Resonancias magnéticas en aisladores antiferromagnéticos con fuerte interacción de intercambio. caso de KNiF3

Abstract

En este trabajo presentamos un estudio de resonancias magnéticas de KNif3, en la fase paramagnética y en la fase antiferromagnética, en función de la temperatura. El espectro de resonancia magnética de KNif3., consta de una única línea muy ancha por lo que para obtener los parámetros físicos de interés debimos ajustar la línea experimental a una forma teórica calculada a partir de la ecuación de movimiento de la magnetización del sistema. En la fase paramagnética supusimos que el sistema responde a la ecuación de Bloch modificada y en la fase antiferromagnética a la ecuación ele l.andau y l.ifsclhitz para materiales magnéticos. De este modo medimos, en la fase paramagnética, un factor g constante con la temperatura e igual a 2.31 y un ancho de línea variable. Respecto de la dependencia del ancho de línea con T pudimos establecer dos regiones de comportamiento diferente. En el rango T — >TN observamos el angostamiento crítico de la línea característico de compuestos con simetría magnética cúbica. En el extremo de altas temperaturas observamos una variación lineal de ancho de línea con la temperatura que atribuimos a la contribución de mecanismos de relajación spin-fonón con la intervención de un único fonón. Por otra parte, extrapolando a T-> 0 esta dependencia lineaI obtuvimos el ancho de línea angostado por intercambio del que evaluamos la constante de la interacción seudodipolar. Esta interacción es particularmente importante en KNiF3 debido a que se trata de un compuesto con fuerte interacción de intercambio y un importante Δg. Estos aspectos de la resonancia magnética en la fase paramagnética fueron interpretados considerando un hamiltoniano efectivo compatible con la simetría magnética y cristalográfica del sitio ocupado por los iones Ni 2+. El hamiltoniano contiene, además de una suma sobre términos de “ion solitario” ya conocidos, términos de interacción entre pares de iones. La inclusión de la información de intercambio isotrópico y de términos unisotrópicos lineales en el spin de cada sitio da cuenta de nuestros resultados experimentales pero no alcanza para dar un correcto orden de magnitud para la unisotropía fenomenológica en el estado ordenado. Considerando que, en cada temperatura, la muestra está sometida a la acción de un campo promedio igual a Hr, obtuvimos una descripción correcta del proceso y, dadas las aproximaciones involucradas, también aceptable cuantitativamente.