Влияние давления на магнитные свойства слоистого магнетика Cu₂(OH)₃(C₁₀H₂₁CO₂)mH₂O

Abstract

Исследовано влияние высокого гидростатического давления на магнитные свойства слоистого гибридного соединения Cu₂(OH)₃(C₁₀H₂₁CO₂)mH₂O с расстоянием между магнитными слоями до 39 Å. Показано, что температура ферромагнитного упорядочения линейно понижается с увеличением давления. Путем измерений парамагнитной восприимчивости определены взаимодействия внутри и между слоями с использованием двух моделей обменного взаимодействия в слоях (гейзенберговского и изинговского). Рассчитаны дипольные взаимодействия между слоями и показано, что их величина согласуется с моделью изинговских взаимодействий в слоях, а понижение Tc под давлением вызвано уменьшением внутриплоскостных взаимодействий. Показано, что для создания высокотемпературного ферромагнетизма в слоистых соединениях достаточно получить большие взаимодействия ионов в плоскостях даже при слабых взаимодействиях между ними.

Досліджено вплив високого гідростатичного тиску на магнітні властивості шаруватої гібридної сполуки Cu₂(OH)₃(C₁₀H₂₁CO₂)mH₂O з відстанню між магнітними шарами до 39 Å. Показано, що температура феромагнітного упорядкування лінійно знижується зі збільшенням тиску. Шляхом вимірів сприйнятливості в парамагнітній області визначено взаємодії всередині й між шарами з використанням квантової моделі Гейзенберга і моделі обмінної взаємодії Ізінга в шарах і дипольної взаємодії між шарами. Розраховано дипольні взаємодії й показано, що їх значення узгоджується з моделлю ізінгових взаємодій у шарах, а зниження Tc під тиском викликано зменшенням внутрішньоплощинних взаємодій. Показано, що для отримання високотемпературного феромагнетизму в шаруватих сполуках достатньо досягти великих внутрішньоплощинних взаємодій іонів у площинах і слабких дипольних взаємодіях між площинами.

High hydrostatic pressure effect on the magnetic properties of the layered hybrid compound Cu₂(OH)₃(C₁₀H₂₁CO₂)mH₂O with the distance of 39 Å between magnetic layers is studied. It is shown that the temperature of the ferromagnetic ordering decreases linearly with pressure increase. From measurements of susceptibility in paramagnetic region with using both quantum Heisenberg and Ising exchange coupling models in layers and dipole interaction between the layers, the in- and interlayer interactions are deduced. The dipole interactions between the layers are calculated and it is shown that they coincide with the model of Ising interactions in layers. The value and decrease of Tc under pressure are mainly driven by the value and decrease of the in-plane interactions. As a conclusion is suggested that for designing the high temperature ferromagnetism in layered compounds, it is enough to have large in-plane interactions of ions in layers even with week dipole interactions between layers.