Vliv dimenzionality na magnetismus van der Waalsovských materiálů

Abstract

Van der Waalsovské (vdW) magnety představují atraktivní skupinu materiálů pro 2D spintronické aplikace. Feromagnetický materiál VI3 mezi nimi vyniká díky nezamrzlému orbitálnímu momentu [1], což ho odlišuje od známého feromagnetu CrI3 [2]. Nedávné experimenty však překvapivě zaznamenaly zamrznutí tohoto momentu při 40 K [3]. V této práci doplníme XMCD studii D. Hovančíka a ostatních [1] o další XAS a XMCD spektra, včetně měření při zmiňovaných 40 K. Spektra obsahují jak L hrany, měřené v PSI, tak i K hranu z ESRF. Naše analýza L hran vyvrací zamrzání orbitálního momentu při 40 K, naopak ukazuje jeho nárůst. U K hrany též vidíme nenulový XMCD signál, což náš závěr utvrzuje. Zároveň ale poukazuje na možnou závislost na vzorku. Spektra VI3 z K hrany jsme následně porovnali s těmi od VBr3, což je antiferomagnet v rámci roviny s anizotropií mimo rovinu. Výsledkem byl znatelný posun absorpční hrany díky silnějšímu ligandovému poli a možné změně valence. Nebyla pozorována přidaná hy- bridizace 3d a 4p stavů. Na konci práce jsme se věnovali antiferomagnetu VCl3, nejméně studovanému členu z trojice magnetických vanadových trihalogenidů. Jelikož se jedná o potenciálního altermagnetického kandidáta [4] s možným výskytem polaronů [5], není o nic méně zajímavý. V práci prezentujeme teplotní vývoj jeho infračervených...

Van der Waals (vdW) magnets represent an exciting platform for 2D spintronic ap- plications. Among them, the ferromagnet VI3 stands out due to its unquenched orbital moment [1], contrasting the well-studied ferromagnet CrI3 [2]. However, recent exper- iments reported an unexpected quenching of this moment at 40 K [3]. In this thesis, we complement the XMCD study of D. Hovančík et al. [1] with our analysis of XAS and XMCD spectra of a different VI3 crystal around 40 K, including both L-edge data from PSI and K-edge data from ESRF. Our L-edge analysis contradicts the quenching by showing an increase in the size of the orbital moment at 40 K. The K-edge XMCD gave a non-zero signal, confirming and unquenched orbital moment, but pointed out the possible sample dependence. The K-edge spectra are further compared to those of VBr3, an intralayer antiferromagnet with out-of-plane anisotropy, showing a clear ligand field shift with a possibility of a valence shift. No additional hybridization of 3d and 4p states was observed. In the end, we briefly discuss VCl3, the least studied member of mag- netic Vanadium trihalides. VCl3 is a potential host of altermagnetism [4] with possible polaronic states [5], which makes it no less interesting. In this thesis, we present the temperature evolution of its infrared spectra...