टॉक 1:

शीर्षक: स्टैटिक एंड डायनमिक मैग्नेटिक प्रॉपर्टीज़ ऑफ लेयर्ड हनीकॉम्ब A2IrO3 एंड मैग्नेटिक टोपोलॉजिकल इंसुलेटर (MnBi2Te4)(Bi2Te3)n

वक्ता: डॉ. कविता महलावत, स्थान: सी वी रमन हॉल, समय: पूर्वाह्न 11:30 (6 जून 2025)

सारांश: यह वार्ता दो उप-भागों में होगी:

1) किटेव जैसे बांड-डायरेक्शनल एक्सचेंज इंटरैक्शन नवीन और अधिकांश मैग्नेट में पाए जाने वाले सर्वव्यापी हाइजेनबर्ग इंटरैक्शन से काफी अलग हैं। इस प्रकार के इंटरैक्शन नए क्वांटम मैग्नेट की खोज और डिजाइन में नई संभावनाएं खोलती हैं, जो स्पिन-लिक्विड जैसे नए क्वांटम ग्राउंड स्टेट की मेजबानी कर सकती हैं। हमने A2TO3 (A = NA, LI और T = IR, RU) के एकल क्रिस्टल को संश्लेषित किया है और उनके विद्युत परिवहन, चुंबकीय और तापीय गुणों का अध्ययन किया है। हमारे कार्य से कई नए निष्कर्ष सामने आए हैं: (i) Na₂IrO₃ में इलेक्ट्रॉनों के संभवतः "फ्रैक्शनलाइज़" होने का पहला थर्मोडायनामिक साक्ष्य प्राप्त हुआ है, जो कि किताएव स्पिन-लिक्विड स्थिति के समीपता के कारण हो सकता है। (ii) Na₂IrO₃ तथा संभवतः अन्य परतदार ऑक्साइड्स की सतह पर डोपिंग करने की एक नवीन विधि (रिएक्टिव आयन एचिंग) की खोज की गई है। Na₂IrO₃ क्रिस्टलों की सतही चालकता को एचिंग समय में बदलाव करके 11 ऑर्डर ऑफ मैग्निट्यूड तक बढ़ाया जा सकता है। जो नमूने धात्विक (मैटालिक) हो गए, उनमें विद्युत परिवहन में असामान्यताएं देखी गईं, जो चार्ज डेंसिटी वेव या संरचनात्मक अस्थिरताओं के अनुरूप हैं।

2) हम चुंबकीय टोपोलॉजिकल इंसुलेटर (MnBi2Te4 )(Bi2Te3 )n के फैमिली के दो प्रतिनिधियों के उप-THz आवृत्ति डोमेन में एक उच्च आवृत्ति/उच्च चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉन स्पिन अनुनाद (HF-ESR) स्पेक्ट्रोस्कोपी अध्ययन की रिपोर्ट करते हैं, जिसमें n = 0 और 1 है। T = 4K के निम्न तापमान पर चुंबकीय रूप से व्यवस्थित अवस्था में HF-ESR माप, अनुनाद मोड की गणना के साथ, दिखाया कि MnBi4Te7 में स्पिन गतिशीलता एक अनिसोट्रोपिक आसान-अक्ष प्रकार के फेरोमैग्नेट के लिए विशिष्ट है, जबकि MnBi2Te4 एक अनिसोट्रोपिक आसान-अक्ष प्रकार के एंटीफेरोमैग्नेट के उत्तेजनाओं को प्रदर्शित करता है। हालांकि, थ्रेशोल्ड मान ∼6 T से अधिक मजबूत क्षेत्र को लागू करके, हमने MnBi2Te4 में एंटीफेरोमैग्नेटिक (AFM) अनुनाद मोड से फेरोमैग्नेटिक (FM) मोड में एक क्रॉसओवर देखा, जिसके गुण MnBi4Te7 के FM प्रतिक्रिया के बहुत समान हैं।

टॉक 2:

शीर्षक: प्निक्टाइड्स और टोपोलॉजिकल जिन्टल फेज यौगिकों में अन्वेषणात्मक संश्लेषण और नवीन चुंबकत्व

वक्ता: डॉ. शांतनु पाखिरा, स्थान: सी वी रमन हॉल, समय: 15:00 बजे (6 जून 2025)

