Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄

Измерены температурные зависимости намагниченности монокристалла LiNiPO₄ при ориентации магнитного поля вдоль кристаллографических осей a, b и c. Обнаружено, что величина намагниченности зависит от магнитной предыстории образца. Магнитное поведение антиферромагнитного образца объяснено наличием в Li...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2003
Автори:	Харченко, Ю.Н., Баран, М., Харченко, Н.Ф., Шимчак, Р.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2003
Назва видання:	Физика низких температур
Теми:	Низкотемпеpатуpный магнетизм
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/128887
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄ / Ю.Н. Харченко, М. Баран, Н.Ф. Харченко, Р. Шимчак // Физика низких температур. — 2003. — Т. 29, № 7. — С. 774-780. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-128887
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1288872018-01-15T03:03:27Z Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄ Харченко, Ю.Н. Баран, М. Харченко, Н.Ф. Шимчак, Р. Низкотемпеpатуpный магнетизм Измерены температурные зависимости намагниченности монокристалла LiNiPO₄ при ориентации магнитного поля вдоль кристаллографических осей a, b и c. Обнаружено, что величина намагниченности зависит от магнитной предыстории образца. Магнитное поведение антиферромагнитного образца объяснено наличием в LiNiPO₄ слабого ферромагнетизма. При температуре 5 К величина спонтанного магнитного момента вдоль оси c составляет около 0,005 Гс. При нагревании образца до температуры 20,8 К магнитный момент монотонно уменьшается до нуля. На всех зависимостях магнитной восприимчивости М(T)/Н выявлены две особенности: скачок и излом при температурах T₁ и T₂ соответственно. При напряженности магнитного поля 10 кЭ эти температуры близки к 20,84 и 21,86 К. Наблюдавшиеся особенности свидетельствуют о том, что при установлении основного антиферромагнитного порядка в кристалле LiNiPO₄ в интервале температур от TN₁ = 20,8(5) К до TN2 = 21,8(5) К спонтанно образуется промежуточная антиферромагнитная фаза. Последовательность непрерывного и резкого переходов на границах температурной области ее существования указывает на то, что промежуточная фаза является, скорее всего, несоразмерным антиферромагнитным состоянием. The temperature dependence of the magnetization of single-crystal LiNiPO₄ is measured for magnetic-field orientations along the a, b, and c crystallographic axes. It is found that the value of the magnetization depends on the magnetic prehistory of the sample. The magnetic behavior of the antiferromagnetic sample is explained by the presence of weak ferromagnetism in LiNiPO₄ . At a temperature of 5 K the value of the spontaneous magnetic moment along the c axis is around 0.005 G. When the sample is heated to 20.8 K the magnetic moment decreases monotonically to zero. All of the magnetic susceptibility curves M(T)/H exhibit two features: a jump and a kink at temperatures T₁ and T₂ , respectively. At a magnetic field of 10 kOe these temperatures are close to 20.84 and 21.86 K. The observed features indicate that in the establishment of the main antiferromagnetic order in the LiNiPO₄ crystal, an intermediate antiferromagnetic phase is spontaneously formed in the temperature interval from TN₁ =20.8(5) K to TN₂ =21.8(5). The sequence of continuous and abrupt transitions at the boundary temperatures of its existence region indicate that the intermediate phase is most likely an incommensurate antiferromagnetic state. Поміряно температурні залежності намагніченості монокристала LiNiPO₄ при орієнтації магнітного поля вздовж кристалографічних осей a, b та c. Виявлено, що величина намагніченості залежить від магнітної передісторії зразка. Магнітна поведінка антиферомагнітного зразка пояснена наявністю в LiNiPO₄ слабкого феромагнетизму. При температурі 5 К величина спонтанного магнітного моменту вздовж осі c складає біля 0,005 Гс. При нагріванні зразка до температури 20,8 К магнітний момент монотонно зменшується до нуля. На всіх залежностях магнітної сприйнятливості М(T)/Н виявлено дві особливості: стрибок і злам при температурах T₁ та T₂ відповідно. При напруженості магнітного поля 10 кЕ ці температури близькі до 20,84 і 21,86 К. Особливості, що спостерігаються, свідчать про те, що при встановленні головного антиферомагнітного порядку в кристалі в інтервалі температур від TN₁ = 20,8(5) К до TN₂ = 21,8(5) К спонтанно створюється проміжна антиферомагнітна фаза. Послідовність безперервного та різкого переходів на межах температурної області її існування вказує на те, що проміжна фаза є, скоріше за все, неспівмірним антиферомагнітним станом. 2003 Article Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄ / Ю.Н. Харченко, М. Баран, Н.Ф. Харченко, Р. Шимчак // Физика низких температур. — 2003. — Т. 29, № 7. — С. 774-780. — Бібліогр.: 39 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 75.30.-m, 75.40.Cx, 75.50.Ee, 78.80.+q http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/128887 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм
spellingShingle	Низкотемпеpатуpный магнетизм Низкотемпеpатуpный магнетизм Харченко, Ю.Н. Баран, М. Харченко, Н.Ф. Шимчак, Р. Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄ Физика низких температур
description	Измерены температурные зависимости намагниченности монокристалла LiNiPO₄ при ориентации магнитного поля вдоль кристаллографических осей a, b и c. Обнаружено, что величина намагниченности зависит от магнитной предыстории образца. Магнитное поведение антиферромагнитного образца объяснено наличием в LiNiPO₄ слабого ферромагнетизма. При температуре 5 К величина спонтанного магнитного момента вдоль оси c составляет около 0,005 Гс. При нагревании образца до температуры 20,8 К магнитный момент монотонно уменьшается до нуля. На всех зависимостях магнитной восприимчивости М(T)/Н выявлены две особенности: скачок и излом при температурах T₁ и T₂ соответственно. При напряженности магнитного поля 10 кЭ эти температуры близки к 20,84 и 21,86 К. Наблюдавшиеся особенности свидетельствуют о том, что при установлении основного антиферромагнитного порядка в кристалле LiNiPO₄ в интервале температур от TN₁ = 20,8(5) К до TN2 = 21,8(5) К спонтанно образуется промежуточная антиферромагнитная фаза. Последовательность непрерывного и резкого переходов на границах температурной области ее существования указывает на то, что промежуточная фаза является, скорее всего, несоразмерным антиферромагнитным состоянием.
format	Article
author	Харченко, Ю.Н. Баран, М. Харченко, Н.Ф. Шимчак, Р.
author_facet	Харченко, Ю.Н. Баран, М. Харченко, Н.Ф. Шимчак, Р.
author_sort	Харченко, Ю.Н.
title	Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄
title_short	Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄
title_full	Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄
title_fullStr	Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄
title_full_unstemmed	Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄
title_sort	слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в linipo₄
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate	2003
topic_facet	Низкотемпеpатуpный магнетизм
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/128887
citation_txt	Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄ / Ю.Н. Харченко, М. Баран, Н.Ф. Харченко, Р. Шимчак // Физика низких температур. — 2003. — Т. 29, № 7. — С. 774-780. — Бібліогр.: 39 назв. — рос.
