Магнитные и магнитоупругие свойства редкоземельных ферроборатов RFe3 (BO3) 4, R=Nd, Tb, Dy
Диссертация
Взаимодействием на ~ 32 см", для иона ТЬ и сильная, но отнюдь не изинговская, анизотропия и сложная структура двух крамерсовских дублетов, отстоящих в парамагнитной области друг от друга на ~ 25 см" 1 и расщепленных f-d взаимодействием на ~ 19 см" 1 (основной дублет) и ~ 22 см*1 (второй дублет). Следствием этого является разный характер намагничивания этих соединений в базисной плоскости: весьма… Читать ещё >
Список литературы
- Звездин, А.К. О магнитоэлектрических эффектах в ферроборате гадолиния GdFe3(BC>3)4 / А. К. Звездин, С. С. Кротов, A.M. Кадомцева, Г. П. Воробьев, Ю. Ф. Попов, А. П. Пятаков, Л. Н. Безматерных, Е. А. Попова // Письма в ЖЭТФ. — 2005. — Т. 81. — С. 335−340.
- Magnetoelectric Interaction Phenomena in Crystals / Eds. A.J. Freeman, H. Schmid. London: Gordon and Breach, 1975. — 228 p.
- Смоленский, Г. А. Сегнетомагнетики / Г. А. Смоленский, И. Е. Чупис // УФН. 1982.- Т. 132. — С. 41548.
- Briss, R.R. Symmetry and Magnetism / R.R. Briss. Amsterdam.: North-Holland, 1966.-252 p.
- Schmid, H. Magnetoelectric Effects in Insulating Magnetic Materials, Introduction to complex mediums for optics and electromagnetics / H. Schmid. Eds. W.S. Weiglhofer, A. Lakhtakia. Bellingham, WA, USA: SPIE Press, 2003. -P. 167−195.
- Fiebig, M. Interaction of Frustrated Magnetic Sublattices in ЕгМпОз / M. Fiebig, C. Degenhardt, R. V. Pisarev // Phys. Rev. Lett. 2002. — V. 88. — P. 27 203−27 207.
- Kimura, T. Magnetic control of ferroelectric polarization / T. Kimura, T. Goto, H. Shintani, K. Ishizaka, T. Arima, Y. Tokura // Nature. 2003. — V. 426. -P. 55−58.
- Lottermoser, Т. Magnetic phase control by an electric field /Т. Lottermoser, T. Lonkai, U. Amann, D. Hohlwein, J. Ihringer, M. Fiebig// Nature. -2004.-V. 430.-P. 541 -544.
- G. Srinivasan, Magnetoelectric effects in bilayers and multilayers of magnetostrictive and piezoelectric perovskite oxides / G. Srinivasan, E.T. Rasmussen, B.J. Levin, R. Hayes // Phys. Rev. B. 2002. — V. 65. — P. 134 402 -134 409.
- Nan, C.-W. A three-phase magnetoelectric composite of piezoelectric ceramics, rare-earth iron alloys, and polymer / C.-W. Nan, L. Liu, N. Cai, J. Zhai, Y. Ye, Y.H. Lin, L.J. Dong, C.X. Xiong // Appl. Phys. Lett. 2002. — V. 81. — P. 3831−3833.
- Campa, J. A. Crystal Structure, Magnetic Order, and Vibrational Behavior in Iron Rare-Earth Borates / J.A. Campa, C. Cascales, E. Gutierres-Puebla, M.A. Monge, I. Rasines, C. Ruiz-Valero // Chem. Mater. 1997. — V. 9. — P. 237−240.
- Калашникова, A.M. Линейная и нелинейная оптическая спектроскопия гадолиниевого ферробората GdFe3(B03)4 / A.M. Калашникова, В. В. Павлов, Р. В. Писарев, Л. Н. Безматерных, М. Бауер, Т. Расинг // Письма в ЖЭТФ. 2004. — Т. 80. — С. 339−343.
