CC BY
0МАГНИТНЫЕ ВЗАИМОДЕИСТВИЯ И ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА В ДИПОЛЬНОМ МАГНЕТИКЕ
Сосин С. С.1*, Смирнов А. И.1, Солдатов Т. А.1, Эдельман В. С.1 Кораблева С. Л.2, Морозов О. А.2, Романова И. В.2
1ИФП им. П.Л. Капицы РАН, Москва, Россия, *sosin@kapitza.ras.ru 2Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
NN NNN
Основным взаимодействием между редкоземельными магнитными ионами в тетрафторидах LiREF4 считается дипольное взаимодействие. Тем не менее, магнитное упорядочение в различных соединениях этого семейства существенно зависит от типа анизотропии. Например, сильно легкоосный LiHoF4 является ферромагнетиком с Те=1.53 ^ в то время как легкоплоскостный LiErF4 упорядочивается антиферромагнитно ниже /N=0.38 ^ В наиболее изотропной системе на основе иона Gd3+ упорядочения не обнаружено как минимум до 0.4 K [1], что является результатом обнаруженного недавно тонкого баланса трех взаимодействий: диполь-ного, обменного и слабой легкоосной анизотропии [2]. Данный эффект можно рассматривать в качестве скрытой фрустрации нового типа, что открывает как возможности обнаружения новых экзотиче-|"|2;их магнитных фаз, так и прикладных 11 шменений данной системы для целей агнитного охлаждения.
В данной работе с помощью микроволновой спектроскопии проведено ис-0Е[едование магнитной фазовой диаграм-ы и спектров возбуждений в ГлОсИч в эласти температур до 100 мК. Спектры эглощения, полученные при развертке магнитного поля и температуры на частоте у=35.35 ГГц, объединены в цветовую диаграмму на рис. 1. Нерезонансные особенности на спектрах, соответствующие фазовым переходам, показаны закрытыми и открытыми точками, соответственно. Для наглядности проведены примерные линии разделения фаз. Температура упорядочения /N=0.19 K при Н=0 оказывает-
0.7
Рис. 1. Магнитная фазовая диаграмма LiGdF4, полученная из микроволновых измерений при температурах криостата растворения. На вставке показано магнитное окружение каждого редкоземельного иона в кристаллической структуре.
ся много ниже энергии каждого магнитного взаимодействия в системе за счет их взаимной компенсации. В магнитном поле наблюдается несколько фазовых переходов вплоть до насыщения в поле кЭ. В одной из индуцированных полем фаз обнаружены моды магнитного резонанса, положения которых отмечены стрелками. На данный момент происхождение наблюдаемых фаз не объяснено. Необходимо теоретическое рассмотрение системы ортогональных спиновых цепочек из треугольников с общими сторонами с ближайшими и следующими соседями, которая предположительно сводится к эффективной 31-32 модели во внешнем поле.
Работа поддержана грантом РНФ №22-12-00259.
1. T. Numazawa, K. Kamiya, P. Shirron et al, AIP Conf. Proc. 850, 1579 (2006).
2. S.S. Sosin, A.F. Iafarova, I.V. Romanova et al, JETP Lett. 116, 771 (2022).