series	Физика низких температур
work_keys_str_mv	AT harčenkoûn slabyjferromagnetizmipromežutočnaânesorazmernaâantiferromagnitnaâfazavlinipo4 AT baranm slabyjferromagnetizmipromežutočnaânesorazmernaâantiferromagnitnaâfazavlinipo4 AT harčenkonf slabyjferromagnetizmipromežutočnaânesorazmernaâantiferromagnitnaâfazavlinipo4 AT šimčakr slabyjferromagnetizmipromežutočnaânesorazmernaâantiferromagnitnaâfazavlinipo4
first_indexed	2025-07-09T10:10:07Z
last_indexed	2025-07-09T10:10:07Z
_version_	1837163672727715840
fulltext	Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 7, ñ.774–780 Ñëàáûé ôåððîìàãíåòèçì è ïðîìåæóòî÷íàÿ íåñîðàçìåðíàÿ àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà â LiNiPO4 Þ.Í. Õàð÷åíêî1, Ì. Áàðàí2, Í.Ô. Õàð÷åíêî1, Ð. Øèì÷àê2 1Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á.È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà E-mail: ykharchenko@ilt.kharkov.ua 2Institute of Physics, Polish Academy of Sciences, Al. Lotnikow 32/46, PL-02-668 Warsaw, Poland Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 28 äåêàáðÿ 2002 ã., ïîñëå ïåðåðàáîòêè 24 ôåâðàëÿ 2003 ã. Èçìåðåíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè íàìàãíè÷åííîñòè ìîíîêðèñòàëëà LiNiPO4 ïðè îðè- åíòàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ âäîëü êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèõ îñåé a, b è c. Îáíàðóæåíî, ÷òî âåëè÷è- íà íàìàãíè÷åííîñòè çàâèñèò îò ìàãíèòíîé ïðåäûñòîðèè îáðàçöà. Ìàãíèòíîå ïîâåäåíèå àíòè- ôåððîìàãíèòíîãî îáðàçöà îáúÿñíåíî íàëè÷èåì â LiNiPO4 ñëàáîãî ôåððîìàãíåòèçìà. Ïðè òåìïåðàòóðå 5 Ê âåëè÷èíà ñïîíòàííîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà âäîëü îñè c ñîñòàâëÿåò îêîëî 0,005 Ãñ. Ïðè íàãðåâàíèè îáðàçöà äî òåìïåðàòóðû 20,8 Ê ìàãíèòíûé ìîìåíò ìîíîòîííî óìåíü- øàåòñÿ äî íóëÿ. Íà âñåõ çàâèñèìîñòÿõ ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè Ì(T)/Í âûÿâëåíû äâå îñîáåííîñòè: ñêà÷îê è èçëîì ïðè òåìïåðàòóðàõ T1 è T2 ñîîòâåòñòâåííî. Ïðè íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ 10 êÝ ýòè òåìïåðàòóðû áëèçêè ê 20,84 è 21,86 Ê. Íàáëþäàâøèåñÿ îñîáåííîñòè ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ïðè óñòàíîâëåíèè îñíîâíîãî àíòèôåððîìàãíèòíîãî ïîðÿäêà â êðè- ñòàëëå LiNiPO4 â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð îò TN1 = 20,8(5) Ê äî TN2 = 21,8(5) Ê ñïîíòàííî îáðà- çóåòñÿ ïðîìåæóòî÷íàÿ àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íåïðåðûâíîãî è ðåçêî- ãî ïåðåõîäîâ íà ãðàíèöàõ òåìïåðàòóðíîé îáëàñòè åå ñóùåñòâîâàíèÿ óêàçûâàåò íà òî, ÷òî ïðîìåæóòî÷íàÿ ôàçà ÿâëÿåòñÿ, ñêîðåå âñåãî, íåñîðàçìåðíûì àíòèôåððîìàãíèòíûì ñîñòîÿíèåì. Ïîì³ðÿíî òåìïåðàòóðí³ çàëåæíîñò³ íàìàãí³÷åíîñò³ ìîíîêðèñòàëà LiNiPO4 ïðè îð³ºíòàö³¿ ìàãí³òíîãî ïîëÿ âçäîâæ êðèñòàëîãðàô³÷íèõ îñåé a, b òà c. Âèÿâëåíî, ùî âåëè÷èíà íàìàãí³÷å- íîñò³ çàëåæèòü â³ä ìàãí³òíî¿ ïåðåä³ñòîð³¿ çðàçêà. Ìàãí³òíà ïîâåä³íêà àíòèôåðîìàãí³òíîãî çðàç- êà ïîÿñíåíà íàÿâí³ñòþ â LiNiPO4 ñëàáêîãî ôåðîìàãíåòèçìó. Ïðè òåìïåðàòóð³ 5 Ê âåëè÷èíà ñïîíòàííîãî ìàãí³òíîãî ìîìåíòó âçäîâæ îñ³ c ñêëàäàº á³ëÿ 0,005 Ãñ. Ïðè íàãð³âàíí³ çðàçêà äî òåìïåðàòóðè 20,8 Ê ìàãí³òíèé ìîìåíò ìîíîòîííî çìåíøóºòüñÿ äî íóëÿ. Íà âñ³õ çàëåæíîñòÿõ ìàãí³òíî¿ ñïðèéíÿòëèâîñò³ Ì(T)/Í âèÿâëåíî äâ³ îñîáëèâîñò³: ñòðèáîê ³ çëàì ïðè òåìïåðàòó- ðàõ T1 òà T2 â³äïîâ³äíî. Ïðè íàïðóæåíîñò³ ìàãí³òíîãî ïîëÿ 10 êÅ ö³ òåìïåðàòóðè áëèçüê³ äî 20,84 ³ 21,86 Ê. Îñîáëèâîñò³, ùî ñïîñòåð³ãàþòüñÿ, ñâ³ä÷àòü ïðî òå, ùî ïðè âñòàíîâëåíí³ ãîëîâ- íîãî àíòèôåðîìàãí³òíîãî ïîðÿäêó â êðèñòàë³ â ³íòåðâàë³ òåìïåðàòóð â³ä TN1 = 20,8(5) Ê äî TN2 = 21,8(5) Ê ñïîíòàííî ñòâîðþºòüñÿ ïðîì³æíà àíòèôåðîìàãí³òíà ôàçà. Ïîñë³äîâí³ñòü áåç- ïåðåðâíîãî òà ð³çêîãî ïåðåõîä³â íà ìåæàõ òåìïåðàòóðíî¿ îáëàñò³ ¿¿ ³ñíóâàííÿ âêàçóº íà òå, ùî ïðîì³æíà ôàçà º, ñêîð³øå çà âñå, íåñï³âì³ðíèì àíòèôåðîìàãí³òíèì ñòàíîì. PACS: 75.30.–m, 75.40.Cx, 75.50.Ee, 78.80.+q 1. Ââåäåíèå Èíòåðåñ ê íåöåíòðîñèììåòðè÷íûì àíòèôåððîìàã- íèòíûì êðèñòàëëàì çà ïîñëåäíèå ãîäû çàìåòíî âîçðîñ (ñì., íàïðèìåð, [1–10]). Îäíà èç ïðè÷èí ñîñòîèò â òîì, ÷òî â êðèñòàëëàõ íåöåíòðîñèììåòðè÷íûõ êëàññîâ è â èñêóññòâåííûõ ìàãíèòíûõ ñèñòåìàõ áåç öåíòðà èí- âåðñèè âîçìîæíî îáðàçîâàíèå íåîäíîðîäíûõ ìàãíèò- íûõ ñòðóêòóð, çà êîòîðûå îòâåòñòâåííû íåîäíîðîäíûå âçàèìîäåéñòâèÿ Äçÿëîøèíñêîãî, îïèñûâàåìûå èíâà- ðèàíòàìè Ëèôøèöà [11]. Íåñîðàçìåðíûå ñòðóêòó- ðû, îáóñëîâëåííûå ýòèìè «ãðàäèåíòíûìè âçàè- ìîäåéñòâèÿìè», îòëè÷àþòñÿ îò ìîäóëèðîâàííûõ ñòðóêòóð, îáðàçóþùèõñÿ â ðåçóëüòàòå êîíêóðåíöèè © Þ.Í. Õàð÷åíêî, Ì. Áàðàí, Í.