Резонансные исследования влияния примеси Bi3+ на магнитную анизотропию и фазовые диаграммы в ферроборате гадолиния GdFe3(BO3)4
Панкрац А.И.1, Скоробогатов С.А.1,2, Хороший И.Н.1, Жарков С.М.1,2, Зеер Г.М.2, Гудим И.А.1, Титова В.Р.1
1Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН --- обособленное подразделение Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН, Красноярск, Россия
2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

Email: pank@iph.krasn.ru
Поступила в редакцию: 11 июля 2025 г.
В окончательной редакции: 1 октября 2025 г.
Принята к печати: 13 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 21 декабря 2025 г.
Сравниваются pезонансные свойства монокристаллов гадолиниевого ферробората GdFe3(BO3)4 различного качества: номинально чистых и содержащих примеси ионов Bi3+. Методом EDS определено, что реальное содержание примеси висмута близко к оценке в 6 %, сделанной ранее на основе магнитных исследований. Резонансные свойства подтверждают, что в обоих кристаллах формируются похожие магнитные фазовые диаграммы с ориентационным переходом между легкоосным и легкоплоскостным антиферромагнитным упорядочением, который реализуется либо как спонтанный переход при температуре TSR, либо как переход в индуцированное магнитным полем легкоплоскостное состояние при T<TSR. Из резонансных данных вычислены температурные зависимости эффективных полей магнитной анизотропии и магнитоанизотропных вкладов подсистем железа и гадолиния. Сделан вывод о том, что примесь ионов Bi3+ не только подавляет вклад подсистемы гадолиния, которую эти ионы частично замещают, но также вызывает уменьшение вклада подсистемы железа. В результате суммарное изменение эффективного поля анизотропии кристалла оказывается достаточно слабым. Ключевые слова: магнитная анизотропия, резонансные свойства, магнитные фазовые диаграммы, редкоземельные ферробораты
- S.R. Chinn, H.Y.-P. Hung. Opt. Commun. 15, 3, 345 (1975)
- H.Y.-P. Hong, K. Dwight. Mater. Res. Bull. 9, 12, 1661 (1974)
- P. Dekker, J.M. Dawes, J.A. Pipper, Y. Liu, J. Wang. Opt. Commun. 195, 5-6, 431 (2001)
- А.К. Звездин, С.С. Кротов, А.М. Кадомцева, Г.П. Воробьев, Ю.Ф. Попов, А.П. Пятаков, Л.Н. Безматерных, Е.A. Попова. Письма в ЖЭТФ 81, 6, 335 (2005). [A.K. Zvezdin, S.S. Krotov, A.M. Kadomtseva, G.P. Vorob'ev, Yu.F. Popov, A.P. Pyatakov, L.N. Bezmaternykh, E.A. Popova. JETP Lett. 81, 6, 272 (2005)]
- А.К. Звездин, Г.П. Воробьев, А.М. Кадомцева, Ю.Ф. Попов, А.П. Пятаков, Л.Н. Безматерных, А.В. Кувардин, E.A. Popova, Письма в ЖЭТФ 83, 11, 600 (2006). [A.K. Zvezdin, G.P. Vorob'ev, A.M. Kadomtseva, Yu.F. Popov, A.P. Pyatakov, L.N. Bezmaternykh, A.V. Kuvardin, E.A. Popova. JETP Lett. 83, 11, 600 (2006)]
- А.М. Кадомцева, Ю.Ф. Попов, Г.П. Воробьев, А.П. Пятаков, С.С. Кротов, К.И. Камилов, В.Ю. Иванов, А.А. Мухин, А.К. Звездин, А.М. Кузьменко, Л.Н. Безматерных, И.А. Гудим, В.Л. Темеров. ФНТ 36, 6, 640 (2010). [A.M. Kadomtseva, Yu.F. Popov, G.P. Vorob'ev, A.P. Pyatakov, S.S. Krotov, K.I. Kamilov, V.Yu. Ivanov, A.A. Mukhin, A.K. Zvezdin, A.M. Kuz'menko, L.N. Bezmaternykh, I.A. Gudim, V.L. Temerov. Low Temp. Phys. 36, 6, 511, (2010)]
- C. Ritter, A. Balaev, A. Vorotynov, G. Petrakovskii, D. Velikanov, V. Temerov, I. Gudim, J. Phys.: Condens. Matter 19, 19, 196227 (2007)
- I.A. Gudim, A.I. Pankrats, E.I. Dumavi kin, G.A. Petrakovskivi, L.N. Bezmaternykh, R. Szymczak, M. Baran. Cryst. Rep. 53, 7, 1140 (2008)
- C. Ritter, A. Vorotynov, A. Pankrats, G. Petrakovskivi, V. Temerov, I. Gudim, R. Szymczak. J. Phys.: Condens. Matter 22, 20, 206002 (2010)
- C. Ritter, A. Vorotynov, A. Pankrats, G. Petrakovskivi, V. Temerov, I. Gudim, R. Szymczak. J. Phys.: Condens. Matter 20, 36, 365209 (2008)
- M. Janoschek, P. Fischer, J. Schefer, B. Roessli, V. Pomjakushin, M. Meven, V. Petricek, G. Petrakovskii, L. Bezmaternikh. Phys. Rev. B 81, 9, 094429 (2010)
- H. Mo, C.S. Nelson, L.N. Bezmaternykh, V.L. Temerov, Phys. Rev. B 78, 21, 214407 (2008)
- А.И. Панкрац, Г.А. Петраковский, Л.Н. Безматерных, В.Л. Темеров. ФТТ 50, 1, 77 (2008), [A.I. Pankrats, G.A. Petrakovskivi, L.N. Bezmaternykh, V.L. Temerov. Phys. Solid State 50, 1, 79 (2008)]
- А.И. Панкрац, Г.А. Петраковский, Л.Н. Безматерных, O.А. Баюков. ЖЭТФ 126, 4, 887 (2004), [A.I. Pankrats, G.A. Petrakovskii, L.N. Bezmaternykh, O.A. Bayukov. JETP 99, 4, 766 (2004)]
- A. Pankrats, G. Petrakovskii, A. Kartashev, E. Eremin, V. Temerov. J. Phys.: Condens. Matter 21, 43, 436001 (2009)
- A.I. Pankrats, S.M. Zharkov, G.M. Zeer, I.A. Gudim. J. Alloys Compd. 909, 16, 164821 (2022)
- L.N. Bezmaternykh, V.L. Temerov, I.A. Gudim, N.A. Stolbovaya. Crystallogr. Rep. 50, S1, 97 (2005)
- Е.В. Еремин, И.А. Гудим, В.Р. Титова. ФТТ 65, 11, 1925 (2023), [E.V. Eremin, I.A. Gudim, V.R. Titova, Physics of the Solid State 65, 11, 1844 (2023)]
- В.И. Тугаринов, И.Я. Макиевский, А.И. Панкрац, ПТЭ, N 4, 57 (2004), [V.I. Tugarinov, I.Ya. Makievskii, A.I. Pankrats, Instrum. Exp. Tech. 47, 4, 472 (2004)]
- I.N. Khoroshiy, S.A. Skorobogatov, S.E. Nikitin, I.A. Gudim, V.R. Titova, A.I. Pankrats, arXiv:2510.27458 [cond-mat.str-el] (2025)
- А.Г. Гуревич, Г.А. Мелков, Магнитные колебания и волны. Физматлит, М. (1994)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.