Письма в ЖЭТФ, том 111, вып. 12, с. 826 - 832

Влияние оптической накачки и магнитного поля на состояния

областей фазового расслоения в Eu_0.8Ce_0.2Mn₂O₅

Е. И. Головенчиц, Б. Х. Ханнанов, В. А. Санина¹⁾

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе РАН, 194021 С.-Петербург, Россия

Поступила в редакцию 23 апреля 2020 г.

После переработки 6 мая 2020 г.

Принята к публикации 6 мая 2020 г.

Исследовано влияние оптической накачки и внешнего магнитного поля на свойства ферромагнитных

слоев 1D сверхрешеток, которыми при достаточно низких температурах являются области фазового рас-

слоения в мультиферроиках RMn2O5 и R0.8Ce0.2Mn2O5. Они формируются за счет зарядового упорядо-

чения ионов Mn³⁺ и Mn⁴⁺ и конечной вероятности туннелирования eg электронов между этими парами

ионов. Такие сверхрешетки занимают малый объем и представляют собой изолированные ферромаг-

нитные полупроводниковые гетероструктуры, самопроизвольно формирующиеся в матрице кристалла.

Изучены наборы ферромагнитных резонансов от слоев сверхрешеток в Eu0.8Ce0.2Mn2O5, характери-

стики которых позволяют судить о свойствах этих слоев. Впервые показано, что оптическая накачка

приводит к новому метастабильному состоянию сверхрешеток, которое циклированием магнитного поля

может быть восстановлено до состояния, подобного состоянию до оптической накачки. Обнаружено, что

такие восстановленные полем сверхрешетки существуют до более высоких температур, чем в as grown

кристаллах.

DOI: 10.31857/S1234567820120083

Характерной особенностью мультиферроиков

ющихся вдоль оси b соседних пар ионов Mn³⁺ и

RMn₂O₅ (симметрия Pbam) является наличие рав-

Mn⁴⁺ с ферромагнитными и антиферромагнитными

ного количества ионов марганца Mn³⁺ и Mn⁴⁺, что

ориентациями спинов [5]. Перенос же e_g электронов

обеспечивает условия для появления зарядового

между ионами Mn³⁺-Mn⁴⁺, расположенными в

упорядочения. Ионы Mn⁴⁺ имеют октаэдрическое

соседних слоях, перпендикулярных оси c, приводит

кислородное окружение и расположены в слоях с

к образованию локальных полярных областей фа-

z = 0.25 c и (1 - z) = 0.75 c. Они содержат три

зового расслоения с иным распределением ионов

t_2g электрона и пустой вырожденный орбитальный

Mn³⁺ и Mn⁴⁺ по сравнению с исходной матрицей

дублет в e_g состоянии. Ионы Mn³⁺, содержащие на

кристалла. Состояния, возникающие в результате

3d оболочке три t_2g электрона и один e_g электрон

фазового расслоения, были подробно исследованы

на орбитальном дублете, имеют нецентральное

в мультиферроиках-манганитах RMn₂O₅, а также

локальное окружение в виде пятиугольных пи-

в легированных R_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ (R = Eu, Gd, Bi,

рамид и находятся в слоях z

= 0.5 c. Ионы R³⁺

Tb, Er), имеющих ту же симметрию Pbam [6-13]. В

с окружением, подобным Mn³⁺, расположены в

них проводились сравнительные исследования ди-

слоях z = 0 [1]. Зарядовое упорядочение и конечная

электрических и магнитных свойств, теплоемкости,

вероятность переноса e_g электронов между парами

рентгеновской дифракции, рамановского рассеяния

соседних ионов Mn³⁺-Mn⁴⁺ (двойной обмен [2,3])

света [6, 7], электрической поляризации

[8-11], и

являются ключевыми факторами, определяющими

µ-SR исследования [12, 13].