Ô. Õàð÷åíêî, Ð. Øèì÷àê, 2003 îáìåííûõ âçàèìîäåéñòâèé. Â ÷àñòíîñòè, îíè ìîãóò ñòàáèëèçèðîâàòü ìàãíèòíûå âèõðåâûå ñòðóêòóðû [8–10] è ïðèâîäèòü ê ñîñóùåñòâîâàíèþ ïðîñòðàíñò- âåííî ìîäóëèðîâàííîãî àíòèôåððîìàãíåòèçìà è ñëàáîãî ôåððîìàãíåòèçìà [10]. Êðîìå òîãî, îòäåëü- íàÿ ãðóïïà íåöåíòðîñèììåòðè÷íûõ àíòèôåððîìàã- íåòèêîâ — ìàãíèòîýëåêòðèêè — ïðèâëåêàþò ê ñåáå âíèìàíèå è òåì, ÷òî â íèõ ñèììåòðèÿ ðàçðåøàåò ñó- ùåñòâîâàíèå òîðîèäíûõ ìàãíèòíûõ ñòðóêòóð [4]. Îñîáûé èíòåðåñ âûçûâàþò ïðåäñòàâèòåëè ìàã- íèòîýëåêòðè÷åñêèõ êðèñòàëëîâ äâîéíûõ ôîñôàòîâ èç êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîãî ñåìåéñòâà îëèâèíîâ [12–28]. Ýòè àíòèôåððîìàãíèòíûå êðèñòàëëû èìå- þò îáùóþ õèìè÷åñêóþ ôîðìóëó LiMPO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni) è îïèñûâàþòñÿ îðòîðîìáè÷åñêîé ôåäî- ðîâñêîé ãðóïïîé Pnma D h� 2 16 [29–31]. Èõ ýëåìåí- òàðíûå ÿ÷åéêè ñîäåðæàò 4 ôîðìóëüíûõ åäèíèöû. ×åòûðå 3d-èîíà çàíèìàþò âñå ÷åòûðå êðèñòàëëîãðà- ôè÷åñêè ýêâèâàëåíòíûå c-óçëû. Ìàãíèòíûå èîíû îêðóæåíû øåñòüþ èîíàìè êèñëîðîäà, êîòîðûå ñî- ñòàâëÿþò äîâîëüíî ñèëüíî èñêàæåííûé îêòàýäð ñ ñèììåòðèåé Cs = m. Îáúåì ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêè ïðè ìàãíèòíîì óïîðÿäî÷åíèè ñîõðàíÿåòñÿ [13,20,22]. Îáìåííûå ñâÿçè â êðèñòàëëàõ ýòîãî ñåìåéñòâà ïðîàíàëèçèðîâàíû â ðàáîòå [12]. Íàèáîëåå ñèëüíî ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé èîíû, íàõîäÿùèåñÿ â ãîôðèðî- âàííûõ ñëîÿõ, êîòîðûå îðèåíòèðîâàíû ïåðïåíäèêó- ëÿðíî îñè a\|\|X. Îáìåííîå âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó èî- íàìè èç ñîñåäíèõ ñëîåâ çàìåòíî ñëàáåå, è äëÿ îïèñàíèÿ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ LiMPO4 èñïîëüçóþò ìîäåëü êâàçè-2D àíòèôåððîìàãíåòèêà [20,26]. Ñðå- äè àíòèôåððîìàãíèòíûõ ôîñôàòîâ íàèáîëåå èíòåí- ñèâíî èçó÷àþòñÿ êðèñòàëëû LiCoPO4 è LiNiPO4 [15–28]. Â íèõ âûÿâëåíû îñîáåííîñòè ìàãíèòîýëåê- òðè÷åñêèõ, ìàãíèòíûõ è ìàãíèòîîïòè÷åñêèõ ñâîéñòâ, êîòîðûå ïîêà íå óäàåòñÿ ñîãëàñîâàòü ìåæäó ñîáîé è ñ ðåçóëüòàòàìè íåéòðîíîãðàôè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé. Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà êðèñòàëëà LiNiPO4 áûëè èñ- ñëåäîâàíû â ðàáîòàõ [15,19–22,27,28]. Íåîäíîêðàòíî îïðåäåëÿëè åãî èîííóþ è ìàãíèòíóþ ñòðóêòóðó [13,20,22,29–31]. Èññëåäîâàí ñïåêòð îïòè÷åñêîãî ïî- ãëîùåíèÿ [15]. Áûëè èçìåðåíû òåìïåðàòóðíûå çàâè- ñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè ïîðîøêîâ [20]. Ñ ïîìîùüþ êîìáèíàöèîííîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà âûÿâ- ëåíû ïî÷òè âñå ÷àñòîòû àêòèâíûõ êîëåáàòåëüíûõ ìîä êðèñòàëëà è îáíàðóæåíî äâóõìàãíîííîå ðàññåÿíèå ñâåòà [28]. Èçó÷åíî ïîâåäåíèå ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêî- ãî ýôôåêòà â øèðîêîì äèàïàçîíå ìàãíèòíûõ ïîëåé è òåìïåðàòóð [14,21]. Ïðè öèêëè÷åñêîì èçìåíåíèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â LiNiPO4, êàê è â êðèñòàëëå LiCoPO4, íàáëþäàåòñÿ ãèñòåðåçèñ ìàãíèòîýëåêòðè- ÷åñêèõ ñâîéñòâ òèïà «áàáî÷êà», õàðàêòåðíûé äëÿ ìàãíèòîýëåêòðèêîâ ïðè èõ íàìàãíè÷èâàíèè â ïðè- ñóòñòâèè ìàãíèòíîãî è ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëåé. Ãèñòå- ðåçèñ òàêîãî òèïà ìîæåò ïîÿâèòüñÿ, åñëè â êðèñòàë- ëå èìååòñÿ ñëàáûé ôåððîìàãíèòíûé ìîìåíò èëè æå ñóùåñòâåí âêëàä êâàäðàòè÷íîé ïî ïîëþ íàìàãíè÷åí- íîñòè. Îí óêàçûâàåò íà îòñóòñòâèå îïåðàöèè àíòè- èíâåðñèè ñðåäè îïåðàöèé ñèììåòðèè ìàãíèòíîé ãðóïïû ýòîãî êðèñòàëëà. Íî ãðóïïà ñèììåòðèè, óñòàíîâëåííàÿ ïðè íåéòðîíîãðàôè÷åñêèõ èññëåäî- âàíèÿõ [13,20], ñîîòâåòñòâîâàëà ïîëíîñòüþ ñêîì- ïåíñèðîâàííîé àíòèôåððîìàãíèòíîé ñòðóêòóðå, ñèììåòðè÷íîé îòíîñèòåëüíî îïåðàöèè àíòèèíâåð- ñèè. Â [27] ìàãíèòíûé ãèñòåðåçèñ ìàãíèòîýëåêòðè÷å- ñêîãî ýôôåêòà â LiNiPO4 ñâÿçûâàëè ñ ðàññìîòðåííîé â ýòîé ðàáîòå ïåðåñòðîéêîé ñëàáîé íåêîëëèíåàðíîé ñòðóêòóðû òèïà «êîñîé êðåñò», îïèñûâàåìîé èíâàðè- àíòîì L2õL3x. Íàëè÷èå ýòîãî èíâàðèàíòà â òåðìîäè- íàìè÷åñêîì ïîòåíöèàëå äîïóñêàåòñÿ ñèììåòðèåé êðèñòàëëà. Â íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿõ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî LiNiPO4, â ðåçóëüòàòå êîòîðûõ îáíàðóæåí óëüòðàñëàáûé ôåð- ðîìàãíèòíûé ìîìåíò, âåëè÷èíà êîòîðîãî ïðè òåìïå- ðàòóðå 5 Ê íå ïðåâûøàåò 0,005 Ãñ, è âûÿâëåíû íîâûå òåìïåðàòóðíûå îñîáåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîâåäåíèÿ êðèñòàëëà. Ýòè îñîáåííîñòè ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ïåðåõîä èç ïàðàìàãíèòíîãî â àíòèôåððîìàãíèò- íîå ñîñòîÿíèå ïðîèñõîäèò â äâà ýòàïà ñ îáðàçîâàíèåì ïðîìåæóòî÷íîé ìàãíèòíîé ôàçû. 2. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû è èõ îáñóæäåíèå Ìîíîêðèñòàëë LiNiPO4 äëÿ èññëåäîâàíèé áûë ïðåäîñòàâëåí ïðîôåññîðîì Ã. Øìèäîì èç Æåíåâ- ñêîãî óíèâåðñèòåòà. Âûðåçàííûé èç ìîíîêðèñòàëëà èññëåäóåìûé îáðàçåö âåñèë 45,5 ìã è èìåë ôîðìó íåïðàâèëüíîé óñå÷åííîé ïèðàìèäû ñ îñíîâàíèåì îêîëî 4�4 ìì. Ýêñïåðèìåíòû ïðîâîäèëè íà ìàãíè- òîìåòðå MPMS-5 (Quantum Design). Îøèáêà ñòàáè- ëèçàöèè òåìïåðàòóðû íå ïðåâûøàëà � 0,015 Ê. Äëÿ èçìåðåíèé â ãåîìåòðèè H\|\|c îáðàçåö ïðèêëåè- âàëè ê êâàðöåâîìó ñòåðæíþ òàê, ÷òî îøèáêà îðèåí- òàöèè íå ïðåâûøàëà 1�. Èññëåäîâàíèÿ â ãåîìåòðèè H�c ïðîâîäèëè ïðè èñïîëüçîâàíèè ìåäíîãî ðîòàòî- ðà, ïîâîðîòíàÿ îñü êîòîðîãî ïåðïåíäèêóëÿðíà ìàã- íèòíîìó ïîëþ. Îáðàçåö ïðèêëåèâàëè ê ñòîëèêó ðî- òàòîðà òàê, ÷òî îòêëîíåíèå îñè a îò íàïðàâëåíèÿ ïîëÿ íå ïðåâûøàëî 2�. Äëÿ òîãî ÷òîáû