Миктомагнитное состояние в монокристалле EuBaCo_2-xO_5.5-δ
Арбузова Т.И., Наумов С.В., Телегин С.В., Королев А.В.

Received: November 24, 2017

DOI: 10.7868/S0044451018050127

PDF (314.1K)

Исследованы магнитные свойства монокристалла EuBaCo_1.9O_5.36 в температурной области T=2-300 K и в магнитных полях кЭ. Этот монокристалл двойного слоистого кобальтита имеет вакансии в подрешетках кобальта и кислорода в отличие от стехиометрического состава EuBaCo₂O_5.5. Все ионы кобальта в EuBaCo_1.9O_5.36 находятся в трехвалентном состоянии. Монокристалл имеет орторомбическую структуру пространственной группы Pmmm с параметрами элементарной ячейки a=3.883 A, b=7.833 A, c=7.551 A. Полевые и температурные зависимости намагниченности монокристалла показали, что ниже T_C=242 K он является ферримагнетиком. В области T<300 K присутствуют все три спиновых состояния ионов Co³⁺. Взаимодействия между ближайшими соседями дают AФМ- и ФM-вклады в обменную энергию. Из-за изменения спинового состояния ионов Co³⁺ при понижении температуры соотношение AФМ- и ФM-вкладов изменяется. При низких температурах и в сильных магнитных полях монокристалл проявляет признаки миктомагнетизма. При T=2 K и H=90 кЭ наблюдается большое различие значений намагниченности в поле и без поля из-за однонаправленной магнитной анизотропии, которая стремится установить намагниченность по всему объему в направлении приложенного при охлаждении магнитного поля. При этом возникает сложная ферримагнитная структура с неколлинеарным направлением спинов Co³⁺. В монокристалле EuBaCo_1.9O_5.36 наблюдаются и другие явления, характерные для миктомагнетиков: сдвиг петли гистерезиса намагниченности при понижении температуры, сохранение гистерезисных явлений и отсутствие насыщения намагниченности в сильных магнитных полях, ориентационный переход. Показано, что миктомагнитное состояние в EuBaCo_1.9O_5.36 вызвано структурными искажениями за счет вакансий в подрешетках кобальта и кислорода и фрустрацией обменных АФМ- и ФМ-взаимодействий.