
�
,
1
0
ýì
å/
ì
î
ë
ü
4
�
,
1
0
ýì
å/
ì
î
ë
ü
4
à
á
Ðèñ. 2. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì-
÷èâîñòè îáëó÷åííûõ ðàçíûìè äîçàìè ýëåêòðîíîâ îáðàç-
öîâ NbSe2 (Í||ñ): a — DM0 = 0 (�), DM1 = 22 Mðàä (�);
á — DM2 = 220 Ìðàä (�), DM3 = 2200 Mðàä (�).
Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ
Åñòåñòâåííî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî òåìïåðàòóðíî-íå-
çàâèñèìàÿ ÷àñòü ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè îá-
óñëîâëåíà ïàðàìàãíåòèçìîì Ïàóëè [5] ñâîáîäíûõ íî-
ñèòåëåé çàðÿäîâ
�
�
P
B
F
n
E
�
3
2
2
,
ãäå EF — ýíåðãèÿ Ôåðìè, n — êîíöåíòðàöèÿ íîñèòå-
ëåé, �B — ìàãíåòîí Áîðà.
Ýòà ôîðìóëà ñïðàâåäëèâà, ïîêà òåïëîâàÿ ýíåðãèÿ
íàìíîãî ìåíüøå ýíåðãèè Ôåðìè: kT << EF. Ïðè âûñî-
êèõ òåìïåðàòóðàõ ïîÿâëÿþòñÿ òåìïåðàòóðíî-çàâèñè-
ìûå ïîïðàâêè, îäíàêî äëÿ îáû÷íûõ ìåòàëëîâ òàêèå
òåìïåðàòóðû î÷åíü âûñîêè.  ñëó÷àå ìàëîé êîíöåí-
òðàöèè íîñèòåëåé, à òàêèì ìåòàëëîì, ïî-âèäèìîìó, è
ÿâëÿåòñÿ 2H–NbSe2, âåëè÷èíà EF íå ñòîëü âåëèêà è íà-
ðóøåíèå íåðàâåíñòâà kT << EF ìîæåò íàñòóïèòü ïðè
íåâûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ. Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî îá-
ëó÷åíèå ýëåêòðîíàìè ïîâûøàåò êîíöåíòðàöèþ íîñè-
òåëåé çàðÿäà, òî â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèâåäåííîé ôîðìó-
ëîé âîçðàñòàþò �Ð è EF. Âîçðàñòàíèå EF ñìåùàåò
îòêëîíåíèå îò òåìïåðàòóðíî-íåçàâèñèìîé ÷àñòè âîñ-
ïðèèì÷èâîñòè â ñòîðîíó áîëüøèõ òåìïåðàòóð.
Íèçêîòåìïåðàòóðíîå îòêëîíåíèå îò òåìïåðàòóð-
íî-íåçàâèñèìîé ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè, ïî-âè-
äèìîìó, îáóñëîâëåíî âîçíèêíîâåíèåì ðàçîðâàííûõ
ñâÿçåé (dampling bonds) ïîä âëèÿíèåì îáëó÷åíèÿ ýëåê-
òðîíàìè. Òî îáñòîÿòåëüñòâî, ÷òî î÷åíü íåáîëüøîå íèç-
êîòåìïåðàòóðíîå îòêëîíåíèå îò òåìïåðàòóðíî-íåçàâè-
ñèìîé ÷àñòè âîñïðèèì÷èâîñòè (ò.å. îò �Ð) íàáëþäàåòñÿ
è äëÿ íåîáëó÷åííûõ îáðàçöîâ, ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì,
÷òî íåáîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàçîðâàííûõ ñâÿçåé ñïîí-
òàííî ñóùåñòâóåò è â íåîáëó÷åííûõ îáðàçöàõ.
Ïîâåäåíèå ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè â áàçèñ-
íîé ïëîñêîñòè �ab(Ò) â îáùèõ ÷åðòàõ ïîäîáíî ïîâåäå-
íèþ �ñ(Ò). Îäíàêî âëèÿíèå îáëó÷åíèÿ íå ñòîëü îäíî-
çíà÷íî â ñëó÷àå �ab(Ò). Ýòî ìîæíî îáúÿñíèòü,
ïðåäïîëîæèâ, ÷òî ðàçîðâàííûå ñâÿçè îáðàçóþò öåïî÷-
êè, îðèåíòèðîâàííûå â áàçèñíîé ïëîñêîñòè ab îïðå-
äåëåííûì îáðàçîì. Òàêîå ïðåäïîëîæåíèå âïîëíå
îïðàâäàííî, òàê êàê ïðè îáëó÷åíèè ýëåêòðîíàìè âîç-
ìîæíî äàæå âîçíèêíîâåíèå â NbSe2 íàíîòðóáîê [7].
Ïðè èçìåðåíèè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè �ab
îðèåíòàöèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ äëÿ îäíèõ îáðàçöîâ ìîã-
ëà îêàçàòüñÿ áëèçêîé ê íàïðàâëåíèþ öåïî÷åê ðàçîð-
âàííûõ ñâÿçåé, à äëÿ äðóãèõ — íåò. Ýòî è îáúÿñíÿåò
ðàçëè÷èå çàâèñèìîñòåé �ab(Ò) äëÿ ðàçíûõ îáðàçöîâ.
