Perpustakaan Digital ITB

Kristal tunggal Mn3.35Sn1-xSbx (x = 0; 0,03; 0,05; 0,07) telah ditumbuhkan dengan metode pelelehan sederhana menggunakan tungku pemanas. Kristal tunggal ditumbuhkan dari proses pendinginan pada rentang suhu 1050 oC sampai 900 oC dengan laju pendinginan 2,5 oC/jam, setelah itu suhu turun secara natural ke suhu ruang. Karakterisasi difraksi sinar-X menunjukkan fasa tunggal Mn3Sn dapat diperoleh untuk kosentrasi doping 0, 0,03, 0,05, dan 0,07. Difraksi Laue menunjukkan pola kristal tunggal yang jelas. Refinement menggunakan perangkat lunak GSAS menunjukkan parameter kisi a dan c serta volume semakin kecil seiring bertambahnya konsentasi Sb. Perubahan struktur ini disebabkan oleh jari-jari atom Sb (133 pm) lebih kecil daripada jari-jari atom Sn (145 pm). Pendinginan secara natural ke suhu ruang menginduksi adanya transisi magnetik dari fasa helix ke fasa spin segitiga. Transisi fasa dari fasa helix ke spin segitiga berubah secara sistematik dari 270-220 K dengan bertambahnya konsentrasi Sb. Dari data suseptibilitas magnetik sebagai fungsi suhu pada rentang 300-550 K menunjukkan bahwa temperatur Neel turun dari 413 K sampai 407 K dengan bertambahnya konsentrasi Sb. Analisa di daerah paramagnetik menghasil momen efektif yang membesar dari 1,97 µB/Mn sampai 2,28 µB/Mn, akan tetapi temperatur Weiss mengecil dari -369,64 K sampai -318,43 K. Dari kurva magnetisasi sebagai fungsi medan magnet diperoleh nilai magnetisasi spontan bertambah besar pada suhu 200 K dan 300 K dengan bertambahnya konsentrasi Sb. Di sisi lain, koersivitas tidak berubah dengan bertambahnya konsentrasi Sb. Fitting kurva magnetisasi dengan model molecular field menunjukkan konstanta molecular field pada suhu 200 K lebih besar dari pada 300 K. Hal ini mengindikasikan bahwa interaksi antar sublattice dari konfigurasi fasa helix lebih besar dari pada fasa spin segitiga. Perubahan resistivitas terhadap suhu menunjukkan adanya transisi sekitar 120-140 K yang berkaitan dengan berakhirnya fasa helix. Resistivitas dari kristal tunggal Mn3,35Sn1-xSbx (x= 0,03; 0,05; 0,07) sebagai dari suhu dapat difit dengan menggunakan fungsi polinomial sampai dengan orde ke 5. Koefisien yang diperoleh menunjukkan suku dominan ada pada polinonmial orde 2 mengindikasikan kontribusi antiferromagnetik metal lalu koefisien polinom order 5 mengindikasikan kontribusi dari spin wave.