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Experimental observation of short-range magnetic correlations in amorphous Nb2O5 and Ta2O5 thin films
We use muon spin rotation/relaxation/resonance (μSR) to investigate the magnetic properties of niobium pentoxide (Nb2O5) and tantalum pentoxide (Ta2O5) thin films. In both oxides, we observe a magnetic response at the lowest available temperature of 2.8 K ...
Vanishing ordered moment in the frustrated triangular lattice antiferromagnet CuNdO2
The steady decline of neutron imaging (NI) facilities—driven in part by the shutdown of several research reactors—has increased the need to maximize the use of existing infrastructure. In this context, a collaborative effort between PSI-CNM, PSI-NES, and EPFL-LRS has led to the development ...
Exploring 3d systems for quantum spin liquids
Using neutron and muon experiments, a team from South Korea, the USA, the Paul Scherrer Institute (PSI), and ISIS investigated the structure under ambient conditions and dynamics of a magnetic field-induced intermediate ...
Emergence of a Fluctuating Ground State in Y-Kapellasite under Pressure
Y-kapellasite [Y3Cu9(OH)19Cl8], which hosts an original anisotropic kagome sublattice, is a promising candidate for studying elusive and complex correlated physics. It exhibits a theoretically predicted in-plane (1/3; 1/3) magnetic order, but its magnetic interaction values place it close to a phase boundary to a spin liquid state ...
Versatile Magneto- Dielectric Response of Epitaxial Thin Films of the High Entropy Oxide Perovskite Nd(Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)O3
We report the dielectric and magnetic properties of epitaxial thin films of the high entropy oxide (HEO) perovskite Nd(Cr0.2Mn0.2Fe0.2Co0.2Ni0.2)O3, which orders magnetically below Tmag ≈ 190 K.
At T ≫ Tmag, the dielectric response reveals ...
Oxygen-isotope effect on the density wave transitions in La3Ni2O7
The isotope effect is a powerful probe of electron-phonon interactions in solid-state systems, offering key insights into how atomic mass influences emergent quantum states. Here, the impact of oxygen-isotope substitution (16O→18O) on charge- and spin-density wave (CDW and SDW) transitions in the double-layer Ruddlesden-Popper nickelate La3Ni2O7 is investigated ...
Pressure and oxygen-isotope substitution on density-wave transitions in La4Ni3O10
Understanding the interplay between magnetism and superconductivity in nickelate systems is a key objective in condensed matter physics. Gaining microscopic insights into magnetism—particularly as it emerges near superconductivity—requires a synergistic approach that combines complementary experimental techniques with controlled tuning of external parameters. In this paper, we present ...
Niobium’s intrinsic coherence length and penetration depth revisited using low-energy muon spin spectroscopy and secondary-ion mass spectrometry
We report direct, simultaneous measurements of the London penetration depth (λL ) and Bardeen-Cooper-Schrieffer coherence length (ξ0) in oxygen-doped niobium, with impurity concentrations spanning the “clean”to “dirty” limits ...
Muon Knight Shift as a Precise Probe of the Superconducting Symmetry of Sr2RuO4
Muon spin rotation (𝜇SR) measurements of internal magnetic field shifts, known as the muon Knight shift, are used for determining pairing symmetries in superconductors. While this technique has been especially effective for 𝑓-electron-based heavy-fermion superconductors, it remains challenging ...
Robust magnetic polaron percolation in the antiferromagnetic CMR system EuCd2P2
The interplay between magnetism and charge transport is central to understanding colossal magnetoresistance (CMR), a phenomenon well studied in ferromagnets. Recently, antiferromagnetic (AFM) EuCd2P2 has attracted considerable interest ...
Soutien important pour la recherche sur les muons
Le PSI se voit confier un Pôle de recherche national: le projet «Muoniverse» va développer encore davantage la recherche aux lignes de faisceaux de particules élémentaires appelées muons. Et ce à l’installation de faisceaux de muons la plus performante au monde.
Advanced muon-spin spectroscopy with high lateral resolution using Si-pixel detectors
Muon-spin spectroscopy at continuous sources has stagnated at a stopped muon rate of ∼40kHz for the last few decades. The major limiting factor is the requirement of a single muon in the sample during the typical 10µsdata gate window. To overcome this limit ...
Surface-localized magnetic order in RuO2 thin films revealed by low-energy muon probes
Ruthenium dioxide (RuO2) has recently emerged as an altermagnetic candidate, but its intrinsic magnetic ground state in thin films remains widely debated. This study aims to clarify the nature and spatial extent of the magnetic order in RuO2thin films grown under different conditions ...
Discovery of high-temperature charge order and time-reversal symmetry-breaking in the kagome superconductor YRu3Si2
Identifying high-temperature unconventional charge order and superconductivity in kagome systems is crucial for understanding frustrated, correlated electrons and enabling future quantum technologies. Here, we report that ...
Depth-resolved magnetic order in superconducting topological insulator/FeTe thin film heterostructures
The search for chiral topological superconductivity in magnetic topological insulator (TI)-FeTe heterostructures is a key frontier in condensed matter physics, with potential applications in topological quantum computing. The combination of ferromagnetism, superconductivity, and topologically nontrivial surface states brings together the key elements required for chiral Majorana physics. In this work ...
Discovery of Nodal-Line Superconductivity in Chiral Crystals
Chiral crystals, whose key feature is the structural handedness, host exotic quantum phenomena driven by the interplay of band topology, spin-orbit coupling (SOC), and electronic correlations. Due to the limited availability of suitable chiral-crystal materials, their unconventional superconductivity (SC) remains largely unexplored.
