Эксперимент по исследованию температурной эволюции структуры FeGe

С 1-го по 5-е сентября 2018 года старший преподаватель кафедры ЯФМИ Г.А. Вальковский вместе с аспирантами кафедры Э.О. Быковым и Д.Д. Шапиро провели эксперимент по исследованию температурной эволюции структуры соединения FeGe методом порошковой рентгеновской дифракции на линии ID11 в ESRF, Гренобль, Франция.

FeGe-thermal

Коэффициент теплового расширения. Сплошная линия - экспериментальные данные, полученные методом дилатометрии, пунктирная линия - решёточный вклад, рассчитанный из теплоёмкости. Магнитный вклад в тепловое расширение наблюдается начиная с T=175 К и выше (при температуре магнитного перехода имеется дополнительная особенность). [Wilhelm et al, PRB, 94, 144424 (2016)]

FeGe обладает необычным магнитным упорядочением в виде магнитных спиралей при температуре ниже T_c=278 К. А при температурах 211-245 К магнитные спирали меняют свою ориентацию. Кристаллическая структура FeGe хотя и кубическая, но довольно низкосимметричная и относится к структурному типу B20. Недавние исследования показали наличие магнитного вклада в теплоёмкость и коэффициент теплового расширения (измеренный методом дилатометрии).

Проведённый в ESRF эксперимент по исследованию FeGe методом порошковой дифракции позволил получить зависимость параметра решётки от температуры и, как следствие, коэффициент теплового расширения (более прецизионно, чем методом дилатометрии). Первичная обработка результатов показала также, что позиции атомов в элементарной ячейке меняются особенным образом при характерных температурах перестроек в магнитной системе. Ожидается, что дальнейший анализ позволит установить взаимосвязь поведения кристаллической решётки и магнетизма FeGe.