Исследование электронного парамагнитного резонанса в синглетном магнетике KTb(WO₄)₂

Abstract

Исследован спектр ЭПР в KTb(WO₄)₂ в интервале частот 14–120 ГГц и магнитных полей 0–70 кЭ при гелиевой температуре. Наблюдаемая триплетная структура спектра интерпретирована как проявление резонанса в трехузельных кластерах. На этой основе получены значение g-фактора (g ≈ 13,3) и оценка щели (δ ≈ 1 К) квазидублета иона Tb³⁺ в кристаллическом поле KTb(WO₄)₂, определены параметры дипольного (Id = 1,6 К) и обменного (Iex ≈ 0,9 К) АФМ взаимодействий ближайших соседей в цепочках для соответствующей модели синглетного магнетика. Обнаружен структурный фазовый переход I рода, индуцированный внешним магнитным полем, лежащим в базисной плоскости кристалла.

Досліджено спектр ЕПР у KTb(WO₄)₂ в інтервалі частот 14–120 ГГц і магнітних полів 0–70 кЕ при гелієвій температурі. Триплетна структура спектра, що спостерігається, інтерпретована як проявлення резонансу в трьохвузельних кластерах. На цій основі отримано значення g-фактора (g ≈ 13,3) і оцінка щілини (δ ≈ 1 К) квазідублета іона Tb³⁺ у кристалічному полі KTb(WO₄)₂, визначено параметри дипольної (Id = 1,6 К) та обмінної (Iex ≈ 0,9 К) АФМ взаємодій найближчих сусідів у ланцюжках для відповідної моделі синглетного магнетика. Виявлено структурний фазовий перехід I роду, індукований зовнішнім магнітним полем, що лежить у базисній площині кристала.

The EPR spectrum in KTb(WO₄)₂ was studied in a frequency range 14–120 GHz in magnetic fields ranged from 0 to 70 kOe at helium temperature. The spectrum triplet structure observed is interpreted as a manifestation of the resonance in three-center clasters. On the basis of the corresponding models the value of g-factor (g ≈ 13,3) and the estimate of the gap (δ ≈ 1 К) of the quasi-doublet of Tb³⁺ in the KTb(WO₄)₂ crystal field were obtained and the parameters of the dipole (Id = 1.6 К) and exchange (Iex ≈ 0,9 К) AFM interactions of the nearest neighbors in the chains were determinated. The 1st kind structural phase transition induced by the magnetic field lying in the basal plane of the crystal was detected.