- Hinatsu, Y. Magnetic and calorimetric studies on rare-earth iron borates LnFe3(B03)4 (Ln =Y, La-Nd, Sm-Ho) / Y. Hinatsu, Y. Doi, K. Ito, M. Wakeshima, A. Alemi // J. Solid State Chem. 2003. -V. 172. — P. 438−445.
- Balaev, A.D. Magnetic properties of trigonal GdFe3(B03)4 / A.D. Balaev, L.N. Bezmaternykh, I.A. Gudim, V.L. Temerov, S.G. Ovchinnikov, S.A. Kharlamova // JMMM. 2003. — V. 258−259. — P. 532−534.
- Васильев, А.Н. Редкоземельные ферробораты ЛРе3(В0з)4 / А. Н. Васильев, Е. А. Попова // ФНТ. 2006. — Т. 32. — № 8/9. — С. 968−984.
- Keszler, D. A. Borates for optical frequency conversion / D.A. Keszler // Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1996 .- V. 1. — P. 204−211.
- Dollase, W.A. Crystal structure refinement of huntite, CaMg3(C03)4, with X-ray powder data / W.A. Dollase, RJ. Reeder // American Mineralogist. 1986. -V. 71.-P. 163−166.
- Joubert, J.-C. Synthesis and crystallographic data of some rare earth-iron borates / J.-C. Joubert, W.B. White, R. Roy // J. Appl. Cryst. 1968. — V. 1- P. 318−319.
- Takahashi, T. Preparation and some properties of rare earth iron borates, RFe3(B03)4 / T. Takahashi, O. Yamada, K. Ametani // Materials Research Bulletin.- 1975.-V. 10.-P. 153−156.
- Белоконева, E.JI. Кристаллическая структура (Nd, Bi) Fe3(B03)4 / E.JI. Белоконева, Л. И. Альшинская, M.A. Симонов, Н. И. Леонюк, Т. И. Тимченко, Н. В. Белов // Журнал структурной химии. 1979. — Т. 20. — С. 542−544.
- Leonyuk, N.I. Growth and characterization of RM3(B03)4 crystals/ N.I. Leonyuk, L.I. Leonyuk, // Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials. 1995. -V. 31. — P. 179−278.
- Leonyuk, N.I. Recent developments in the growth of RM3(B03)4 crystals for science and modern applications / N.I. Leonyuk // Progress in Crystal Growth and Characterization ofMaterials. 1995. -V. 31. -P. 279−312.
- Ruiz-Valero, I. Rasines //Journal of Alloys and Compounds. 1997. — V. 250. — P. 394−397.
- Панкрац, А.И. Антиферромагнитный резонанс и фазовые диаграммы гадолиниевого ферробората GdFe3(B03)4 / А. И. Панкрац, Г. А. Петраковский, Л. Н. Безматерных, О. А. Баюков // ЖЭТФ. 2004. — Т. 126. — С. 887- 898.
- Kharlamova, S.A. Spin reorentation effects in GdFe3(BC>3)4 induced by apllied field and temperature / S.A. Kharlamova, S.G. Ovchinnikov, A.D. Balaev, M.F. Thomas, L.S. Lyubutin, A.G. Gavriliuk // ЖЭТФ. 2005. — T. 128. — C. 1252−1259.
- Заблуда, B.H. Оптические свойства и электронная структура редкоземельных ферроборатов / В. Н. Заблуда, С. Г. Овчинников, A.M. Поцелуйко, С. А. Харламова // ФТТ. 2005. — Т. 47. — С. 474−479.
- Троян, И.А. Транспортные и оптические свойства бората железа РеВОз при высоких давлениях/ И. А. Троян, М. И. Еремец, А. Г. Гаврилюк, И. С. Любутин, В.А. Саркисян//Письма в ЖЭТФ. 2003. — Т. 78. — С. 16−20.
- Саркисян, В.А. Магнитный коллапс и изменение электронной структуры в антиферромагнетике FeBOj при воздействии высокого давления / В. А. Саркисян, И. А. Троян, И. С. Любутин, А. Г. Гаврилюк, А. Ф. Кашуба//Письма в ЖЭТФ. 2002. -Т. 76. — С. 788−793.
