Les matériaux stratifiés dont les propriétés magnétiques persistent jusqu’à la limite de la monocouche 2D sont récemment apparus comme des plates-formes permettant d’étudier et de manipuler l’état fondamental magnétique exotique dans les systèmes de faible dimension. Dans cette vaste famille de systèmes en couches, le FePS3 est un matériau antiferromagnétique avec une température critiqueTN=130 K en dessous de laquelle les moments magnétiques voisins s’alignent de manière antiparallèle. L’intérêt de cette histoire réside dans le fait que les magnons, excitations magnétiques d’un réseau de spin, sont doublement dégénérés dans les systèmes antiferromagnétiques. Nous avons utilisé des pressions élevées, jusqu’à 8 GPa, pour accorder le spectre des phonons du FePS3 massifen résonance avec le magnon doublement dégénéré et nous avons révélé un couplage très particulier entre ces trois modes différents. Pour chaque désaccord d’énergie magnon-phonon, nous pouvons identifier les modes magnon par leur couplage à un champ magnétique externe, comme le montre la Fig. 1. Nous montrons que les magnons dans ce matériau en vrac sont principalement des excitations intra-couche et que la diminution de l’amplitude de l’espace de van der Waals, la distance inter-couche, n’a pas d’influence sur les propriétés magnétiques.
Reference – Amit Pawbake, Thomas Pelini, Alex Delhomme, Davide Romanin, Diana Vaclavkova, Gerard Martinez, Matteo Calandra, Marie-Aude Measson, Martin Veis, Marek Potemski, Milan Orlita, and Clement Faugeras, ACS Nano 16, 8, 12656 (2022)
Figure 1 – Magneto-Raman scattering response of buk FePS3 at different pressure values. P1-4 are the phonon modes while M+/- are the two degenrrate antiferromagnetic magnon modes.