мультиферроидные свойства RMn₂O₅ от низких

Фазовое расслоение наблюдалось в исходных кри-

температур вплоть до комнатных. Магнитное упо-

сталлах RMn₂O₅, а их легирование ионами Ce⁴⁺, ко-

рядочение со сложной структурой реализуется ниже

торые замещали ионы R³⁺, приводило к значитель-

температуры Нееля T_N ≈ 40-45 K, а сегнетоэлек-

ному увеличению концентрации соседних пар ионов

трическое упорядочение, индуцируемое магнитным

Mn³⁺-Mn⁴⁺ в плоскостях, перпендикулярных оси c.

порядком, возникает ниже температуры Кюри

В R_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ и в плоскости z = 0 появлялись

T_C

≈ 35-40 K [4]. Полярный порядок преимуще-

электроны благодаря реакции R³⁺ = Ce⁴⁺ + e, кото-

ственно обусловлен обменной стрикцией череду-

рые в плоскостях z = 0.25 c и 1-z = 0.75 c превраща-

ли ионы Mn⁴⁺ в ионы Mn³⁺. В результате нараста-

¹⁾e-mail: sanina@mail.ioffe.ru

ли число пар Mn³⁺-Mn⁴⁺ и концентрация областей

826

Письма в ЖЭТФ том 111 вып. 11 - 12

2020

Влияние оптической накачки и магнитного поля на состояния областей. . .

827

Рис. 1. (a) - Схематическое изображение ферромагнитных 1D сверхрешеток (залитые области), расположенных в

исходной матрице кристалла (белое поле), поле H = 0. (b) - Схематическое изображение одной из подобных сверхре-

шеток, состоящих из LN ферромагнитных слоев, перпендикулярных оси c, с различными концентрациями пар ионов

Mn³⁺-Mn⁴⁺ и eg электронов, расположенных в ямах различной глубины (залитые области, с различной энергией E).

Размеры областей-сверхрешеток в Eu0.8Ce0.2Mn2O5 ≈ 700Å [6, 7]

фазового расслоения. Но при этом как в RMn₂O₅,

ние ионов различной валентности в слоях, что может

так и в R_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ области фазового расслое-

быть зафиксировано по изменениям свойств набора

ния занимали малый объем кристаллов [6, 7]. Обла-

ФМР.

сти фазового расслоения образуются в RMn₂O₅ и

Монокристаллы Eu_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ выращивались

R_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ аналогично LaAMnO₃ (A= Sr, Ca,

методом спонтанной кристаллизации из раствора-

Ba), также содержащих ионы Mn³⁺ и Mn⁴⁺ [3,14-

расплава [21, 22]. Они имели форму пластинок тол-

16]. Они формируются в результате баланса силь-

щиной 1-3 мм и площадью 3-5 мм². Для измерений

ных взаимодействий, действующих внутри подсисте-

ФМР использовался спектрометр магнитного резо-

мы ионов Mn: двойного обмена c характерной энерги-

нанса проходного типа с малой магнитной модуля-

ей 0.3 эВ, взаимодействия Яна-Теллера (0.7 эВ) и ку-

цией. Измерения проводились в диапазоне темпера-

лоновского отталкивания (1 эВ). По этой причине эти

тур 13-300 K, на частотах 30-40 ГГц в магнитном

области в RMn₂O₅ и R_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ существуют в

поле до 2 T, создаваемом электромагнитом. Крио-

широком диапазоне температур от низких до темпе-

стат с оптическими окнами помещался в микровол-

ратур выше комнатной. При температурах T < 60 K

новый канал, обеспечивающий однородное распреде-

области фазового расслоения представляют собой

ление СВЧ волны вблизи образца. СВЧ излучение

изолированные 1D сверхрешетки, состоящие из фер-

(волновой вектор k) было перпендикулярно разви-

ромагнитных слоев, содержащих в различных соот-

той плоскости пластинки (вдоль оси c). Постоянное

ношениях ионы Mn³⁺ и Mn⁴⁺ и перезаряжающие их

магнитное поле H ориентировано вдоль оси a кри-

e_g электроны (рис.1). В них наблюдался набор фер-

сталла и перпендикулярно направлению микровол-

ромагнитных резонансов (ФМР) от отдельных сло-

нового поля h. Детектированные сигналы ФМР уси-

ев сверхрешеток, особенности которых позволяют су-

ливались SR530 Lock-in усилителем. Использовались

дить о свойствах этих слоев и всей сверхрешетки в

естественно-ограненные монокристаллы. Симметрия

целом [17-20].