- Gavriliuk, A.G. Optical transitions in GdFe3(B03)4 and FeB03 under high pressures / A.G. Gavriliuk, S.A. Kharlamova, I.S. Lyubutin, S.G. Ovchinnikov,
- A.M. Potseluyko, I.A. Trojan, V.N. Zabluda // J. Phys.: Condens. Matter. 2005. -V. 17.-P. 7599−7604.
- Zvezdin, А.К. Magnetoelectric interaction and magnetic field control of electric polarization in multiferroics / A.K. Zvezdin, A.M. Kadomtseva, S.S. Krotov, A.P. Pyatakov, Yu.F. Popov, G.P. Vorob’ev // JMMM. 2006. — V. 300. -P. 224−228.
- Кадомцева, A.M. Исследование магнитоэлектрических взаимодействий в редкоземельных ферроборатах / A.M. Кадомцева, А. К. Звездин, А. П. Пятаков, А. В. Кувардин, Г. П. Воробьев, Ю. Ф. Попов, Л. Н. Безматерных //ЖЭТФ.-2007.-Т. 132.-С. 134- 137.
- Yen, F. Magnetic field effect and dielectric anomalies at the spin reorientation phase transition of GdFe3(B03)4 / F. Yen, B. Lorenz, Y. Y. Sun, C. W. Chu, L. N. Bezmaternykh, A. N. Vasiliev// Phys. Rev. B. 2006. — V. 73. — P. 54 435−54 441.
- Chukalina, E.P. Magnetic ordering of ШРе3(ВОз)4 studied by infrared absorption spectroscopy / E.P. Chukalina, D.Yu. Kuritsin, M.N. Popova, L.N. Bezmaternykh, S.A. Kharlamova, V.L. Temerov // Phys. Lett. A. 2003. — V. 322. -P. 239−243.
- Попова, E.A. Магнитные и тепловые свойства кристалла ШРез(В0з)4 / Е. А. Попова, Н. Тристан, X. Хесс, Р. Клингелер, Б. Бюхнер, Л. Н. Безматерных, В. Л. Темеров, А. Н. Васильев // ЖЭТФ. 2007. — Т. 132. — С. 121−124.
- Чукалина, Е.П. Спектроскопические исследование магнитных фазовых переходов в NdxGdi.xFe3(B03)4 / Е. П. Чукалина, J1.H. Безматерных // ФТТ. 2005. — Т. 47. — С. 1470−1473.
- Popova, M.N. Different types of magnetic ordering in RFe3(B03)4, R=Gd, Tb, Er, and Y, as studied by the method of Er3+ spectroscopic probe / M.N. Popova, E.P. Chikalina, T.N. Stanislavchuk, L.N. Bezmaternykh // JMMM. -2006. V. 300. — P. e440-e443.
- Stanislavchuk, T.N. Investigation of the iron borates DyFe3(B03)4 and HoFe3(B03)4 by the method of Er3+ spectroscopic probe / T.N. Stanislavchuk, E.P. Chukalina, M.N. Popova, L.N. Bezmaternykh, I.A. Gudim // Phys.Lett. A. 2007. -V.368.-P. 408−411.
- Fausti, D. Raman scattering from phonons and magnons in RFe3(B03)4 / D. Fausti, A. Nugroho, P.H.M. van Loosdrecht, S.A. Klimin, M.N. Popova, L.N. Bezmaternykh // Phys. Rev. B. 2006. — V. 74. — P. 24 403−24 415.1 I Л I
- Попова, Е.А. Магнитные свойства ШРе3(ВОз)4 /Е.А. Попова, Н. Тристан и Л. Н. Безматерных // Труды 34го совещания по физике низких температур НТ-34. Ростов-на-Дону, 26−30 сентября 2006 г. Ростов-на-Дону: Изд-во РГПУ, 2006. — Т. 1. — С. 32−33.
- Tristan, N. Thermodynamic properties of ШРе3(ВОз)4 / N. Tristan, R. Klingeler, C. Hess, B. Biichner, E. Popova, I.A. Gudim, L.N. Bezmaternykh //JMMM. -2007. V. 316. — P. e621-e623.
