Регулярный семинар аспирантов и молодых ученых КФТИ Вторник 15.00

1.Цели и задачи 2.Структура докладов 3.Пожелания к презентациям 4.Обязательная информация при подготовке к докладу 5.Слушатели

1.Научиться выступать с докладами и делать презентации 2.Получить информацию о проблемах, объектах и методах 3.«Обкатать» выступления на конференциях, защитах и т.п. 4.Учебные лекции сотрудников института и гостей 1.Цели и задачи

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

Vanadium Oxide Nanotubes (VOx-NT) Vanadium Oxide Nanotubes (VOx-NT) Electron Spin Resonance in Yulieth Cristina Arango, IFW-Dresden Leibniz Institute for Solid State and materials research Dresden

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

Motivation Why VOx-NTs are interesting? Introduction Morphology and structure of VOx-NT Basic principles on ESR Experimental data and discussion VOx-NTs – Temperature dependence in ESR and comparison with magnetization data Influence of Lithium doping - ESR measurements Conclusions & Outlook Motivation Why VOx-NTs are interesting? Introduction Morphology and structure of VOx-NT Basic principles on ESR Experimental data and discussion VOx-NTs – Temperature dependence in ESR and comparison with magnetization data Influence of Lithium doping - ESR measurements Conclusions & Outlook Outline

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

Why VOx-NT becomes interesting Nanoscale magnetic materials novel aspects in magnetic structure and dynamic on the nanometer scale VOx-NT and its character of mixed valence vanadium oxide Mixed valence coexistence of two valence states V 4+ V 5+ and 3d 1 3d 0 Configurations of a partially filled d-shell ferromagnetism by doping with either electrons or holes Strong electronic correlations in the spin and charge sectors transition-metal (TM) oxide low- D structural units based on Nanoscale materials

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

TEM Inner diameters: Between 20 and 30 nm VOx-layer Organic molecules Dodecylamine, C 12 H 25 NH 2 TEM image of VOx-NT Outer diameter: Range from 50 to 100 nm Synthesis & Morphology Hydrothermal procedure Multiwall NT + scroll

Two dimensional quasi-tetragonal cell side view O V Distortedoctahedrontetrahedron V 7 O 16 layer edge-sharing VO-Octahedra coupled in zig- zag chains isolated VO-Tetrahedra O V Structure Electron diffraction pattern Similar structure in BaV 7 O 16 x nH 2 O

mixed valency 60% V 4+ [3d 1 ], magnetic (S = ½) 40% V 5+ [3d 0 ], non-magnetic (S = 0) Core level photoemission(XPS) data from the V 2p levels of VOx-NT Increase in the number of the 3d electrons Vanadium valence V 2p VO 2 V2O5V2O5 V 4+ V 5+ V 4.4+ Binding energy in-between 14% free spinsTetrahedral coordination 14% free spins Tetrahedral coordination 28% spins coupled in dimers + 28% spins coupled in dimers 18% spins coupled in trimers Octahedral coordination + 18% spins coupled in trimers Octahedral coordination Expected: Found: Found: (Magnetization and NMR measurements) downshift the binding energy }

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

The energy separation of the two spin states: Zeeman Energy: Describes the Interaction between the spin and the field. g-factor Spin susceptibility Electron Spin Resonance ESR Electron magnetic moment Absorption: P dP/dH Spin-spin interaction RF-induced transition Energy Increasing magnetic field B H0H0 H res : Line- width: Area: Spin angular momentum

Effective magnetic field experienced by each electron Electron-electron interaction Spin-orbit coupling Hiperfine Coupling Crystal field Zeeman interaction 3d Energy egeg egeg t 2g 2L+1 = 5 3z 2 -r 2 x 2 -y 2 xz xy yz x 2 -y 2 3z 2 -r 2 xy xz yz b 1t a 1t b 2t etet etet free Vanadium V 4+ in cubic symmetry V: [Ar] 3d3 4s2 [3d1], S=1/2 V O V O V 4+ in tetragonal symmetry V

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

ESR Signal from VOx-Nanotubes Two Lorentzian lines Two nonequivalent magnetic V 4+ (S = 1/2) sites Line 1: Individual V spins in tetrahedral positions Line 2: spin trimers and thermally excite spin dimers in distorted octahedral positions X-band ESR 9.52 GHz Field = 0 G to 9000 G Broad line Narrow line

Quasi-free spins in V(3)-sites Dimers (thermally activated) Dimers = 4.4 K = 4.4 K Dimers in the chains High temperature Trimers in the chains 14 % 28 % 18 % Dimers (thermally activated) Dimers

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

Undoped VOx-NTs: Different spin species identified by ESR - Individual spinsEqual amount - Trimers - DimersThermally activated above 100 K Good agreement with Magnetization measurements and NMR Li-doped VOx-NTs: Focus on the Ferromagnetic sample Li = Individual spins and trimers present - Dimers do not survive - Additional narrow line Ferromagnetic resonance ?? Conclusions }

1.Заголовок, автор 2.План 3.Краткий обзор проблемы, мотивация 4.Описание исследуемой системы. 5.Используемый метод 6.Полученные результаты 7.Выводы 8.Заключение, планы, благодарности, список соавторов 2.Структура докладов

Determine Li position (X-rays) - Determine Li position (X-rays) - Spin dynamics vs. Lithium concentration by ESR and NMR - Confront ferromagnetism - ESR on newly prepared samples - High field ESR (Good spectral resolution) Outlook

B. Büchner, V. Kataev Christian, Ferenc, Uwe and Mohammed from the ESR group Christine Täschner, Andreia Ioana Popa, Rüdiger Klingeler, Ingo Hellmann, Jenia Vavilova B. Büchner, V. Kataev Christian, Ferenc, Uwe and Mohammed from the ESR group Christine Täschner, Andreia Ioana Popa, Rüdiger Klingeler, Ingo Hellmann, Jenia Vavilova Financial support by the Alban Office Acknowledgements

1.Больше наглядной информации 2.Выделяйте главное 3.Не увлекайтесь подробностями и деталями, малопонятными неспециалисту. 4.Объясняйте «то, что всем известно» 3.Пожелания к презентациям На Вашем докладе Вы – лектор, мы – студенты, расскажите так, чтоб было понятно студенту.

ESR Signal from VOx-Nanotubes

Two Lorentzian lines Two nonequivalent magnetic V 4+ (S = 1/2) sites Line 1 : g=2.0 Individual V spins in tetrahedral positions Line 2: g=1.97 spin trimers and thermally excite spin dimers in distorted octahedral positions X-band ESR 9.52 GHz Field = 0 G to 9000 G

ESR Signal from VOx-Nanotubes Two Lorentzian lines Two nonequivalent magnetic V 4+ (S = 1/2) sites Line 1: Individual V spins in tetrahedral positions Line 2: spin trimers and thermally excite spin dimers in distorted octahedral positions X-band ESR 9.52 GHz Field = 0 G to 9000 G Broad line Narrow line

Не позже, чем за неделю до семинара: 1.Название доклада 2.Лаборатория, отдел, группа 3.Фамилия, координаты руководителя 4.Кандидаты в зрители 5. Краткое CV 4.Обязательная информация при подготовке к докладу

1.Во время доклада – только технические вопросы. 2.После доклада – максимум вопросов! Вы здесь, чтоб узнать новое! 3.После вопросов и ответов – замечания, мнения и пожелания по поводу представления доклада. 5.Слушатели

30-45 минут!!!

Спасибо за внимание! До встречи в 15:30