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J. Phys. Colloques
Volume 41, Numéro C5, Juillet 1980
Colloque International du C.N.R.S sur les Semiconducteurs Magnétiques / Magnetic Semiconductors
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Page(s) | C5-223 - C5-232 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1980538 |
J. Phys. Colloques 41 (1980) C5-223-C5-232
DOI: 10.1051/jphyscol:1980538
V. MAGNETIC EXCITATIONS
RAMAN SCATTERING STUDIES OF SPIN ORDER AND FLUCTUATIONS IN THE EUROPIUM CHALCOGENIDES
S.A. Safran1, 2 1 Bell laboratories, Murray Hill, NJ 07974.
2 Research done at Francis Bitter Lab (supported by NSF) and Physics Department, Massachusetts Institute of Technology.
Résumé
Ici on examine la diffusion de lumière, à la fois inélastique et dépandente de la phase magnétique, des phonons dans les chalcogénides d'europium attirant l'attention sur l'allure des spectres près des transitions à phase magnétique. Par suite du mécanisme de diffusion Raman "un phonon-un spin" qui donne lieu à ces spectres, on observe des lignes Raman du premier ordre de type aussi large (Ɗν[MATH] 30cm-1) que fin (Ɗν ≤ 1cm-1). La dépendance de température calculée des spectres Raman à lignes larges s'est rapportée aux variations de spin et est comparée avec l'expérience. On montre que les lignes fines, observées dans les phases magnétiques ordonnées aux énergies de phonon non [MATH] = 0, sont une mesure directe du carré du paramètre d'ordre (exposant β). Les spectres Raman observés sont mis en corrélation avec les propriétés magnétiques des composés EuSe et EuTe près des transitions à phase métamagnétique (EuSe) et spin flop-paramagnétique (EuTe). La théorie aussi bien que l'expérience montrent que la dépendance de température et de champ magnétique de ces spectres Raman est une sonde sensible des variations de spin et de l'ordre de spin dans ces substances.
Abstract
Magnetic phase dependent, inelastic light scattering from phonons in the europium chalcogenides is reviewed with an emphasis on the behavior of the spectra near magnetic phase transitions. As a result of the one phonon-one spin Raman scattering mechanism which gives rise to these spectra, both broad (Ɗν[MATH] 30cm-1) and sharp (Ɗν ≤ 1cm-1) first-order Raman lines are observed. The calculated temperature dependence of the broadline Raman spectra is related to spin fluctuations and compared with experiment. The sharp lines, observed in the ordered magnetic phases at non [MATH] = 0 phonon energies, are shown to be a direct measure of the square of the order parameter (exponent ß). The observed Raman spectra are correlated with the magnetic properties of EuSe and EuTe near the metamagnetic (EuSe) and spin flop to paramagnetic (EuTe) phase transitions. Both theory and experiment indicate that the temperature and magnetic field dependence of these Raman spectra is a sensitive probe of spin fluctuations and spin order in these materials.