- Vasiliev, A.N. Heat capacity of rare-earth ferroborates RFe3(B03)4 / A.N. Vasiliev, E.A. Popova, I.A. Gudim, L.N. Bezmaternykh, Z. Hiroi // JMMM. -2006. V. 300. — P. e382-e384.
- Vasiliev, A.N. Specific heat of YFe3(B03)4, Yo.sGdo.sFe^BCbV and GdFe3(B03)4/ A.N. Vasiliev, E.A. Popova, L.N. Bezmaternykh, V.L. Temerov, Z. Hiroi //ЖЭТФ. 2006. — T. 102.- P. 262−265.
- Jaque, D. Self-frequency-sum mixing in Nd doped nonlinear crystals for laser generation in the three fundamental colours: The NYAB case/ D. Jaque // J. Alloys Compd. 2001. — V. 323−324. — P. 204−209.
- Huang, M. A CW blue laser emission by self-sum-frequency-mixing in Nd3+:GdAl3(B03)4 crystal / M. Huang, Y. Chen, X. Chen, Y. Huang, Z. Luo // Opt. Commun. -2002. V. 208. — P. 163−166.
- Dominiak-Dzik, G. Dysprosium-doped YA13(B03)4 (YAB) crystals: an investigation of radiative and non-radiative processes/ G. Dominiak-Dzik, P. Solarz, W. Ryba-Romanowski, E. Beregi and L. Kovacs // J. Alloys Compd.2003.-V. 359.-P. 51−58.
- Martinez Vazquez, R. Optical properties of Dy3+ doped yttrium-aluminium borate /R. Martinez Vazquez, R. Osellame, M. Marangoni, R. Ramponi, E. Dieguez, M. Ferrari, M. Mattarelli // J. Phys.: Condens. Matter.2004.-V. 16. No 3. — P. 465−471.
- Neogy, D. Studies of the magnetic behaviour of ErAl3(B03)4 and the effects of the crystal field/ D. Neogy, K.N. Chattopadhyay, P.K. Chakrabarti, H. Sen, B.M. Wanklyn // J. Phys. Chem. Solids. 1998. — V. 59 P. 783−787.
- Neogy, D. Magnetic behavior of Ho3+ in НоА13(В03)4/ D. Neogy, K.N. Chattopadhyay, P.K. Chakrabarti, H. Sen, B.M. Wanklyn // JMMM. 1996. — V. 154.-P. 127−132.
- Малаховский, A.B. Магнитный круговой дихроизм и оптическое поглощение в ТтА13(В03)4/ А. В. Малаховский, А. Э. Соколов, A.JI. Сухачев, B.JI. Темеров, Н. А. Столбовая, И. С. Эдельман // ФТТ. 2007. — Т. 49. -Вып.1.-С. 32−36.
- Экспериментальные данные предоставлены научным руководителем А. Н. Васильевым.
- Wybourne, B.G. Spectroscopic Properties of Rare-Earths / B.G. Wybourne // J. Wiley&Sons, USA N.Y.: Interscience, 1965. — 236 p.
- M.H. Попова, E. Antic-Fidancev, частное сообщение.
- Звездин, А.К. Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах / А. К. Звездин, В. М. Матвеев, А. А. Мухин, А. И. Попов. М.: Наука, 1985.-296 с.
- Смарт, Д. Эффективное поле в теории магнетизма / Д. Смарт. М.: Мир, 1968.-271 с. 79. de Lacheisserie, Е. Les coefficients de magnetostriction / E. de Lacheisserie // Ann. Phys. 1970. — V. 5 — P. 267 -280.
- Вустер, У. Применение тензоров и теории групп для описания физических свойств кристаллов / У. Вустер. М.: Мир, 1977. — 383 с.
- Альтшулер, С.А. Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп / С. А. Альтшулер, Б. М. Козырев. М.: Наука, 1972.-672 с.
- Абрагам, А. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов/ А. Абрагам, Б. Блини. М.: Мир, 1973. — 349 с.
