Магнитоупругие эффекты в ферроборате тербия

Abstract

Проведены низкотемпературные исследования поведения упругих модулей и поглощения звука в монокристалле ферробората тербия. Определены компоненты тензора модулей упругости этой системы. В температурном поведении скоростей и поглощения звука проявляются структурный фазовый переход и переход магнитной подсистемы в антиферромагнитно упорядоченное состояние. Магнитополевые зависимости скоростей поперечного звука демонстрируют особенности типа скачков при величине магнитного поля, равной полю спин-флоп перехода антиферромагнитной подсистемы. Проведенный теоретический анализ показал, что наблюдаемые особенности поведения акустических характеристик связаны не с редкоземельной подсистемой ферробората, а с перенормировкой за счет магнитоупругой связи обменного взаимодействия между ионами железа.

Проведено низькотемпературні дослідження поведінки пружних модулів і поглинання звуку в монокристал і феробората тербію. Визначено компоненти тензора модулів пружності цієї системи. У температурній поведінці швидкостей і поглинання звуку проявляються структурний фазовий перехід і перехід магнітної підсистеми в антиферомагнітно впорядкований стан. Магнитопольові залежності швидкостей поперечного звуку демонструють особливості типу стрибків при величині магнітного поля, рівної полю спін-флоп переходу антиферомагнітної підсистеми. Проведений теоретичний аналіз показав, що особливості поведінки акустичних характеристик, які спостерігаються, пов’язані не з рідкісноземельною підсистемою фероборату, а з перенормуванням за рахунок магнітопружного зв’язку обмінної взаємодії між іонами заліза.

Low temperature studies of elastic moduli behavior and sound absorption in a single crystal of terbium ferroborate have been performed. Components of the tensor of elastic moduli of the system have been determined. The structural phase transition and the magnetic subsystem-antiferromagnetically ordered state one manifest themselves in the temperature behavior of sound velocities and absorption. The magnetic field dependences of transverse sound velocities show jump-type peculiarities the magnetic field equal to that of the spin-flop transition of the magnetic subsystem. The theoretical analysis shows that the observed features of the behavior of acoustic characteristics are connected not with the rare-earth subsystem of ferroborate, but with the renormalization of the exchange interaction between iron ions caused by the magneto-elastic coupling.