Here, the discovery ...
Together for Science with Neutrons, Muons and X-rays
Strategic partnership between research facilities in UK and Switzerland will create new capabilities to address global challenges using neutrons, muons and X-rays.
Kagome breaks the rules at record breaking temperatures
Discovery of quantum phenomenon at accessible temperatures could be useful for quantum technologies.
Magnétisme en couches minces: un électron fait la différence
Une étape importante vers des mémoires informatiques novatrices
SRF material research using muon spin rotation and beta-detected nuclear magnetic resonance
Muon spins precess in transverse magnetic fields and emit a positron preferentially in the spin direction at the instant of decay, enabling muon spin rotation (μSR) as a precise probe of local magnetic fields in matter. μSR has been used to characterize superconducting radio-frequency (SRF) materials since 2010. At TRIUMF, a beam of 4.2 MeV μ+ is implanted at a material-dependent depth of approximately 150 μm. A dedicated spectrometer was developed to measure the field of first vortex penetration and pinning strength in SRF materials in parallel magnetic fields of up to 300 mT. A low-energy beam available at PSI implants μ+ at variable depth in the London layer allowing for direct measurements ...
Une pointe de flèche de l’âge du bronze en fer météorite
Les scientifiques du PSI s’aident des muons pour déterminer la provenance d’une pointe de flèche.
Radiographier un Hercule et des accumulateurs
Les muons permettent aux chercheurs du PSI d'examiner des objets sans les détruire. Cela aide en archéologie et dans le développement de batteries.
Nous démarrons avec 500 millions de muons
Les muons permettent d’étudier les matériaux de l’électronique du futur. Entretien sur la spécificité de ces particules élémentaires avec Alex Amato et Thomas Prokscha, chercheurs à l'Institut Paul Scherrer PSI.
De minuscules aimants imitent la vapeur, l’eau et la glace
Des chercheurs de l’Institut Paul Scherrer (PSI) ont créé un matériau artificiel à partir d’un milliard de minuscules aimants. Fait étonnant : il s’avère à présent que les propriétés magnétiques de ce métamatériau changent avec la température de sorte qu’il peut prendre des états différents, semblable à l’eau qui a un état gazeux, un état liquide et un état solide.
Des aimants à base de métaux non magnétiques
Une équipe internationale de chercheurs a montré pour la première fois comment rendre magnétiques des matériaux comme le cuivre, qui sont non magnétiques à l'état naturel. La découverte pourrait contribuer au développement d'aimants novateurs pour les applications techniques les plus diverses. Les mesures qui se sont avérées décisives pour comprendre le phénomène ont été menées au PSI. Il s'agit du seul site où les processus magnétiques peuvent être étudiés au cur des matériaux de manière suffisamment détaillée.
L'accélérateur de protons du PSI : 40 ans de recherche de pointe
Teaser: Recherche sur les matériaux, physique des particules, biologie moléculaire, archéologie : depuis 40 ans, le grand accélérateur de protons de l’Institut Paul Scherrer (PSI) rend possible de la recherche de pointe dans différents domaines.
Des expériences en quelques millionièmes de secondes
Les muons sont des particules élémentaires instables, qui permettent aux chercheurs d’étudier la structure de la matière. Ils leur fournissent des informations sur les processus qui se jouent au cur de certains matériaux modernes, sur les propriétés des particules élémentaires et sur les structures fondamentales du monde physique. De nombreuses expériences utilisant des muons ne sont possibles qu’à l’Institut Paul Scherrer, car le PSI dispose de faisceaux de muons particulièrement intenses.
La différence entre le fin et l’extra-fin
La différence entre le fin et l’extra-finDe nombreux matériaux ont une structure cristalline spéciale - leurs atomes sont disposés en couches superposées. Un groupe de chercheurs allemands et suisses a observé pour la première fois de manière précise comment les propriétés physiques d’une substance dépendent du nombre de ces couches. Le fait de pouvoir contrôler maintenant également de cette façon les charactéristiques physiques ouvre de nouvelles possibilités d’identifier des matériaux dont les puces informatiques de l’avenir pourraient êtres faites.
Enregistrer et traiter des données sur la même puce
Des chercheurs ont réussi à influencer avec des champs électriques des électrons polarisés magnétiquement. Cette importante découverte pourrait permettre d’utiliser les propriétés des électrons dans une puce d’ordinateur afin de traiter et d’enregistrer en même temps des données. A l’avenir, cela pourrait rendre possible le développement d’appareils électroniques considérablement plus économiques et légers.
Service offert aux utilisateurs – un service pour la communauté scientifique
Les neutrons, la lumière synchrotron et les muons sont extrêmement utiles pour des chercheurs dans de nombreuses disciplines scientifiques. Grâce à ces sondes il est possible de déterminer la structure de cristaux, de comprendre des processus magnétiques ou d'élucider les structures de matériaux biologiques. Cependant, les difficultés liées à la production de ces sondes sont tels que la plupart des groupes de chercheurs ne peuvent pas accéder à des sources de neutrons, de muons ou de lumière synchrotron au sein de leur propre institut.
Entsteht Supraleitung doch ganz anders?
Publikation in Nature Materials. Ergebnisse vom Paul Scherrer Institut stellen gängige Theorien der Hochtemperatursupraleitung in Frage.Cette actualité n'existe qu'en allemand.
Ce qui se passe dans la tête (de lecture) d'un ordinateur
Des expériences menées à l'Institut Paul Scherrer montrent les processus intervenant dans les têtes de lecture