- Aminov, L.K. Magnetic properties of nonmetallic lanthanide compounds/ L.K. Aminov, B.Z. Malkin, M.A. Teplov. Ed. K.A. Gschneidner, Jr., L. Eyring Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Chapter 150: Elsevier, 1996. V. 22.-P. 295−506.
- Леманов, B.B. Магнитоупругие взаимодействия. // Физика магнитных диэлектриков / B.B. Леманов. Под ред. Г. А. Смоленского. Л.: 1974. — С. 284−355.
- Най, Дж. Физические свойства кристаллов/ Дж. Най. -М.: Иност. Лит-ра, 1960.-385 с.
- Ландау, Л.Д. Электродинамика сплошных сред / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: Наука, 1982. — 620 с.
- Ландау, Л.Д. Теория упругости / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. М.: Наука, 1965.-204 с.
- Morin, P. Susceptibility formalism for magnetic and quadrupolar interactions in hexagonal and tetragonal rare-earth compounds / P. Morin, J. Rouchy, D. Schmitt // Phys. Rev. B. 1988. -V. 37. — P. 5401−5413.
- Volkov, D.V. Magnetic properties of TbFe3(B03)4 / D.V. Volkov, E.A. Popova, N.P. Kolmakova, A.A. Demidov, N. Tristan, Yu. Skourski, B. Buechner, I.A. Gudim, L.N. Bezmaternykh //JMMM. 2007. — V. 316. — P. e717-e720.
- Станиславчук, Т.Н. Спектроскопия ферробората тербия / Т. Н. Станиславчук, Е. П. Чукалина // Труды XLVIII конференции МФТИ. 2005. -Москва: МФТИ, 2005. С. 25−27.
- Kazei, Z.A. Energy level crossing and magnetocaloric effect in YbP04 in ultrahigh pulsed fields / Z.A. Kazei, N.P. Kolmakova, R.Z. Levitin, V.V. Platonov, A.A. Sidorenko, O.M. Tatsenko // Physica B: Condensed Matter 1998. — V. 246−247.-P. 483−486.
- Kazei, Z.A. Peculiarities of energy level crossing effects in a singlet paramagnet PrV04 / Z.A. Kazei, A. Kirste, N.P. Kolmakova, M. von Ortenberg, V.V. Platonov, N. Puhlmann, A.A. Sidorenko, I. Stolpe, O.M. Tatsenko // JMMM. -2001.-V. 224.-P. 76−84.
- Kirste, A. Crossover in the Van Vleck paramagnet TmP04 /А. Kirste, M. von Ortenberg, A.A. Demidov, Z.A. Kazei, N.P. Kolmakova, V.V. Platonov, A.A. Sidorenko, O.M. Tatsenko //Physica B. 2003. — V. 336. — P. 335−343.
- Demidov, A.A. Phase transitions and crossover at high magnetic fields in the Jahn-Teller compound DyV04 / A.A. Demidov, Z.A. Kazei, N.P. Kolmakova, J.-M. Broto, H. Racoto //Phys. Rev. B. 2004. — V. 70. — P. 134 432−134 439.
- Demidov, A.A. Quadrupole ordering destruction and crossover in the Jahn-Teller compound TbV04/ A.A. Demidov, N.P. Kolmakova // Physica B: Condensed Matter. 2005. — V. 363. — P. 245−251.
- M.H. Попова, Е. П. Чукалина, частное сообщение.
- Волков, Д.В. Магнитные свойства легкоплоскостного тригонального антиферромагнетика NdFe3(B03)4 / Д. В. Волков, А. А. Демидов, Н. П. Колмакова //ЖЭТФ. -2007. -Т. 131.-№ 6.-С. 1030−1040.
- Е.А. Попова, частное сообщение.
- Demidov, A.A. Magnetoelastic effects in the trigonal 4f-3d crystals: RFe3(B03)4 / A.A. Demidov, N.P. Kolmakova, L.V. Takunov, D.V. Volkov //Physica B. 2007. — V. 398. — P. 78−84.