ñîðèåíòèðî- âàòü êðèñòàëëîãðàôè÷åñêèå îñè âäîëü H, èçìåðÿëè óãëîâóþ çàâèñèìîñòü íàìàãíè÷åííîñòè ïðè íàïðÿæåí- íîñòè ïîëÿ 10 êÝ. Ïðèíèìàëîñü, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå ïàðàëëåëüíî îñè a èëè b ïðè òåõ ïîëîæåíèÿõ ðîòàòîðà, ïðè êîòîðûõ âåëè÷èíà íàìàãíè÷åííîñòè íà åå óãëîâîé çàâèñèìîñòè äîñòèãàåò ýêñòðåìàëüíûõ çíà÷åíèé. Ïåðåä êàæäûì èçìåðåíèåì òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè îá- Ñëàáûé ôåððîìàãíåòèçì è ïðîìåæóòî÷íàÿ íåñîðàçìåðíàÿ àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà â LiNiPO 4 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 7 775 ðàçåö íàãðåâàëè äî òåìïåðàòóðû íå ìåíåå 3TN, à çà- òåì îõëàæäàëè äî 5 Ê â ïðèñóòñòâèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ HFC. Íàïðàâëåíèå ïîëÿ HFC èëè ñîâïàäàëî ñ íàïðàâ- ëåíèåì ïîëÿ èçìåðåíèÿ (H+FC), èëè áûëî åìó ïðîòè- âîïîëîæíî (H–FC). 1. Íà ðèñ. 1,à ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èçìåðå- íèé òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé íàìàãíè÷åííîñòè êðèñòàëëà LiNiPO4 â ìàãíèòíîì ïîëå H = 1 êÝ, îðè- åíòèðîâàííîì âäîëü îñè c. Âèäíî, ÷òî çàâèñèìîñòè M(T)+FC è M(T)–FC ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ íå ñîâïàäàþò. Âîçìîæíûå îøèáêè èçìåðåíèé íå ïðå- âûøàþò ðàçìåðû òî÷åê íà ðèñóíêå. Äîïóñêàÿ íàëè÷èå ñïîíòàííîé íàìàãíè÷åííîñòè, âûðàæåíèå äëÿ çàâèñèìîñòè íàìàãíè÷åííîñòè îò òåìïåðàòóðû è íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ìîæíî çàïèñàòü â âèäå M(T,H) = M s (T) + �(T)H + � (2)(T)H2 + �� (3)(T)H3. Çäåñü Ms(T) è êâàäðàòè÷íûé ïî ïîëþ âêëàä â íà- ìàãíè÷åííîñòü �(2)(T)H2 èìåþò ðàçíûå çíàêè äëÿ àíòèôåððîìàãíèòíûõ ñîñòîÿíèé ñ ïðîòèâîïîëîæíî íàïðàâëåííûìè ìàãíèòíûìè ïîäðåøåòî÷íûìè ìî- ìåíòàìè. Èç çàâèñèìîñòåé íàìàãíè÷åííîñòè îò íà- ïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ïîëó÷åííûõ â ïîëå H\|\|c äëÿ ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóð â äèàïàçîíå ïîëåé îò +50 êÝ äî –50 êÝ, áûë âûäåëåí êóáè÷åñêèé âêëàä �(3)(T)H3. Íàèáîëüøåå çíà÷åíèå �(3) ñîñòàâ- ëÿåò îêîëî 5 10–6 Ãñ/êÝ3. Êâàäðàòè÷íûé æå âêëàä � � ( ) , T H2 2 åñëè îí è åñòü, âåñüìà ìàë, òàê ÷òî �(2) íå ïðåâûøàåò âåëè÷èíû 10–5 Ãñ/êÝ2. Îòìåòèì, ÷òî îáû÷íàÿ âîñïðèèì÷èâîñòü âáëèçè òåìïåðàòóðû Íååëÿ ñîñòàâëÿåò îêîëî 0,3 Ãñ/êÝ. Ïðèíÿâ �(2)(T) = 0 è ïîëàãàÿ, ÷òî êîýðöèòèâíîå ïîëå ñóùå- ñòâåííî áîëüøå ïîëÿ, ïðè êîòîðîì ïðîâîäèëèñü èç- ìåðåíèÿ, äëÿ òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ñïîíòàí- íîé íàìàãíè÷åííîñòè ìîæåì çàïèñàòü M s (T) = [M(T) +FC – M(T) –FC ]/2. Ïîëó÷åííàÿ èç ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ çàâè- ñèìîñòü Ms(T) ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1,á. Âèäíî, ÷òî êðèñòàëë â íàïðàâëåíèè îñè c, âäîëü êîòîðîé îðèåíòèðîâàí âåêòîð àíòèôåððîìàãíåòèçìà, îáëàäà- åò î÷åíü ñëàáûì ôåððîìàãíåòèçìîì. Ñïîíòàííûé ìîìåíò ìîíîòîííî óìåíüøàåòñÿ ïðè íàãðåâå îáðàçöà è ïðè òåìïåðàòóðå áëèçêîé ê 20,8 Ê èñ÷åçàåò. Îò- ñóòñòâèå ñòóïåí÷àòûõ èçìåíåíèé óêàçûâàåò íà òî, ÷òî îáðàçåö îñòàåòñÿ ìîíîäîìåííûì âî âñåì òåìïå- ðàòóðíîì èíòåðâàëå — îò 5 Ê äî òåìïåðàòóðû, ïî÷- òè ðàâíîé TN. Åãî âåëè÷èíà ïðè 5 Ê ñîñòàâëÿåò 0,0048 Ãñ (�0,2 ÑÃÑÌ/ìîëü èëè �4 10–5 B/ìîëü, ãäå B — ìàãíåòîí Áîðà). Ñòîëü ñëàáûé ôåððîìàã- íåòèçì óìåñòíî íàçâàòü óëüòðàñëàáûì. Åñëè äîïóñòèòü, ÷òî ñëàáûé ôåððîìàãíåòèçì â LiNiPO4 ÿâëÿåòñÿ ñâîéñòâîì ñòåõèîìåòðè÷åñêîãî êðèñòàëëà, òî åãî ìîæíî îïèñàòü òîëüêî èíâàðèàíòà- ìè íå íèæå ÷åòâåðòîãî ïîðÿäêà, òàê êàê îáû÷íûå èí- âàðèàíòû òèïà èíâàðèàíòîâ Äçÿëîøèíñêîãî çàïðåùåíû íàëè÷èåì â ôåäîðîâñêîé ãðóïïå Pnma íå- ÷åòíîãî öåíòðà èíâåðñèè ïî îòíîøåíèþ ê àíòèôåððî- ìàãíèòíîìó âåêòîðó îñíîâíîé ìîäû óïîðÿäî÷åíèÿ L2 = S1–S2–S3+S4. Íóìåðàöèÿ ìàãíèòíûõ óçëîâ òà- êàÿ æå, êàê è â [21,25,27], è îòëè÷àåòñÿ îò íóìåðà- öèè â [5]. Âîñïîëüçîâàâøèñü òàáëèöåé ïðåîáðàçîâà- íèé äëÿ îïåðàöèé ñèììåòðèè ìàãíèòíûõ âåêòîðîâ M, L2, L1 = S1–S2+S3–S4 è L3 = S1+S2–S3–S4, ïðèâåäåí- íîé, íàïðèìåð, â [5,25], ìîæíî îïðåäåëèòü èíâàðè- àíòû, êîòîðûå ðàçðåøàþò ïîÿâëåíèÿ ñëàáîãî ôåððî- ìàãíåòèçìà âäîëü îñè c. Òàêèìè èíâàðèàíòàìè ìîãóò áûòü MzL2zL1yL3y è MzL2zL1xL3x. Ïîñêîëüêó ãðóï- 776 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 7 Þ.Í. Õàð÷åíêî, Ì. Áàðàí, Í.Ô. Õàð÷åíêî, Ð. Øèì÷àê 0 10 20 30 40 50 60 70 0,1 0,2 0,3 0 5 10 15 20 30 0 1 2 3 4 5 à H = 1 kÝ – FC + FC M , Ã ñ T, K á ñ \|\| H M s ,1 0 Ã ñ T, K – 3 Ðèñ. 1. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè íàìàãíè÷åííîñòè îáðàçöà LiNiPO4, îõëàæäåííîãî â ïîëÿõ H+FC = +15 kÝ è H–FC = –15 kÝ, (à) è ñïîíòàííîé íàìàãíè÷åííîñòè Ìs = (Ì+FC – Ì–FC)/2 (á). Ïóíêòèðíàÿ ëèíèÿ — çà- âèñèìîñòü êóáà ïàðàìåòðà àíòèôåððîìàãíèòíîãî ïîðÿä- êà, âçÿòîãî èç ðàáîòû [20], íîðìèðîâàííàÿ íà âåëè÷èíó Ìs ïðè Ò = 5 Ê. ïà Pnma ðàçðåøàåò â LiNiPO4 òàêæå èíâàðèàíò âòî- ðîãî ïîðÿäêà L2zL3õ, ñëåäóåò îòäàòü ïðåäïî÷òåíèå èíâàðèàíòó MzL2zL1xL3x. Êðîìå òîãî, â òåðìîäèíà- ìè÷åñêîì ïîòåíöèàëå ðàçðåøåíû è ìàãíèòîýëåêòðè- ÷åñêèå èíâàðèàíòû MzPxL2z, L2zL1xPx, ñâÿçûâàþ- ùèå ïðîåêöèè òåõ æå ìàãíèòíûõ âåêòîðîâ ñ ýëåêòðè÷åñêîé ïîëÿðèçàöèåé. Ïîýòîìó íàðÿäó ñî ñïîíòàííûì ôåððîìàãíåòèçìîì â LiNiPO4 ìîæåò ñó- ùåñòâîâàòü è ñïîíòàííàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ïîëÿðèçàöèÿ âäîëü îñè a, à îäíèì èç ìåõàíèçìîâ ïîÿâëåíèÿ ñòîëü ñëàáîãî ôåððîìàãíåòèçìà ìîæåò áûòü è ìàãíèòîýëåê- òðè÷åñêèé. Ïðåäñòàâèì ïðîåêöèè âåêòîðîâ L1x è L3x êàê ðå- çóëüòàò ìàëûõ îòêëîíåíèé ñïèíîâ S1, S2, S3, S4 îò îðèåíòàöèé, îïèñûâàåìûõ L2z. Ñîîòâåòñòâóþùèå ýô- ôåêòèâíûå ïîëÿ, îáóñëîâëèâàþùèå ïîÿâëåíèå àíòè- ôåððîìàãíèòíûõ ìîä L1x è L3x, ïåðïåíäèêóëÿðíû âåêòîðó îñíîâíîé àíòèôåððîìàãíèòíîé ìîäû L2z. Ïîýòîìó èõ òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè áóäóò îïðå- äåëÿòüñÿ â áîëüøåé ñòåïåíè òåìïåðàòóðíîé çàâèñè- ìîñòüþ L2z. Ñëåäîâàòåëüíî, ìîæíî îæèäàòü, ÷òî òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ñïîíòàííîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà áóäåò îïðåäåëÿòüñÿ çàâèñèìîñòüþ L Tz2 3 ( ). Íà ðèñ. 1,á ïóíêòèðíîé ëèíèåé ïîêàçàíà íîðìèðî- âàííàÿ òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü êóáà àíòèôåððî- ìàãíèòíîãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà, îïðåäåëåííîãî â íåéòðîíîäèôðàêöèîííûõ ýêñïåðèìåíòàõ (ñì. ðèñ. 8 èç ðàáîòû [20]). Ïðè T < 0,75TN íàáëþäàåòñÿ êà÷å- ñòâåííîå ñîãëàñèå êðèâîé L Tz2 3 ( ) ñ ýêñïåðèìåíòàëü- íî îïðåäåëåííîé çàâèñèìîñòüþ Ìs(Ò). Ïîÿâëåíèå ñòîëü ìàëîé âåëè÷èíû ñïîíòàííîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà ìîæåò áûòü ñâÿçàíî è ñ íàëè÷è- åì â îáðàçöå ðàçëè÷íîãî ðîäà äåôåêòîâ è ïðèìåñåé. Â ðàáîòàõ [19,20,22] ïðè èññëåäîâàíèè âëèÿíèÿ ïðèìåñåé èîíîâ æåëåçà íà ìàãíèòíûå ñâîéñòâà LiNiPO4 áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî èîíû Fe3+ î÷åíü ñèëüíî èçìåíÿþò ìàãíèòíûå ñâîéñòâà êðèñòàëëà. Èîíû Fe3+ ðàñïîëàãàþòñÿ ìåæäó àíòèôåððîìàãíèò- íûìè ñëîÿìè, çàìåùàþò èîíû Li+ è îáðàçóþò öåïî- ÷å÷íûå àíòèôåððîìàãíèòíûå êëàñòåðû, îáëàäàþ- ùèå ñëàáûì ìàãíèòíûì ìîìåíòîì. Â ðåçóëüòàòå êðèñòàëë LiNiPO4:Fe3+ ïðèîáðåòàåò ñâîéñòâà ñëàáî- ãî ôåððîìàãíåòèêà. Ïðè êîíöåíòðàöèè 0,033 èîíîâ Fe3+ íà ìîëåêóëó ìàãíèòíûé ìîìåíò ñîñòàâëÿë îêî- ëî 4,9 ÑÃÑÌ/ìîëü [22]. Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî â îáðàçöå èìåþòñÿ ìàëûå íåêîíòðîëèðóåìûå ïðèìåñè Fe3+ è ñëàáûé ôåððîìàãíåòèçì îáóñëîâëåí êëàñòå- ðàìè âñåãî èç äâóõ èîíîâ æåëåçà, òî êîíöåíòðàöèÿ ïðèìåñíûõ èîíîâ Fe3+ äëÿ ïîÿâëåíèÿ íàáëþäàåìîãî ìîìåíòà 4,8 10–3 Ãñ � 0,2 ÑÃÑÌ/ìîëü, îïðåäåëÿå- ìàÿ âûðàæåíèåì (x2/2) 104 ÑÃÑÌ/ìîëü, äîëæíà ñîñòàâëÿòü íå ìåíåå x � 0,006 èîíîâ Fe3+ íà ìîëåêó- ëó. Íî òàêîé áîëüøîé êîíöåíòðàöèè èîíîâ æåëåçà â íîìèíàëüíî ÷èñòîì êðèñòàëëå íå ìîãëî áûòü. Ïðàâîìåðåí òàêæå âîïðîñ: íå ñâÿçàí ëè íàáëþ- äàåìûé ñïîíòàííûé ìîìåíò ñ òîïîëîãè÷åñêèìè ìàãíèòíûìè íåîäíîðîäíîñòÿìè è ñ ôðóñòðàöèåé îáìåííûõ ñâÿçåé â íåñîâåðøåííûõ ó÷àñòêàõ êðè- ñòàëëà? Äâóìåðíûé õàðàêòåð îáìåííûõ ñâÿçåé áëà- ãîïðèÿòñòâóåò îáðàçîâàíèþ íåîäíîðîäíûõ ëîêàëü- íûõ ñòðóêòóð â îêðåñòíîñòè ðàçëè÷íûõ äåôåêòîâ êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêè. Ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà LiNiPO4 ñîäåðæèò ñëîè èîíîâ Ni2+ ñ ïàðàëëåëüíî íàïðàâëåííûìè ñïèíàìè. Ñëîè ïàðàëëåëüíû ïëîñ- êîñòè ac. Ïðè ïåðåõîäå îò ñëîÿ ê ñëîþ îðèåíòàöèÿ ñïèíîâ èçìåíÿåòñÿ íà ïðîòèâîïîëîæíóþ. Ïîýòîìó îñîáåííî ñóùåñòâåííûì ìîæåò áûòü óäåëüíûé âêëàä äåôåêòîâ óïàêîâêè, îáðàçóþùèõ ÷àñòè÷íûå äèñëîêàöèè, âåêòîð Áþðãåðñà êîòîðûõ ïàðàëëåëåí îñè b. Òàêàÿ äèñëîêàöèÿ îáðàçóåòñÿ ïðè óäàëåíèè îäíîãî ñëîÿ, ÷òî ïðè ïîëíîì îáðûâå ñâÿçåé ïðè- âåäåò ê îáðàçîâàíèþ íåñêîìïåíñèðîâàííîãî ôåð- ðîìàãíèòíîãî ñëîÿ ñ ìàãíèòíûì ìîìåíòîì, ïà- ðàëëåëüíûì îñè c. Ñóììàðíàÿ ïëîùàäü òàêèõ èäåàëèçèðîâàííûõ ôåððîìàãíèòíûõ ñëîåâ, êîòîðûå ìîãëè áû ïðèâåñòè ê íàáëþäàåìîìó ñïîíòàííîìó ìàãíèòíîìó ìîìåíòó â îáðàçöå, äîëæíà ñîñòàâëÿòü íå ìåíåå 0,5 ñì2. Ýòà ïëîùàäü ìîæåò áûòü óâåëè÷å- íà íà ïîðÿäêè, òàê êàê ìàãíèòíûé ìîìåíò íåñêîì- ïåíñèðîâàííîãî ñëîÿ ìîæåò áûòü ñóùåñòâåííî óìåíüøåí áëàãîäàðÿ îáðàçîâàíèþ ïðè «çàëå÷èâà- íèè» äåôåêòà íîâûõ àíòèôåððîìàãíèòíûõ îáìåí- íûõ ñâÿçåé. Âîçìîæíîñòü îáðàçîâàíèÿ ïðè âûðà- ùèâàíèè êðèñòàëëà òàêîé ïëîòíîñòè ÷àñòè÷íûõ äèñëîêàöèé (áîëåå 103 ñì–2), êîòîðûå áû îáåñïå÷è- ëè òðåáóåìóþ îáùóþ ïëîùàäü íåñêîìïåíñèðîâàí- íûõ ñëîåâ â îáðàçöå, ïðåäñòàâëÿåòñÿ ñîìíèòåëüíîé. Äðóãîé ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ ñëàáîãî ôåððîìàãíå- òèçìà ìîãëî áûòü âîçíèêíîâåíèå íåîäíîðîäíûõ ìàã- íèòíûõ îáðàçîâàíèé ñ ôðóñòðèðîâàííûìè îáìåííû- ìè ñâÿçÿìè â îêðåñòíîñòè äðóãèõ ïðîòÿæåííûõ è òî÷å÷íûõ äåôåêòîâ óïàêîâêè [32–34]. Îöåíèòü äåé- ñòâåííîñòü òàêîãî ìåõàíèçìà çàòðóäíèòåëüíî. Åñëè æå äîïóñòèòü, ÷òî îäèí äåôåêòíûé óçåë ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ â ïðèëåãàþùåé ê íåìó îáëàñòè êðèñòàë- ëà ìàãíèòíîãî ìîìåíòà, ðàâíîãî 01 2, Ni � , òî òðåáóå- ìîå ÷èñëî ñîîòâåòñòâóþùèõ äåôåêòíûõ óçëîâ ñîñòà- âèò íå ìåíåå 1018 