кристаллов и их состав определялись рентгеновским

В данной работе ставилась задача изучения вли-

фазовым анализом и рентгеновским флюоресцент-

яния различных внешних воздействий (оптической

ным методом соответственно. Оптическая накачка

накачки, внешнего магнитного поля, температуры)

производилась лазером ЛТИПЧ 8 при совместной

на свойства 1D сверхрешеток в монокристаллах

генерации первой (1.06 мк) и второй (532 нм) гар-

Eu_0.8Ce_0.2Mn₂O₅. Оптическая накачка может изме-

моник. Вторая гармоника соответствовала переходу

нять концентрацию электронов в слоях сверхреше-

⁷F₀-⁵D₁ ионов Eu³⁺.⁵D₁ состояние находится внут-

ток и приводить к их перераспределению в этих сло-

ри электрон-фононной полосы ионов Mn в RMn₂O₅,

ях. Это, в свою очередь, должно изменять соотноше-

край которой начинается с ∼ 485 нм [23].

Письма в ЖЭТФ том 111 вып. 11 - 12

2020

828

Е. И. Головенчиц, Б. Х. Ханнанов, В. А. Санина

Ранее в ряде кристаллов RMn₂O₅ (R = Eu, Er, Tb,

представлен на рис. 2a. В основных чертах этот

Gd) и R_(1-x)Ce_xMn₂O₅ (R = Eu, Gd) при изучении

набор линий соответствует измеренным ранее в

ФМР слоев 1D сверхрешеток было установлено, что

[17, 18]. Как видно, наблюдаются пять линий ФМР

величины магнитных полей, в которых наблюдают-

от различных слоев сверхрешеток, схематически

ся отдельные линии ФМР, во всех изученных кри-

показанных на рис. 1b. Наиболее интенсивная цен-

сталлах различаются незначительно и не зависят от

тральная линия L0 возникает во внешнем магнитном

типа R иона [17-20]. При этом ионы Er³⁺ и Tb³⁺ (в

поле, соответствующем ФМР на данной частоте для

отличие от Gd³⁺) имеют сильную связь с решеткой.

изотропного ферромагнетика при g-факторе g = 2.

Это означает, что величины резонансных полей ФМР

Менее интенсивные линии, слева от основного резо-

обусловлены внутренними полями, значительно пре-

нанса (L1 и L2) и справа (R1 и R2), приблизительно

вышающими поля анизотропии слоев сверхрешеток,

симметрично расположены в меньших и больших

которые должны зависеть от R ионов. Действитель-

магнитных полях относительно L0 линии. При этом

но, как отмечалось выше, равновесное состояние сло-

наиболее интенсивные линии (L1, L0, R1) сдвоены.

ев 1D сверхрешеток определяется балансом взаимо-

В несколько меньших полях наблюдались менее

действий именно внутри подсистемы ионов Mn. При

интенсивные, широкие линии.

этом набор слоев 1D сверхрешеток может быть пред-

В [17, 18] ФМР наблюдались при температурах

ставлен в виде изотропных ферромагнитных слоев с

ниже 60 К, постепенно уменьшая свою интенсивность

ферромагнитными границами между ними, не пре-

с ростом температуры. Частотные зависимости резо-

пятствующими переносу e_g электронов между слоя-

нансных магнитных полей для набора линий ФМР

ми при двойном обмене (рис. 1b) [17-20]. В этих ра-

были линейными: ω_n = γ_n(H + H^neff). Здесь ω_n - кру-

ботах была построена модель, описывающая спин-

говые частоты для n линий (n = L1, L2, L0, R1, R2);