- Волков, Д.В. Эффекты кристаллического поля в редкоземельных ферроборатах RFe3(B03)4, R = Nd, Tb, Dy, Er /Д.В. Волков, А. А. Демидов, Н. П. Колмакова, JI.B. Такунов// ФТТ. 2007 (в печати).
- Sokolov, V.I. Effects of quadrupole interactions in rare-earth phosphates RP04 (R = Y, Tb-Yb) / V.I. Sokolov, Z.A. Kazei, N.P. Kolmakova // Physica B: Condensed Matter. 1992. — V. 176. — P. 101−112.
- Казей, З.А. Эффекты кристаллического поля и квадрупольных взаимодействий в цирконах YbX04 (X = V, Р). / З. А. Казей, Н. П. Колмакова, О. А. Шишкина // ЖЭТФ. -2001. Т. 120. — С. 1445−56.
- Казей, З.А. Особенности электрон-фононного взаимодействия в DyBa2Cu307.5 / З. А. Казей, Н. П. Колмакова, О. М. Иваненко, К. В. Мицен // Сверхпроводимость: физика, химия, техника. 1991. — Т. 4. — С. 2159−2164.
- Kolmakova, N.P. Magnetoelastic properties of rare-earth paramagnetic garnets: Magnetostriction and thermal expansion / N.P. Kolmakova, R.Z. Levitin, V.N. Orlov, N.F. Vedernikov // JMMM. 1990. — V. 87. — P. 218−228.
- Kolmakova, N.P. On the origin of rare earth magnetostriction in compounds of perovskite-type structure / N.P. Kolmakova, I.B. Krynetskii // JMMM.- 1994.-V. 130.-P. 313−316.
- Публикации по теме диссертации
- Volkov D.V., Popova Е.А., Kolmakova N.P., Demidov A.A., Tristan N., Skourski Yu., Buechner В., Gudim I.A., Bezmaternykh L.N. Magnetic properties of TbFe3(B03)4//JMMM. 2007. -V. 316. — P. e717-e720.
- Волков Д.В., Демидов А. А., Колмакова Н. П. Магнитные свойства легкоплоскостного тригонального антиферромагнетика NdFe3(B03)4 //ЖЭТФ. -2007.-Т. 131. -№ 6. -С. 1030−1040.
- Demidov А.А., Kolmakova N.P., Takunov L.V., Volkov D.V. Magnetoelastic effects in the trigonal 4f-3d crystals: RFe3(B03)4//Physica B. -2007.-V. 398.-P. 78−84.
- Волков Д.В., Демидов A.A., Колмакова Н. П., Такунов Л. В. Эффекты кристаллического поля в редкоземельных ферроборатах RFe3(B03)4, R = Nd, Tb, Dy, Er// ФТТ. (в печати).
- Volkov D.V., Popova Е.А., Kolmakova N.P., Demidov A.A., Tristan N., Skourski Yu., Buechner В., Gudim I.A., Bezmaternykh L.N. Magnetic propertiesof TbFe3(B03)4//Abstracts of III Joint European Magnetic Symposia. Spain, San Sebastian, 2006.-P. 68.
- Волков Д.В., Демидов А. А., Колмакова Н. П. Магнитоупругие эффекты в редкоземельных ферроборатах КРе3(В03)4//Труды 34го совещания по физике низких температур НТ-34. Ростов-на-Дону, 2006. Т. 1. — С. 183.
- Волков Д.В., Демидов А. А., Колмакова Н. П. Эффект взаимодействия энергетических уровней редкоземельного иона в ТЬРе3(В03)4/УТруды 34го совещания по физике низких температур НТ-34. Ростов-на-Дону, 2006. Т. 1. — С. 115−116.
- Волков Д.В., Демидов А. А., Колмакова Н. П., Такунов JI.B. Магнитострикция и аномалии теплового расширения и упругих констант в редкоземельных ферроборатах RFe3(B03)4, R=Nd, ТЬ, Оу//Труды I
- Международного междисциплинарного симпозиума «Среды со структурным и магнитным упорядочением» (Multiferroics-2007). Ростов-на-Дону, 2007. С. 63−66.