Орбитальная проводимость Холла и релаксация в тонких плёнках с переменным уровнем беспорядка
Физиками было продемонстрировано, что что орбитальный эффект Холла и орбитальная релаксация являются устойчивыми и поддаются количественной оценке в сильно разупорядоченных тонких пленках Mn вплоть до монокристаллического α-Mn. Используя орбитальное магнитосопротивление Холла в качестве зонда, было обнаружено, что орбитальная проводимость Холла линейно зависит от электрической проводимости в режиме, где преобладает прыжковая проводимость, от аморфных до поликристаллических пленок.
Данная работа демонстрирует масштабирующее поведение, аналогичное аномальному и спиновому эффектам Холла в плохих металлах. Время орбитальной релаксации, порядка пикосекунд, уменьшается с увеличением кристаллического порядка. Измерения, зависящие от температуры, идентифицируют различные каналы релаксации.
В неупорядоченных пленках наблюдается переход от внутриатомной орбитальной дефазировки к межорбитальному перескоку с повышением температуры. В монокристаллическом α-Mn орбитальная релаксация определяется рассеянием типа Эллиотта-Яфета.
Результаты исследования устанавливают орбитальный угловой момент как структурно устойчивую степень свободы и объясняют динамику его релаксации в кристаллических и неупорядоченных системах, что позволяет осуществлять орбитальный контроль в различных классах материалов.