ñì–3, êîòîðîå òàêæå ïðåäñòàâëÿåòñÿ ÷ðåçìåðíî áîëüøèì. Íî åñëè ìàãíèòíûé ìîìåíò ôðóñòðèðîâàííîãî ó÷àñòêà íà äâà ïîðÿäêà áîëüøå, òî òàêîé ìåõàíèçì âîçíèêíîâåíèÿ ñëàáîãî ôåððîìàã- íåòèçìà èñêëþ÷èòü íåëüçÿ. Ìû íå ìîæåì èñêëþ÷èòü è âîçìîæíîñòü òîãî, ÷òî ñëàáûé ôåððîìàãíåòèçì â LiNiPO4 åñòü ñîáñòâåííîå ñâîéñòâî åãî ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû. Âî âñÿêîì ñëó÷àå íàáëþäàåìàÿ ïðîïîð- öèîíàëüíîñòü M T L Ts z( ) ( )~ 2 3 óêàçûâàåò íà òî, ÷òî ñïîíòàííûé ìàãíèòíûé ìîìåíò ñâÿçàí ñ àíòèôåððî- ìàãíèòíûì óïîðÿäî÷åíèåì â êðèñòàëëå è îáóñëîâëåí Ñëàáûé ôåððîìàãíåòèçì è ïðîìåæóòî÷íàÿ íåñîðàçìåðíàÿ àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà â LiNiPO 4 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 7 777 âçàèìîäåéñòâèÿìè âûñîêîãî ïîðÿäêà ïî ñïèíó. Áåç- óñëîâíî, ÷òîáû âûÿñíèòü ïðèðîäó ïîÿâëåíèÿ ñëàáîãî ôåððîìàãíèòíîãî ìîìåíòà, íåîáõîäèìû äîïîëíè- òåëüíûå èññëåäîâàíèÿ. 2. Íà ðèñ. 2 è 3 ïðåäñòàâëåíû òåìïåðàòóðíûå çà- âèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè Ì(Ò)/H è åå òåìïåðàòóðíîé ïðîèçâîäíîé �(M(T)/H)/�T, ïîëó÷åííûå âáëèçè òåìïåðàòóðû Íååëÿ ïðè îðèåí- òàöèÿõ ïîëÿ H\|\|a, H\|\|b è H\|\|c. Íà âñåõ òðåõ çàâèñèìî- ñòÿõ ìîæíî âèäåòü äâå îñîáåííîñòè: ñêà÷îê ïðè T1 è èçëîì ïðè T2. Ñêà÷êîîáðàçíîå èçìåíåíèå âîñïðè- èì÷èâîñòè ïðîèñõîäèò â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð íå áîëüøå 0,06 Ê. Ñêîðîñòü åå èçìåíåíèÿ â ýòîì èíòåð- âàëå â 5–9 ðàç áîëüøå, ÷åì â íåïîñðåäñòâåííîé áëè- çîñòè ê íåìó. Ìàêñèìóì ïðîèçâîäíîé ïðè íàï- ðÿæåííîñòè ïîëÿ èçìåðåíèé H = 10 êÝ äîñòèãàåòñÿ ïðè òåìïåðàòóðå T1 = 20,84 Ê. Ñ óâåëè÷åíèåì ïîëÿ äî H = 20 êÝ òåìïåðàòóðà ñêà÷êà ñìåùàåòñÿ äî 20,79 Ê. Íàáëþäàåìûé ñêà÷îê íå ìîæåò áûòü îáó- ñëîâëåí ïîÿâëåíèåì ïðè íàãðåâàíèè èëè èñ÷åçíîâå- íèåì ïðè îõëàæäåíèè 180-ãðàäóñíûõ àíòèôåððî- ìàãíèòíûõ äîìåíîâ. Òàêèå äîìåíû ìîãóò ïðèâåñòè ê ïîëíîé êîìïåíñàöèè è èñ÷åçíîâåíèþ ìàãíèòîýëåê- òðè÷åñêîãî ýôôåêòà è ñïîíòàííîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà, íî íå ìîãóò êàê-ëèáî ïðîÿâèòüñÿ íà òåì- ïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâî- ñòè. Ñêà÷êîîáðàçíîå èçìåíåíèå âîñïðèèì÷èâîñòè M(T)/H ìîæåò áûòü ñâÿçàíî òîëüêî ñî ñêà÷êîì âå- ëè÷èíû àíòèôåððîìàãíèòíîãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà. Òàêèì îáðàçîì, ïðè òåìïåðàòóðå T = T1 ïðîèñõîäèò ôàçîâûé ïåðåõîä ïåðâîãî ðîäà. Îòìåòèì, ÷òî ñêà÷- êè ìàãíèòîýëåêòðè÷åñêîãî ýôôåêòà â LiNiPO4 âáëè- çè TN íàáëþäàëè â [21]. Âòîðàÿ îñîáåííîñòü, èçëîì, îáíàðóæåíà äëÿ âñåõ òðåõ íàïðàâëåíèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Â ïîëå H = = 10 êÝ èçëîì òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè íàáëþäà- åòñÿ ïðè òåìïåðàòóðå áëèçêîé ê T2 = 21,86 Ê, à â 778 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 7 Þ.Í. Õàð÷åíêî, Ì. Áàðàí, Í.Ô. Õàð÷åíêî, Ð. Øèì÷àê 18 20 22 24 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 á T1 T2 T, K T, K � (M /H )/ � T , 1 0 Ã ñ / 18 20 22 24 26 26 28 2,25 2,50 2,75 3,00 3,25 à T1 T2 M /H ,1 0 Ãñ / Ý – 4 in t – 3 (Ý ·Ê ) Ðèñ. 2. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðè- èì÷èâîñòè Ì(Ò)/Í êðèñòàëëà LiNiPO4 (à) è åå ïðîèç- âîäíîé �(Ì/H)/�T (á) ïðè Í\|\|c â îêðåñòíîñòè òåìïå- ðàòóðû àíòèôåððîìàãíèòíîãî óïîðÿäî÷åíèÿ ïðè íàãðåâàíèè (�) è îõëàæäåíèè (�) îáðàçöà; Í = 20 êÝ, Ò1 = 20,79 Ê è Ò2 =21,77 Ê. Hint — âåëè÷èíà íàïðÿæåí- íîñòè âíóòðåííåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ îáðàçöà. 18 20 22 24 0,01 0,02 0,03 18 20 22 24 26 26 28 2,95 3,00 3,25 3,30 3,35 á T1 T2 T, K à T 1 T 2 T, K 0 � (M /H )/ � T , 1 0 Ã ñ / M /H ,1 0 Ãñ / Ý – 4 in t – 3 (Ý ·Ê ) ~~ ~~ Ðèñ. 3. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîé âîñïðè- èì÷èâîñòè Ì(Ò)/Í êðèñòàëëà LiNiPO4 (à) è åå ïðîèç- âîäíîé �(Ì/H)/�T (á) ïðè Í\|\|a (�) è H\|\|b (�) â îêðåñòíîñòè òåìïåðàòóðû àíòèôåððîìàãíèòíîãî óïîðÿ- äî÷åíèÿ, Í = 10 êÝ, Ò1 = 20,84 Ê è Ò2 =21,86 Ê. ïîëå H = 20 êÝ — ïðè 21,77 Ê. Êàê âèäíî íà ðèñ. 2,á è 3,á, íà òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòÿõ ïðîèç- âîäíîé �(M(T)/H)/�T èçëîìó ñîîòâåòñòâóþò îò- ÷åòëèâûå ñòóïåíüêè. Åñòåñòâåííî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ïðè òåìïåðàòóðå T2 ïðîèñõîäèò ôàçîâûé ïåðå- õîä âòîðîãî ðîäà, à ìàãíèòíîå ñîñòîÿíèå îáðàçöà â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð îò T1 äî T2 ïðåäñòàâëÿåò ñî- áîé òåðìîäèíàìè÷åñêè ðàâíîâåñíóþ ïðîìåæóòî÷- íóþ ôàçó. Â îòñóòñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ òåìïåðàòó- ðû ýòèõ ïåðåõîäîâ áëèçêè ê TN1 = 20,8(5) Ê è TN2 = 21,8(5) Ê. Îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå òîò ôàêò, ÷òî ïëàâíûé ïåðåõîä â ïðîìåæóòî÷íóþ ôàçó ïðîèñõîäèò ñî ñòîðîíû âûñîêèõ òåìïåðàòóð, à ñî ñòîðîíû íèçêèõ òåìïåðàòóð ýòîò ïåðåõîä ðåçêèé. Òàêàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïåðåõîäîâ ïåðâîãî è âòî- ðîãî ðîäà õàðàêòåðíà äëÿ ïåðåõîäîâ â íåñîðàçìåð- íóþ ôàçó [35,36]. Ýòî îáñòîÿòåëüñòâî