волновые возбуждения в слоях сверхрешеток на ос-

γ_n - гиромагнитные отношения; H^neff - внутренние

нове уравнения дисперсии для спиновых волн изо-

эффективные поля, приводящие к щелям на зави-

тропных ферромагнитных пленок в 2D мультислоях

симостях ω_n(H). Величины H^neff положительны для

[24]. Было установлено также, что ФМР в 1D сверх-

линий L1, L2 и нарастают с ростом номера L. Вели-

решетках наблюдаются в отдельных полосах частот,

чины H^neff для линий R1, R2 отрицательны. Величи-

разделенных между собой интервалами, в которых

ны g-факторов для линий R1, R2 несколько меньше

ФМР не фиксировался. Это обусловлено тем, что

2, в то время как g-факторы линий L1, L2 больше 2

1D сверхрешетки (аналогично полупроводниковым

[17, 18].

сверхрешеткам [25]) формируют зонную схему со-

Аналогично [18-20] свойства слоев сверхрешеток

стояний в виде минизон, разделенных щелями. Час-

анализировались на основе модели полупроводнико-

тота 34.5 ГГц, на которой проводились измерения,

вых гетероструктур, содержащих чередующиеся L,

находится внутри одной из основных минизон для

0 и R слои, в которых акцепторными и донорны-

Eu_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ (29-36 ГГц) [17].

ми примесями являются ионы Mn⁴⁺ и Mn³⁺ со-

Как было выяснено в [17,18], в EuMn₂O₅ и в

ответственно. Исходя из характеристик наблюдае-

Eu_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ для формирования равновесного

мых линий ФМР от слоев сверхрешеток, были ин-

состояния сверхрешеток, в котором наблюдался на-

терпретированы свойства этих слоев. Предполага-

бор линий ФМР, необходимо было провести цикли-

лось, что L0 слои содержат одинаковое количество

рование as grown образцов в магнитном поле (по-

ионов Mn⁴⁺ и Mn³⁺, т.е. являются полностью ком-

следовательное увеличение и уменьшение поля). Ди-

пенсированными полупроводниками. Уровень Фер-

намически равновесное состояние (основное состо-

ми в таких слоях расположен в центре запрещен-

яние) сверхрешеток возникало после 3-х кратного

ной зоны и в L0 слоях возникает диэлектрическое

циклирования поля в пределах 0-20 кЭ. Отметим,

состояние [26]. Отсутствие свободных электронов в

что при нагреве образца до комнатной температу-

L0 слоях объясняет максимальную интенсивность

ры и его длительного (несколько недель) пребывания

линий L0 в равновесных состояниях сверхрешеток

при этой температуре, при последующем охлажде-

(рис. 2a). Слои L и R являются частично компен-

нии образца до гелиевых температур, воспроизводи-

сированными полупроводниками: Mn⁴⁺ ионы пре-

лось основное состояние сверхрешеток. Повторного

обладают в L слоях, ян-теллеровские ионы Mn³⁺,

циклирования магнитного поля не требовалось.

приводящие к локальным структурным искажени-

В иcпользованном в данной работе образце

ям, преобладают в R слоях. В R слоях возникают

Eu_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ (толщиной

1 мм и площадью

самые глубокие ямы с максимальной концентраци-

5 мм²) набор линий ФМР в равновесном состоянии

ей электронов (рис.1b). В R слоях в [17-19] наблю-

Письма в ЖЭТФ том 111 вып. 11 - 12

2020

Влияние оптической накачки и магнитного поля на состояния областей. . .

829

Рис. 2. (Цветной онлайн) Распределение интенсивностей наблюдаемых линий ФМР Eu0.8Ce0.2Mn2O5 на частоте

34.5 ГГц. Чувствительность усилителя 5 мкВ. H∥a. Скорость протяжки магнитного поля 1.2 кЭ/мин. (a) - As grown

образец после третьего цикла нарастания магнитного поля (динамически равновесное состояние 1D сверхрешетки).

