Структурное и магнитное упорядочение монокристаллов CrNb$_{3}$S$_{6}$, выращенных методом газового транспорта

Парамагнитный слоистый полупроводник NbS$_{2}$, легированный некоторыми переходными металлами, может превращаться в ферромагнитный материал. Поэтому такие материалы являются перспективными для ипользования в спинтронике. Установлено, что только при определенных концентрациях легирующего металла $T$ оказывается возможным кристаллографическое упорядочение, которое является существенным для магнитного упорядочения тройных соединений $T$NbS$_{2}$. В частности, изучены кристаллы CrNb$_{3}$S$_{6}$, которые формировали практически полностью упорядоченную сверхструктуру с интеркалированными атомами Cr между слоями NbS$_{2}$. Основной трудностью при выращивании этих кристаллов является достижение стехиометрии соединения. Эта проблема решена путем использования разработанного метода двухстадийной химической газовой транспортной реакции. Этот новый подход обеспечивает рост монокристаллов CrNb$_{3}$S$_{6}$ размерoм несколько миллиметров в диаметре и толщиной 0.3–0.5 mm. Проведен рентгенофазовый анализ порошков для идентификации всех фаз, участвующих в синтезе и росте кристаллов. Высокочастотное поглощение во внешнем периодическом магнитном поле как функция температуры и напряженности магнитного поля использовано для оценки температуры ферромагнитного перехода монокристаллов CrNb$_{3}$S$_{6}$. Значение температуры Кюри оценено как 115 K. Подробно исследован рост монокристаллов CrNb$_{3}$S$_{6}$ из паровой фазы и дан полный анализ фазовых переходов в процессе роста. Показано, что применение высокочастотного поглощения в кристалле позволяет надежно определять точку ферромагнитного превращения в этом полупроводнике.