ïîçâîëèëî ñäåëàòü ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî ïðîìåæóòî÷íàÿ ôàçà â LiNiPO4 — íåñîðàçìåðíàÿ àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà. Â òåðìîäèíàìè÷åñêîì ïîòåíöèàëå äëÿ àíòèôåð- ðîìàãíèòíîãî LiNiPO4 èìåþòñÿ èíâàðèàíòû, êîòîðûå ìîãóò ñïîñîáñòâîâàòü îáðàçîâàíèþ íåêîëëèíåàðíûõ àíòèôåððîìàãíèòíûõ ìîäóëèðîâàííûõ ñòðóêòóð ñ âåêòîðîì ìîäóëÿöèè, íàïðàâëåííûì âäîëü îñè a (èí- âàðèàíòû L dL dxx z1 2 , L dL dxz x2 1 ) èëè âäîëü îñè b (èíâàðèàíòû L dL dyy z1 2 , L dL dyz y2 1 ). Ðàçðåøåíû òàêæå íåîäíîðîäíûå ñòðóêòóðû ñ ìîäóëèðîâàííûì ñëàáûì ôåððîìàãíåòèçìîì. Èõ âåêòîð ìîäóëÿöèè ìî- æåò áûòü ïàðàëëåëüíûì èëè îñè a (èíâàðèàíòû M dL dxz z2 , L dM dxz z2 ), èëè îñè c (èíâàðèàíòû M dL dzx z2 , L dM dzz x2 ). Îáðàçîâàíèþ ìîäóëèðîâàííîé ôàçû â LiNiPO4 ïðè òåìïåðàòóðàõ áëèçêèõ ê TN ìîæåò áëàãîïðèÿò- ñòâîâàòü ñëàáîå îáìåííîå âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó àí- òèôåððîìàãíèòíûìè ñëîÿìè è ñëàáàÿ ìàãíèòíàÿ àíèçîòðîïèÿ â ïëîñêîñòè ac ïðè ýòèõ òåìïåðàòóðàõ. Î ìàëîé âåëè÷èíå îäíîèîííîé ìàãíèòíîé àíèçîòðî- ïèè ïàðàìàãíèòíîãî LiNiPO4 â ïëîñêîñòè ac ñâèäå- òåëüñòâóåò áëèçîñòü ñîîòâåòñòâóþùèõ òåìïåðàòóð- íûõ çàâèñèìîñòåé ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè â ïàðàìàãíèòíîé îáëàñòè (ñì. ðèñ. 2 è 3). Â òàêèõ óñëîâèÿõ ýíåðãèè êâàçèàêóñòè÷åñêîé è îäíîé èç êâàçèîáìåííûõ âåòâåé ñïèíîâûõ âîëí ïðè ìàëûõ âîëíîâûõ âåêòîðàõ k ìîãóò áûòü ñîïîñòàâèìû. Ðåçî- íàíñíîå âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó íèìè ïðè k � 0 ìî- æåò ïðèâîäèòü ê ñìÿã÷åíèþ îäíîé èç ñìåøàííûõ ìîä. Ïðè ñòðóêòóðíûõ ïðåâðàùåíèÿõ îáðàçîâàíèå ïðîìåæóòî÷íîé íåñîðàçìåðíîé ôàçû — îáû÷íîå ÿâ- ëåíèå, è ìåõàíèçì ðåçîíàíñíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ôî- íîííûõ ìîä ÷àñòî îêàçûâàåòñÿ äåéñòâåííûì [35,37]. Ïðè òåìïåðàòóðàõ áëèçêèõ ê TN î ñïèí-âîëíîâûõ ìî- äàõ ãîâîðèòü ìîæíî òîëüêî óñëîâíî, êàê î ìîäàõ âîç- áóæäåíèé ôëóêòóàöèîííî-óïîðÿäî÷åííûõ îáëàñòåé. Ýòè âîçáóæäåíèÿ èìåþò ñóùåñòâåííî íåëèíåéíûé õà- ðàêòåð. Âîçìîæíî, â ýòèõ óñëîâèÿõ â LiNiPO4 ïðîèñ- õîäèò ïðîöåññ, àíàëîãè÷íûé ðàññìîòðåííîìó â ðàáîòå [38], ãäå èçó÷åíà âîçìîæíîñòü ñïîíòàííîãî îáðàçîâà- íèÿ âèõðåâîé ôàçû ïðè ôåððîìàãíèòíîì óïîðÿäî÷å- íèè â ãåéçåíáåðãîâñêîì 2D ôåððîìàãíåòèêå, ñèììåò- ðèÿ êîòîðîãî äîïóñêàåò ãðàäèåíòíûå èíâàðèàíòû Äçÿëîøèíñêîãî. Çäåñü æå ðå÷ü ìîæåò èäòè î âîçìîæ- íîñòè îáðàçîâàíèÿ íåîäíîðîäíîé, ñêîðåå ïîëîñîâîé, ÷åì âèõðåâîé, àíòèôåððîìàãíèòíîé ñòðóêòóðû. Çàêëþ÷åíèå Ïðè èññëåäîâàíèè òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé íàìàãíè÷åííîñòè ìîíîêðèñòàëëè÷åñêîãî LiNiPO4 â ìàãíèòíîì ïîëå îáíàðóæåí î÷åíü ñëàáûé ôåððîìàã- íèòíûé ìîìåíò, âåëè÷èíà êîòîðîãî âäîëü êðèñòàë- ëîãðàôè÷åñêîé îñè c ïðè T = 5 Ê ñîñòàâëÿåò îêî- ëî 0,005 Ãñ. Ñëàáûé ôåððîìàãíèòíûé ìîìåíò â LiNiPO4 èçìåíÿåòñÿ ñ òåìïåðàòóðîé ìîíîòîííî, è åãî òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ïðè T < 0,75TN áëèçêà ê çàâèñèìîñòè êóáà ïàðàìåòðà àíòèôåððî- ìàãíèòíîãî óïîðÿäî÷åíèÿ. Èíâàðèàíòàìè â òåðìî- äèíàìè÷åñêîì ïîòåíöèàëå, êîòîðûå ìîãëè áû îïè- ñàòü ïîÿâëåíèå ñëàáîãî ôåððîìàãíèòíîãî ìîìåíòà â LiNiPO4, äîëæíû áûòü èíâàðèàíòû íå íèæå ÷åòâåð- òîãî ïîðÿäêà ïî ñïèíó. Íà òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòÿõ ìàãíèòíîé âîñ- ïðèèì÷èâîñòè M(T)/H âûÿâëåíû àíîìàëèè â âèäå ñêà÷êà ïðè òåìïåðàòóðå TN1 � 20,8 Ê è èçëîìà ïðè TN2 � 21,8 Ê, êîòîðûå ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì, ÷òî ïåðåõîä LiNiPO4 èç ïàðàìàãíèòíîãî â àíòèôåð- ðîìàãíèòíîå ñîñòîÿíèå ïðîèñõîäèò â äâà ýòàïà. Íèçêîòåìïåðàòóðíîìó àíòèôåððîìàãíèòíîìó óïî- ðÿäî÷åíèþ ïðåäøåñòâóåò ïðîìåæóòî÷íàÿ ôàçà, ñó- ùåñòâóþùàÿ â óçêîì òåìïåðàòóðíîì èíòåðâàëå øè- ðèíîé 1 Ê. Õàðàêòåð èçìåíåíèÿ âîñïðèèì÷èâîñòè íà ãðàíèöàõ òåìïåðàòóðíîé îáëàñòè åãî ñóùåñòâîâà- íèÿ óêàçûâàåò íà òî, ÷òî ïðîìåæóòî÷íàÿ ôàçà ÿâëÿ- åòñÿ, ñêîðåå âñåãî, òåðìîäèíàìè÷åñêè óñòîé÷èâûì íåñîðàçìåðíûì àíòèôåððîìàãíèòíûì ñîñòîÿíèåì. ×àñòü îïèñàííûõ ðåçóëüòàòîâ ìàãíèòíûõ èçìåðå- íèé ñîãëàñóþòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè åùå íå îïóáëèêî- âàííûõ íåéòðîíîãðàôè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé [39], ïðè êîòîðûõ íàáëþäàëèñü äèôðàêöèîííûå ïèêè, ñîîòâåòñòâóþùèå ìîäóëèðîâàííîé íåñîðàçìåðíîé ñòðóêòóðå ñ âåêòîðîì ìîäóëÿöèè, íàïðàâëåííûì âäîëü îñè b. Àâòîðû âûðàæàþò áëàãîäàðíîñòü ïðîô. Ã. Øìè- äó (Geneva University, Switzerland) çà ïðåäîñòàâëå- íèå ìîíîêðèñòàëëà LiNiPO4 è èíòåðåñ ê ðàáîòå, à òàêæå äîêòîðó Ä. Âàêíèíó (Ames Laboratory, USA) çà ïðåäîñòàâëåííóþ âîçìîæíîñòü îçíàêîìèòüñÿ ñ íåîïóáëèêîâàííûìè ðåçóëüòàòàìè íåéòðîíîäèô- ðàêöèîííûõ èññëåäîâàíèé LiNiPO4. Ñëàáûé ôåððîìàãíåòèçì è ïðîìåæóòî÷íàÿ íåñîðàçìåðíàÿ àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ôàçà â LiNiPO 4 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 7 779 1. A.N. Bogdanov and A.A. Schestakov, ÔÒÒ 40, 1350 (1998). 