T = 20K. (b) - Динамически равновесное состояние сверхрешетки (черная кривая) сравнивается с распределением

интенсивностей линий ФМР после оптической накачки импульсами длительности 15 нс, мощностью 0.5 МВт, с часто-

той повторения 10 Гц, в течение 1 мин. Снижение магнитного поля H (красная кривая). T = 22 K. (c) - Изменение

состояния образца после 16 ч естественного его отогрева до 250 K и его последующего охлаждения до 17.5 K, при нарас-

тании H (черная кривая) и последующем снижении H (красная кривая). (d) - Восстановление состояния, подобного

исходному динамически равновесному состоянию (рис. 2a), в третьем цикле нарастания магнитного поля. T = 17.5 K

дались отрицательные значения величин H^Reff и g-

ных полей отдельных линий ФМР оказались жест-

факторы меньше 2. Как уже отмечалось, величи-

ко фиксированными и практически совпадающими в

ны H^Leff были положительны и g-факторы несколь-

RMn₂O₅ и R_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ c различными R ионами

ко превышали 2. Динамическое равновесие, обес-

[18-20].

печенное балансом конкурирующих взаимодействий

Рассмотрим теперь, как на состояния слоев сверх-

(двойного обмена и эффекта Яна-Теллера, увели-

решеток повлияла оптическая накачка. Накачка про-

чивающих концентрацию электронов в слоях сверх-

изводилась при T

= 22 K импульсами длительно-

решеток, и кулоновского их отталкивания), а так-

сти 15 нс, пиковой мощностью ∼ 0.5 МВт, с частотой

же зарядовая нейтральность всей сверхрешетки тре-

повторения 10 Гц, в течение 1 мин. На рисунке 2b

буют, чтобы состояния слоев были коррелированы

на фоне равновесного состояния слоев сверхрешетки

между собой и слои были периодически располо-

(черные точки и кривая) показан (красными точка-

жены (L-O-R). По этой причине значения резонанс-

ми и кривой) набор ФМР, измеренных при той же

Письма в ЖЭТФ том 111 вып. 11 - 12

2020

830

Е. И. Головенчиц, Б. Х. Ханнанов, В. А. Санина

температуре, через несколько минут после выклю-

гия электронов, что вызывает их перераспределе-

чения оптической накачки, при нарастании магнит-

ние между слоями не только за счет туннелирова-

ного поля со скоростью 1.2 кЭ/мин. Наблюдался на-

ния между слоями L0 и R1 (рис. 2b), но также и

бор линий ФМР в тех же резонансных полях, что

за счет прыжковой проводимости, позволяющей пре-

и до накачки, но с измененными интенсивностями

одолевать и более высокие барьеры на границах дру-

линий L0 и R1. Остальные линии почти не измени-

гих слоев сверхрешеток. С наибольшей вероятностью

ли свои интенсивности. До накачки линия L0 была

заселяются более глубокие ямы, содержащие макси-

в 2 раза интенсивней линии R1 (рис.2a), в то время

мальное количество ионов Mn³⁺ (слой R2), который

как после накачки интенсивности этих линий сравня-

при низких температурах не был практически засе-

лись (рис. 2b). Мы полагаем, что при релаксации оп-

лен (рис. 2a, b). Одновременно, но с меньшей веро-

тического возбуждения электрон-фонноной полосы

ятностью, заселяются и оба другие слоя R1 и L0. В

ионов Mn, в слоях сверхрешеток L0 и R1 появляют-

них также нарастают структурные искажения из-за

ся избыточные электроны по сравнению с исходной

роста числа ян-теллеровских ионов Mn³⁺, что углуб-

концентрацией, обусловленной легированием ионами

ляет ямы и этих слоев. При этом все избыточные

Се⁴⁺. Основная часть таких электронов локализу-

электроны локализованы на ионах Mn³⁺. В резуль-

ется на ионах Mn⁴⁺ (Mn⁴⁺ + e = Mn³⁺), превра-

тате наблюдаются интенсивные, узкие линии ФМР

щая их в ян-теллеровские ионы, локально искажаю-

R2, R1, L0 слоев (рис. 2c, черные точки и кривые).