Âûâîäû
Ïîêàçàíî, ÷òî îñíîâíàÿ ÷àñòü ìàãíèòíîé âîñïðè-
èì÷èâîñòè 2H–NbSe2 îáóñëîâëåíà ïàðàìàãíåòèçìîì
Ïàóëè ñâîáîäíûõ íîñèòåëåé çàðÿäà.
Íàáëþäàåìîå îòêëîíåíèå îò ïàðàìàãíåòèçìà Ïàóëè â
îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð îáóñëîâëåíî íàëè÷èåì ëî-
êàëüíûõ ïàðàìàãíèòíûõ öåíòðîâ, íàïðèìåð ðàçîðâàí-
íûõ ìåæàòîìíûõ ñâÿçåé, âîçíèêàþùèõ ïðè îáëó÷åíèè
ýëåêòðîíàìè, íî ñóùåñòâóþùèõ â î÷åíü ìàëîì êîëè÷åñ-
òâå è â íåîáëó÷åííûõ îáðàçöàõ. Îòêëîíåíèå îò òåìïåðà-
òóðíî-íåçàâèñèìîé âîñïðèèì÷èâîñòè ïðè ïîâûøåííûõ
òåìïåðàòóðàõ îáóñëîâëåíî ïîïðàâêàìè, âîçíèêàþùèìè
ïðè íàðóøåíèè íåðàâåíñòâà kT << EF â ñëó÷àå ìàëîãî
EF , ÷òî, î÷åâèäíî, è ðåàëèçóåòñÿ äëÿ NbSe2.
Èññëåäîâàíèÿ ôèíàíñèðîâàëèñü Óêðàèíñêèì íàó÷-
íî-òåõíè÷åñêèì öåíòðîì è Íàöèîíàëüíîé àêàäåìèåé
íàóê Óêðàèíû â ðàìêàõ ãðàíòà ¹ 4119 è ãðàíòà MECD
MAT05/1272 è NANORACAT.
Î ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè äèñåëåíèäà íèîáèÿ
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8 815
0 500 1000 1500 2000 2500
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
D, Ìðàä
�
L
T
,
1
0
4
ýì
å/
ì
î
ë
ü
�
Ð
,
1
0
4
ýì
å/
ì
î
ë
ü
Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòè îò äîçû îáëó÷åíèÿ òåìïåðàòóðíî-íåçà-
âèñèìîé ÷àñòè âîñïðèèì÷èâîñòè �Ð = �(60 Ê) (�) è íèçêî-
òåìïåðàòóðíîãî îòêëîíåíèÿ îò íåå ��LT = �(10 Ê) – �(60 Ê)
(�) (Í||ñ).
0 40 80 120 160 200
–0,2
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
�
N
,
1
0
4
ýì
å/
ì
î
ë
ü
T, Ê
Ðèñ. 4. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè «íîðìèðîâàííîé»
ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè ��N = �(Ò) – �(60 Ê) îáðàç-
öîâ 2H–NbSe2, îáëó÷åííûõ ýëåêòðîíàìè (Í||ñ, Í = 5 Òë).
Äîçû îáëó÷åíèÿ: DM0 = 0 (�), DM1 = 22 Mðàä (�); DM2 =
= 220 Ìðàä (�), DM3 = 2200 Mðàä (�).
1. E. Revolinski, G.A. Spiering, and D.J. Beerntsen, J. Phys.
Chem. Solids 26, 1029 (1965).
2. P.M. Williams, C.B. Scruby, and G.J. Tatlock, Solid Status
Commun. 17, 1197 (1975).
3. H.N. Lee, M. Garcia, H. McKinzie, and A. Wold, J. Solid
State Chemistry 1, 190 (1970).
4. M. Marezio, P.D. Dernier, A. Menth, and G.W. Hull, Jr, J.
Solid State Chemistry 4, 425 (1972)
5. W. Pauly, Naturwissenschaften 12, 741 (1924).
6. Yu.A. Freiman and H.G. Jodl, Phys. Rep. 401, 1 (2004).
7. D.H. Galvan, J.-H. Kim, M.B. Marple, and E. Adam,
Fullerens Sci., Technology 9, 225 (2001).
On magnetic susceptibility of niobium
diselenide
J. Bartolome, E. Bartolome, V.V. Eremenko,
V.V. Ibulaev, V.A. Sirenko, and Yu.T. Petrusenko
Magnetic properties of the metallic layered com-
pound with a hexagonal crystal structure 2H–NbSe2
is investigated with insight into their dependence on
high-energy electron irradiation. Pauli paramagne-
tism of free electrons is shown to dominate the
magnetic susceptibility. Low-temperature devia-
tion from the Pauli paramagnetism results from the
broken bonds which exist to a small extent even in
virgin (not irradiated) samples.
PACS: 74.25.Ha Magnetic properties;
72.15.Jf Thermoelectric and thermomag-
netic effects.
Keywords: magnetic susceptibility, niobium dichal-
kogenide, electronic paramagnetism.
816 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2008, ò. 34, ¹ 8
J. Bartolome, E. Bartolome, Â.Â. Åðåìåíêî, Â.Â. Èáóëàåâ, Â.À. Ñèðåíêî, Þ.Ò. Ïåòðóñåíêî
|