2. A. Zheludev, S. Maslov, G. Shirane, I. Tsukuda, T. Masuda, K. Uchinokura, I. Zaliznyak, R. Erwin, and L.P. Regnault, Phys. Rev. B59, 11432 (1999). 3. A.V. Zalessky, A.A. Frolov, T.A. Khimich, A.A. Bush, V.S. Pokatilov, and A.K. Zvezdin, Europhys. Lett. 50, 547 (2000). 4. H. Schmid, Ferroelectrics 252, 41 (2001). 5. Å.À. Òóðîâ, À.Â. Êîë÷àíîâ, Â.Â. Ìåíüøèíèí, È.Ô. Ìèðñàåâ, Â.Â. Íèêîëàåâ, Ñèììåòðèÿ è ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà àíòèôåððîìàãíåòèêîâ, èçä-âî Ôèçìàòëèò, Ìîñêâà (2001). 6. S. Maruyama, H. Tanaka, Y. Narumi, K. Kindo, H. Nojiri, M. Motokawa, and K. Nagata, J. Phys. Soc. Jpn. 70, 859 (2001). 7. B. Roessli, J. Schefer, G. Petrakovskii, B. Oulladiaf, M. Boehm, U. Staub, A. Vorontinov, and L. Bez- maternikh, Phys. Rev. Lett. 86, 1885 (2001). 8. A.N. Bogdanov and U.K. Rossler, Phys. Rev. Lett. 87, 037203 (2001). 9. J. Chovan, N. Papanocolaou, and S. Komineas, Phys. Rev. B65, 064433 (2002). 10. A.N. Bogdanov, U.K. Rossler, M. Wolf, and K.-H. Muller, Phys. Rev. B66, 214410 (2002). 11. È.Å. Äçÿëîøèíñêèé, ÆÝÒÔ 46, 1420 (1964); òàì æå 47, 992 (1964). 12. J.M. Mays, Phys. Rev. 131, 38 (1963). 13. R.P. Santoro, D.J. Segal, and R.E. Newnham, J. Phys. Chem. Solids 27, 1192 (1966). 14. M. Mercier, J. Gareyte, and E.F. Bertaut, C. R. Acad. Sci. Paris B264, 979 (1967). 15. A. Belletti, R. Borreomei, R. Cammi, and E. Cavalli, Phys. Status Solidi B163, 281 (1991). 16. J.-P. Rivera, Ferroelectrics 161, 147 (1994). 17. J.-P. Rivera, J. Koreen Phys. Soc. 32, 1855 (1998). 18. I. Kornev, J.-P. Rivera, S. Gentil, S. Gentil, A.G.M. Jansen, M. Bichurin, H. Schmid, and P. Wider, Physica B270, 82 (1999). 19. A. Goñi, L. Lezama, G.E. Barberis, J.L. Pizzarro, M.I. Arriortua, and T. Rojo, J. Magn. Magn. Mater. 164, 251 (1996). 20. D. Vaknin, J.L. Zarestky, J.E. Ostenson, B.C. Cha- coumakos, A. Goñi, P. Pagliuso, T. Rojo, and G.E. Barberis, Phys. Rev. B60, 1100 (1999). 21. I. Kornev, M. Bichurin, J.-P. Rivera, S. Gentil, H. Schmid, A.G. Jansen, and P. Wyder, Phys. Rev. B62, 12247 (2000-II). 22. A. Goñi, L. Lezama, M.I. Arriortua, G.E. Barberis, and T. Rojo, J. Mater. Chem. 10, 423 (2000). 23. M. F. Kharchenko, O.V. Miloslavska, Yu.M. Khar- chenko, H. Schmid, and J.-P. Rivera, Ukr. J. Phys. Opt. 1, 16 (2000). 24. Í.Ô. Õàð÷åíêî, Þ.Í. Õàð÷åíêî, Ð. Øèì÷àê, Ì. Áàðàí, Ã. Øìèä, ÔÍÒ 27, 1208 (2001). 25. Í.Ô. Õàð÷åíêî, Â.À. Äåñíåíêî, Þ.Í. Õàð÷åíêî, Ð. Øèì÷àê, Ì. Áàðàí, ÔÍÒ 28, 896 (2002). 26. D. Vaknin, J.L. Zarestky, L.L. Miller, J.-P. Rivera, and H. Shmid, Phys. Rev. B65, 224414 (2002). 27. È.Å. ×óïèñ, ÔÍÒ 26, 574 (2000). 28. V.I. Fomin, V.P. Gnezdilov, V.S. Kurnosov, A.V. Peschanskii, and A.V. Eremenko, ÔÍÒ 28, 288 (2002). 29. S. Geller and J.L. Easson, Acta Crystallogr. 18, 258 (1960). 30. I. Abrahams and K.S. Easson, Acta Crystallogr. C49, 925, (1993). 31. F. Kubel, Z. Krystallogr. 209, 755 (1994). 32. Ì.Ì. Áîãäàí, À.Ñ. Êîâàëåâ, À.À. Ñòåïàíîâ, ÔÍÒ 18, 838 (1992). 33. Î.Ê. Äóäêî, À.Ñ. Êîâàëåâ, ÔÍÒ 26, 821 (2000). 34. E.C. Marino, Phys. Rev. B65, 054418 (2002). 35. H.Z. Cummims, Phys. Rep. 185, 211 (1990). 36. P. Bak, Rep. Prog. Phys. 45, 687 (1982). 37. J. Mitchell and J.K. Burdett, J. Chem. Phys. 102, 6762 (1995). 38. À.Å. Ôèëèïïîâ, ÆÝÒÔ 111, 1775 (1997). 39. D. Vaknin, J.L. Zarestky, J.-P. Rivera, and H. Schmid, to be published. Weak ferromagnetism and intermediate incommensurate antiferromagnetic phase in LiNiPO4 Yu.N. Kharchenko, M. Baran, N.F. Kharchenko, and R. Szymczak The temperature dependence of magnetization of the LiNiPO4 single crystal is measured at ori- entation of a magnetic field along the crystallo- graphic axes a, b and c. The magnetization value is found to depend on the sample magnetic his- tory. The magnetic behavior of the antiferro- magnetic sample is accounted for by a weak fer- romagnetism in LiNiPO4. At temperature 5 K spontaneous magnetic moment along the axis c equals about 0.005 Gs. As the sample is heated up to 20.8 K, the spontaneous magnetic moment monotonously decreases to zero. All dependences of magnetic susceptibility M(T)/H exibit two features: a jump at T1 and a kink at T2. These temperatures equal 20.84 and 21.86 K at a mag- netic field strength of 10 kOe. The observed fea- tures testify that at establishing the basic an- tiferromagnetic order in LiNiPO4 within the temperature interval from TN1 = 20.8(5) K to TN2 = 21.8(5) K an intermediate antiferromagnetic phase is formed. The sequence of continuous and sharp transitions at the temperature boundaries of the intermediate phase existence signifies that the intermediate phase is most likely an incommensu- rate antiferromagnetic state. 780 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 7 Þ.Í. Õàð÷åíêî, Ì. Áàðàí, Í.Ô. Õàð÷åíêî, Ð. Øèì÷àê

Слабый ферромагнетизм и промежуточная несоразмерная антиферромагнитная фаза в LiNiPO₄

Репозитарії

Схожі ресурси