Эффект де Гааза–ван Альфена в зонном антиферромагнетике FeGe₂: проявление спиновых расщеплений

Abstract

Проведены экспериментальные исследования эффекта де Гааза–ван Альфена (дГвА) в антиферромагнитном соединении FeGe₂. Обнаружено резкое подавление амплитуды основной гармоники осцилляций дГвА для ряда орбит на поверхности Ферми FeGe₂. Установлено изменение условий подавления амплитуды («спиновых нулей») при допировании FeG₂2 кобальтом. Для анализа экспериментальных данных предложен метод вычисления g-факторов электронов проводимости на основе расчетов спин-поляризованной электронной структуры зонного антиферромагнетика с учетом спин-орбитального взаимодействия, а также проведен расчет фактора обменного усиления спинового парамагнетизма в FeGe₂.

Проведено експериментальні дослідження ефекту де Гааза–ван Альфена (дГвА) в антиферомагнітній сполуці FeGe₂. Виявлено різке пригнічення амплітуди основної гармоніки осциляцій дГвА для ряду орбіт на поверхні Фермі FeGe₂. Встановлено зміну умов пригнічення амплітуди («спінових нулів») при допіюванні FeGe₂ кобальтом. Для аналізу експериментальних даних запропоновано метод обчислення g-факторів електронів провідності на основі розрахунків спін-поляризованої електронної структури зонного антиферомагнетику з урахуванням спін-орбітальної взаємодії, а також проведено розрахунок фактора обмінного посилення спінового парамагнетизму в FeGe₂.

The de Haas–van Alphen (dHvA) effect in the antiferromagnetic FeGe₂ compound is studied experimentally. A sharp suppression of amplitude for the first harmonic of the dHvA oscillations is observed for a number of orbits on the Fermi surface of FeGe₂. It is found that the conditions of the dHvA amplitude suppression (“spin-splitting zero”) are changed for FeGe₂ doped with cobalt. To analyse the experimental data we proposed a method of comprehensive calculation of conduction electron g-factors in itinerant antiferromagnetic systems, which is based on the calculations of spin-polarized electronic structure, taking into account the spin-orbit interaction, and estimated the factor of exchange enhancement of spin paramagnetism in FeGe₂.