Низкотемпературные магнитные фазовые переходы в мультиферроике Nd₀,₉Dy₀,₁Fe₃(BO₃)₄. Часть 1. Переходы, индуцированные магнитным полем, направленным вдоль оси тригональной симметрии. Спонтанные переходы при изменении температуры

Abstract

Исследовано поведение упругих и магнитных характеристик монокристалла Nd₀,₉Dy₀,₁Fe₃(BO₃)₄. при низких температурах в отсутствие магнитного поля и во внешнем поле H||С₃. В температурном поведении скоростей акустических мод и магнитной восприимчивости проявляются переход магнитной подсистемы в магнитоупорядоченное состояние и два следующие один за другим спонтанные спин-реориентационные фазовые превращения. Обсуждается возможность реализации в кристалле спонтанного перехода в несоразмерную (спиральную) магнитную фазу. Показано, что внешнее магнитное поле, направленное вдоль тригональной оси кристалла, индуцирует последовательность спин-реориентационных фазовых переходов. Построена фазовая H–Т диаграмма соединения (H||С₃).

Досліджено поведінку пружних та магнітних характеристик монокристала Nd₀,₉Dy₀,₁Fe₃(BO₃)₄ при низьких температурах у відсутності магнітного поля та у зовнішньому полі H||С₃. У температурній поведінці швидкостей акустичних мод і магнітної сприйнятливості проявляються перехід магнітної підсистеми в магнітоупорядкований стан та два спонтанні спін-реорієнтаційні фазові перетворення, що йдуть одне за одним. Обговорюється можливість реалізації в кристалі спонтанного переходу в неспіврозмірну (спіральну) магнітну фазу. Показано, що зовнішнє магнітне поле, яке спрямовано уздовж тригональної осі кристала, індукує послідовність спін-реорієнтаційних фазових переходів. Побудовано фазову H–Т діаграму сполуки (H||C₃).

The behavior of elastic and magnetic properties of the single crystal Nd₀,₉Dy₀,₁Fe₃(BO₃)₄ at low temperatures in the absence of a magnetic field and in the external field H||C₃ have been studied. The transition to the magnetic ordered state of the magnetic subsystem and two following one after another spontaneous spin-reorientation phase transitions manifested themselves in the temperature behavior of the velocity of acoustic modes and the magnetic susceptibility. The possibility of realization of the spontaneous transition to an incommensurate (spiral) magnetic phase has discussed. It was shown that an external magnetic field directed along the trigonal axis of the crystal has induced the sequence of spin-reorientation phase transitions. The phase H–T diagram (H||C₃) was constructed.