सारांश:
चुंबकत्व और फ्लैट-बैंड (FB) अस्थिरता के बीच की पारस्परिक क्रिया क्वांटम पदार्थों के शोध का एक केंद्रीय विषय है। इसका एक उल्लेखनीय उदाहरण यह है कि जब किसी फ्लैट बैंड को फर्मी स्तर (EF) के पास लाया जाता है, तो एक सामान्यतः अचुंबकीय यौगिक में भी चुंबकीय क्रम प्रकट हो सकता है। ACo₂As₂ (जहाँ A = Ca, Sr) दो अद्वितीय इटिनरेंट फ्रस्ट्रेटेड चुंबकीय प्रणालियाँ हैं, जिनमें फर्मी ऊर्जा के निकट फ्लैट बैंड्स पाए जाते हैं। CaCo₂−yAs₂ यौगिक में लगभग 52 K के नीचे A-प्रकार का विपरीत समदिश चुंबकीय क्रम (एंटीफेरैमैग्नेटिक ऑर्डरिंग) पाया जाता है। जब इस यौगिक में Fe (लोहा) और Ni (निकल) के माध्यम से Co साइट पर इलेक्ट्रॉन या होल डोपिंग की जाती है, तो यह एंटीफेरैमैग्नेटिक क्रम को काफी हद तक दबा देती है और इसके बाद कैरियर-ट्यून किया गया स्टोनर ट्रांज़िशन देखने को मिलता है। लंबी दूरी के चुंबकीय क्रम की अनुपस्थिति में, निराशा से प्रेरित मजबूत अर्ध-1D फेरोमैग्नेटिक क्वांटम स्पिन-उतार-चढ़ाव Fe- और Ni-डोप्ड CaCo2-yAs2 दोनों में गैर-फर्मी-तरल व्यवहार के साथ विकसित होते हैं। आइसोस्ट्रक्चरल एनालॉग SrCo2As2 कम से कम 50 mK तक चुंबकीय रूप से व्यवस्थित नहीं होता है, लेकिन स्ट्राइप AFM स्पिन उतार-चढ़ाव मौजूद है। हमने पाया कि केवल न्यूनतम मात्रा में गैर-चुंबकीय पैलेडियम (Pd) का प्रतिस्थापन इस प्रणाली में दीर्घ-पारगामी एंटीफेरैमैग्नेटिक (AFM) क्रम को उत्पन्न कर देता है। दोनों यौगिकों में देखा गया चुंबकीय व्यवहार यह दर्शाता है कि फ्लैट-बैंड (FB) अस्थिरता की एक केंद्रीय भूमिका होती है, जो स्टोनर तंत्र (Stoner mechanism) के माध्यम से इटिनरेंट चुंबकीय प्रणालियों में चुंबकीय क्रम को नियंत्रित करती है; यह एक विशिष्ट क्वांटम अवस्थांतरण (quantum phase transition) का उदाहरण है। दूसरी ओर, हाल ही में Eu-आधारित ज्यामितीय रूप से फ्रस्ट्रेटेड जिन्टल-फेज यौगिकों की एक शृंखला की पहचान की गई है, जो नवीन टोपोलॉजिकल इलेक्ट्रॉनिक अवस्थाएँ प्रदर्शित करते हैं और जिनमें अत्यधिक उच्च कैरियर गतिशीलता (ultrahigh carrier mobility) पाई जाती है। इन पदार्थों में पाए जाने वाले विविध भौतिक गुणों की व्याख्या के लिए चुंबकत्व और बैंड टोपोलॉजी के बीच की जटिल पारस्परिक क्रिया को समझना अत्यंत आवश्यक है। उल्लेखनीय रूप से, इनमें से कई Eu-आधारित यौगिक अपने A-प्रकार के एंटीफेरोमैग्नेटिक (AFM) ऑर्डरिंग तापमान के नीचे आसान-समतल दिशा के साथ एक गैर-रेखीय चुंबकीयकरण प्रतिक्रिया प्रदर्शित करते हैं। हमारा अध्ययन दर्शाता है कि यह असामान्य व्यवहार तीन गुना AFM डोमेन संरचना के भीतर कम-क्षेत्र प्रेरित स्पिन पुनर्संयोजन से उत्पन्न होता है, जो कमजोर इन-प्लेन चुंबकीय अनिसोट्रॉपी द्वारा संचालित होता है।

नारायण प्रधान

अध्यक्ष- स्कूल ऑफ मैटेरियल्स साइंसेज