Вплив d-f обмінної взаємодії на оптичні властивості наноструктури Fe/Gd2O3 у інфрачервоному діапазоні спектра

Автори А.М. Касумов1, В.О. Юхимчук2 , К.А. Коротков1, О.А. Федоренко3, О.І. Дмитрієв1, В.М. Караваєва1, Ю.О. Шкурдода4. A.І. Євтушенко1
Афіліація

1Інститут проблем матеріалознавства НАНУ ім. І.М. Францевича, Київ-142, Україна

2Інститут фізики напівпровідників НАНУ ім. В.О. Лашкарьова, Київ-28, Україна

3Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАНУ ім. В.М. Кухаря, Київ-94, Україна

4Сумський державний університет 116, Харківська вул., Суми-40007, Україна

Е-mail k.korotkov@ipms.kyiv.ua
Випуск Том 16, Рік 2024, Номер 6
Дати Одержано 07 вересня 2024; у відредагованій формі 10 грудня 2024; опубліковано online 23 грудня 2024
Цитування А.М. Касумов, В.О. Юхимчук, К.А. Коротков, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 16 № 6, 06026 (2024)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.16(6).06026
PACS Number(s) 73.20. – r
Ключові слова Fe (280) , РЗМ-оксид, ІЧ-спектроскопія, d-f обмінна взаємодія.
Анотація

У роботі розглянуто вплив d-f обмінної взаємодії, що відбувається в приконтактній зоні шарів в оксидних наноструктурах Fe/REM, на особливості їхніх ІЧ-спектрів поглинання. Проведено порівняння частот, енерґій і силових констант коливань атомних зв'язків Gd-O і Yb-O в наноструктурах Fe/Gd2O3 і Fe / Yb2O3 зі значними і малими значеннями ефективного магнітного моменту РЗМ відповідно. Показано, що різниця між спектрами поглинання цих наноструктур і розрахованими за ними властивостями свідчить про наявність впливу d-f обмінної взаємодії на коливання зв'язку Gd-O і його відсутність для Yb-O. Для зв'язку Gd-O збільшення енергії коливань за рахунок d-f обмінної взаємодії становить 0,02 - 0,11%. Показано, як вплив обмінної взаємодії можна врахувати у відомому квантово-механічному описі ангармонічності коливань осцилятора, ввівши додатковий член у вираз для його потенціальної енергії. Такий підхід дає змогу показати, що обмінна взаємодія d-f також впливає на величину відстані між ядрами атомів Gd-O.

Перелік цитувань