Обнаружен магнитный эквивалент соотношения Лиддана-Сакса-Теллера
Исследователи из Лундского университета недавно распространили соотношение Лиддана-Сакса-Теллера на магнетизм, показав, что похожее соотношение связывает статическую проницаемость материала (т. е. его неосциллирующий отклик на магнитное поле) с частотами, на которых он проявляет магнитный резонанс. Их статья, опубликованная в Physical Review Letters, открывает новые захватывающие возможности для изучения магнитных материалов.
Рис. Схематическая иллюстрация принципа терагерцовой ЭПР-эллипсометрии. Терагерцовый свет с определенной поляризацией направляется на образец и отражается от него. В сильном магнитном поле неспаренные спины системы прецессируют и взаимодействуют с компонентом магнитного поля падающего света. Частотно-зависимое взаимодействие дает представление о статическом (DC) отклике образца под действием приложенного магнитного поля с помощью магнитного LST. Автор: Rindert et al
Известно, что материалы взаимодействуют с электромагнитными полями по-разному, что отражает их структуру и основные свойства. Соотношение Лиддана-Сакса-Теллера — это физическая конструкция, описывающая связь между статической и динамической диэлектрической проницаемостью материала (т. е. значениями, указывающими на поведение системы при наличии или отсутствии внешнего электрического поля соответственно) и колебательными модами кристаллической решетки материала (т. е. резонансными частотами).
Эта конструкция, впервые введенная физиками Лидданном, Саксом и Теллером в 1941 году, с тех пор широко используется для проведения исследований физики твердого тела и материаловедения. В конечном итоге она помогла лучше объяснить и описать свойства различных материалов, которые затем использовались для создания новых электронных устройств.
Чтобы продемонстрировать существование этой связи и измерить частоты магнитного резонанса полупроводника из легированного железом нитрида галлия (GaN), учёные использовали передовую оптическую технику, разработанную в их лаборатории — THz-EPR-GSE. Измерения и анализы подтвердили существование предсказанной магнитной связи Лиддана-Сакса-Теллера.
Исследование открывает новое фундаментальное соотношение в магнитооптике, особенно актуальное для учёных, работающих с антиферромагнитными и альтернативными магнитными материалами.