Купратные високотемпературні надпровідники мають шарувату кристалічну структуру. У батьківських недопированных з’єднаннях, таких як La2CuO4, слабке межслоевое взаємодія стабілізує тривимірний магнітний порядок. А які магнітні властивості дуже тонких (товщиною всього в одну елементарну комірку) плівок?

З одного боку, у двовимірних системах спінові флуктуації руйнують дальній порядок. Але з іншого – такі плівки все-таки не строго двовимірні, а квазідвумерние (одна клітинка La2CuO4 містить дві площини CuO2). Тому відповідь заздалегідь не очевидний. Так як стандартна спектроскопія непружного розсіяння нейтронів, яка, власне, і дає нам експериментальну інформацію про магнетизм ВТНП, непридатна до наноразмерным зразкам, то для дослідження моношару La2CuO4 автори роботи [1] (США, Великобританія, Швейцарія, Німеччина) використовували нещодавно розроблену методику резонансного непружного розсіяння рентгенівських променів. Виявилося, що низькоенергетичні магнітні збудження в монослое La2CuO4 являють собою звичайні магноны (спінові хвилі) – як і в об’ємних зразках (див. рис.).

Дисперсія магнітних збуджень у La2CuO4. Представлені результати для об’ємних зразків і плівок товщиною в одну і дві елементарні комірки. Наведено також результати розрахунків у рамках моделі резонуючих валентних зв’язків (RVB).

Ніяких екзотичних кореляцій типу резонуючих валентних зв’язків виявлено не було. У той же час при великих енергіях спостерігався магнітний континуум, який не описується ні теорією спінових хвиль, ні який-небудь інший з відомих теорій. Не виключено, що він має якесь відношення до механізму спарювання носіїв у ВТНП. У зв’язку з цим було б дуже цікаво вивчити характер зміни цього континууму при допуванні.

Л. Опенов

1. M. P. M. Dean et al., Nature Mater. 11, 850 (2012).