щие решетку в соответствующих слоях, понижая при

При последующем снижении магнитного поля ли-

этом энергию сверхрешеток. Увеличение концентра-

нии L0, R1 и R2 резко уменьшили свои интенсив-

ции ян-теллеровских ионов Mn³⁺ в L0 слоях углуб-

ности (рис. 2c, красные кривые). При этом R2 линия

ляет ямы внутри этих слоев, приближая их состо-

практически сравнялась с динамически равновесным

яния к состояниям R1. Это предполагает интенсив-

значением до накачки, а R1, хотя и незначительно,

ный обмен электронами между L0 и R1 слоями при

но превышает линию L0. И только в еще одном на-

T = 22K с выравниванием концентраций электро-

растании магнитного поля восстанавливается состоя-

нов в этих слоях (рис. 2b). Возникает новое состо-

ние с подобным исходному равновесному состоянию

яние сверхрешеток, которое при низких температу-

сверхрешетки до накачки (рис.2d), но с несколько

рах является долгоживущим, так как фиксируется

меньшими интенсивностями линий ФМР. Циклиро-

по крайней мере в течение ∼ 20 мин после выключе-

вание магнитного поля, восстанавливающее ферро-

ния накачки.

магнитную ориентацию слоев сверхрешеток, усили-

На рисунке 2c приведен набор линий ФМР че-

вает двойной обмен, приводящий к туннелированию

рез 16 ч естественного отогрева этого же образца (по-

электронов между слоями сверхрешеток. Оказалось,

сле оптической накачки) до 250 K, после нового охла-

что возникшее в результате состояние существует до

ждения образца до 17.5 K (без новой оптической на-

более высокой температуры, чем равновесное состо-

качки). Черные точки и линии соответствуют нарас-

яние до оптической накачки (рис. 3).

танию магнитного поля, красные - снижению поля.

На рисунке 3 показаны распределение линий

Видно, что L2 и L1 по-прежнему не изменили свои

ФМР в восстановленном равновесном состоянии по-

интенсивности как при нарастании, так и снижении

сле оптической накачки при различных температу-

поля. В то время как при нарастании поля резко вы-

рах (рис. 3a) и температурные зависимости интен-

росли интенсивности линий R1, R2, которые превы-

сивностей L0 и R1 линий в этом состоянии (рис. 3b).

сили интенсивность L0 линии. Таким образом, состо-

Видно, что после оптической накачки равновесные

яние, возникшее после оптической накачки, не вос-

состояния сверхрешеток существуют до температу-

станавливается при охлаждении образца до 17.5 K,

ры T ≈ 115 K, в то время как до накачки они наблю-

после его отогрева и последующего остывания. То

даются до T ≈ 60 K [12].

есть, состояние после оптической накачки с одинако-

Как уже отмечалось, более интенсивные и узкие

выми заселенностями слоев L0 и R1 (рис. 2b) явля-

линии L1, L0, R1 на рис. 2 сдвоены: рядом с этими

ется долгоживущим.

линиями в несколько меньших полях наблюдаются

Естественно допустить, что отогрев образца по-

малоинтенсивные широкие сателлиты. Мы связыва-

сле накачки приводит к перераспределению избыточ-

ет это с тем фактом, что в матрице исходного кри-

ных электронов, появившихся от оптической накач-

сталла наряду с ионами Ce⁴⁺ с меньшей вероятно-

ки, между слоями L0, R1, R2 таким образом, что-

стью имеются и ионы Ce³⁺, вблизи которых возни-

бы понизить энергию сверхрешеток. При отогреве

кают локальные области сильных искажений решет-

образца должна увеличиваться кинетическая энер-

ки благодаря наличию на их наружных оболочках

Письма в ЖЭТФ том 111 вып. 11 - 12

2020

Влияние оптической накачки и магнитного поля на состояния областей. . .

831

Рис. 3. (Цветной онлайн) Набор линий ФМР слоев сверхрешеток после оптической накачки и циклирования в магнит-

ном поле при различных температурах. (a) - Реально совпадающие нулевые линии смещены относительно друг друга.

(b) - Температурные зависимости линий L0 и R1

уединенных пар 6s² электронов, что наблюдалось на-

ми в R_0.8Ce_0.2Mn₂O₅ (R = Er, Tb) [27]. В этих обла-

P. G. Radaelli and L. C. Chapon, J. Phys.: Condens.

стях, в которых локализуется некоторое количество

Matter 20, 434213 (2008).

