Магнитные, магнитоупругие и спектроскопические свойства соединений с 4f - и 3d-ионами чистых, замещенных и разбавленных составов

(Брянский государственный технический университет)

Магнитные, магнитоупругие и спектроскопические свойства соединений с 4f - и 3d-ионами чистых, замещенных и разбавленных составов

(по материалам докторской диссертации)

Специальность 01.04.11 – физика магнитных явлений.

Диссертационная работа посвящена теоретическому исследованию магнитных, магнитоупругих и спектроскопических свойств редкоземельных боратов RM3(BO3)4 (R = Y, La-Lu; M = Al, Cr, Fe, Ga) чистых, замещенных и разбавленных составов. Главный результат диссертации заключается в расчете указанных свойств 34-х представителей семейства боратов RM3(BO3)4 в рамках единого теоретического подхода, основанного на модели кристаллического поля для редкоземельного иона и приближении молекулярного поля. На основе полученных результатов расчетов проведена количественная интерпретация большого массива экспериментальных данных и определены актуальные параметры исследованных соединений (параметры кристаллического поля; значения обменных Fe-Fe и R-Fe полей; низкотемпературное расщепление основного состояния R-иона вследствие f–d-взаимодействия; значения энергий штарковских уровней основного мультиплета R-иона; компоненты g-тензора основного состояния R-иона; константы анизотропии Fe-подсистемы; коэффициенты, определяющие магнитострикцию, аномалии теплового расширения и позволяющие воспроизвести полевую и температурную зависимости магнитоэлектрической поляризации и др.).

Основными конкретными результатами работы являются: рассчитанные кривые намагничивания в упорядоченной и парамагнитной областях в широком температурном диапазоне; рассчитанные температурные зависимости начальной магнитной восприимчивости; установленные механизмы и описание спонтанных и индуцированных внешним магнитным полем фазовых переходов; описание и предсказание трансформации магнитной структуры в разбавленных ферроборатах; описание магнитострикции ферроборатов и алюмоборатов; описание и предсказание аномалий теплового расширения; определенные актуальные мультипольные моменты R-ионов и их сопоставление с полевыми и температурными зависимостями электрической поляризации;

Результаты диссертации могут быть использованы при решении задачи целенаправленного синтеза новых магнитных материалов с заданными свойствами.