электронов, формируются сверхрешетки с несколько

P. G. de Gennes, Phys. Rev. 118, 141 (1960).

иными параметрами.

Л. П. Горьков, УФН 168, 655 (1998).

Таким образом, впервые продемонстрировано,

Y. Noda, H. Kimura, M. Fukunaga, S. Kobayashi,

что состояния

1D сверхрешеток (ферромагнит-

I. Kagomiya, and K. Kohn, J. Phys.: Condens. Matter

ных полупроводниковых гетероструктур), какими

20, 434206 (2008).

при достаточно низких температурах являются

J. van den Brink and D. I. Khomskii, J. Phys.: Cond.

области фазового расслоения в мультиферроиках

Matter 20, 434217 (2008).

Eu_0.8Ce_0.2Mn₂O₅, могут управляться оптической

V. A. Sanina, E. I. Golovenchits, V.G. Zalesskii,

S. G. Lushnikov, M. P. Scheglov, S. N. Gvasaliya,

накачкой и внешним магнитным полем. Оптиче-

A. Savvinov, R.S. Katiyar, H. Kawaji, and T. Atake,

ская накачка приводит к формированию нового

Phys. Rev. B 80, 224401 (2009).

долгоживущего состояния сверхрешеток с иным

V. A. Sanina, E. I. Golovenchits, V. G. Zalesskii, and

распределением ионов Mn³⁺ и Mn⁴⁺ и перезаряжа-

M. P. Scheglov, J. Phys.: Condens. Matter 23, 456003

ющих их электронов в этих слоях. Циклирование

(2011).

внешнего магнитного поля в этом новом состоя-

V. A. Sanina, E. I. Golovenchits, B. Kh. Khannanov,

нии сверхрешеток после накачки восстанавливает

M. P. Scheglov, and V. G. Zalesskii, Письма в ЖЭТФ

состояние с распределением интенсивностей линий

100, 451 (2014).

резонансов, подобным существовавшему до накач-

B. Kh. Khannanov, V. A. Sanina, E. I. Golovenchits, and

ки. При этом интенсивности набора линий после

M. P. Scheglov, Pis’ma v ZhETF 103, 274 (2016).

накачки несколько меньше, чем до накачки, что

10.

B. Kh. Khannanov, V. A. Sanina, and E. I. Golovenchits,

обусловлено повышенной концентрацией электронов

J. Phys. Conf. Ser. 572, 012046 (2014).

и пар ионов Mn³⁺ и Mn⁴⁺ в их слоях. Но суще-

11.

B. Kh. Khannanov, V. A. Sanina, E. I. Golovenchits, and

M. P. Scheglov, JMMM 421, 326 (2017).

ствуют они до более высокой температуры, что

12.

Д. С. Андриевский, С. И. Воробьев, А.Л. Гета-

означает, что восстановленное магнитным полем

лов, Е. И. Головенчиц, Е. Н. Комаров, С. А. Котов,

новое равновесное состояние после оптической на-

В. А. Санина, Г. В. Щербаков, Письма в ЖЭТФ 106,

качки является энергетически более выгодным по

275 (2017).

сравнению с состоянием до накачки.

13.

С. И. Воробьев, А. Л. Геталов, Е. И. Головенчиц,

Авторы благодарны за частичную финансовую

Е. Н. Комаров, С. А. Котов, В. А. Санина, Г. В. Щер-

поддержку работы Российскому фонду фундамен-

баков, Письма в ЖЭТФ 110, 118 (2019).

тальных исследований (грант # 18-32-00241) и Про-

14.

М. Ю. Каган, К. И. Кугель, УФН 171, 533 (2001).

грамме 1.4 Президиума РАН “Актуальные проблемы

15.

J. Lorenzana, J. C. Castellani, and C. Castro Di,

физики низких температур”.

Europhys. Lett. 57, 704 (2002).

Письма в ЖЭТФ том 111 вып. 11 - 12

2020