УДК: 535.34

Исследование магнитных фазовых переходов и магнитных структур в ряде редкоземельных ферроборатов с использованием метода эрбиевого спектроскопического зонда

Станиславчук Т.Н., Чукалина Е.П., Безматерных Л.Н.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Станиславчук Т.Н., Чукалина Е.П., Безматериных Л.Н. Исследование магнитных фазовых переходов и магнитных структур в ряде редкоземельных ферроборатов с использованием метода эрбиевого спектроскопического зонда // Оптический журнал. 2007. Т. 74. № 2. С. 78–83.

Stanislavchuk T.N., Chukalina E.P., Bezmaternykh L.N. Study of magnetic phase transitions and magnetic structures in a number of rare-earth ferroborates using an erbium spectroscopic probe [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2007. V. 74. № 2. P. 78–83.

Ссылка на англоязычную версию:

T. N. Stanislavchuk, E. P. Chukalina, and L. N. Bezmaternykh, "Study of magnetic phase transitions and magnetic structures in a number of rare-earth ferroborates using an erbium spectroscopic probe," Journal of Optical Technology. 74 (2), 139-143 (2007). https://doi.org/10.1364/JOT.74.000139

Аннотация:

Исследованы обменные расщепления в спектрах Er³⁺, введенного в качестве спектроскопического зонда в редкоземельные ферробораты RFe₃(BO₃)₄ (R = Y, Er, Tb, Gd). Определены значения температур магнитного упорядочения (38 ± 1 K для YFe₃(BO₃)₄, 39 ± 1 K для ErFe₃(BO₃)₄, 41 ± 1 K для TbFe₃(BO₃)₄, 37 ± 1 K для GdFe₃(BO₃)₄) и спин-переориентационного перехода в GdFe₃(BO₃)₄: TR = 7,5 ± 0,5 K. На основании сравнения спектров Er³⁺в GdFe₃(BO₃)₄, магнитная структура которого известна, и в других ферроборатах сделан вывод об ориентации магнитных моментов железа M_Fe в магнитоупорядоченном состоянии: M_Fe⊥c для ферроборатов иттрия и эрбия, M_Fe||c - для ферробората тербия.

Благодарность:

Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 04-02-17346) и проектов в программах фундаментальных исследований ОФН РАН и Президиума РАН. Авторы благодарят М.Н. Попову за полезные обсуждения.

Коды OCIS: 160.2260

Список источников:

1. Joubert J.C., White W.B., Roy R.J. Synthesis and ñrystallographic data of some rare earth-iron borates // J. Appl. Cryst. 1968. Vol. 1. P. 318-319.

2. Белоконева E.Л., Альшинская Л.И., Симонов M.A., Леонюк Н.И., Тимченко T.И., Белов Н.В. Кристаллическая структура (Nd, Bi)Fe3[BO3]4 // ЖСХ. 1979. T. 20. C. 542-544.

3. Campá J.A., Cascales C., Gutierrez-Puebla E., Monge M.A., Rasines I., Ruíz-Valero C. Crystal structure, magnetic order, and vibrational behavior in iron rare-earth borates // Chem. Mater. 1997. Vol. 9, N 1. P. 237-240.

4. Klimin S.A., Fausti D., Meetsma A., Bezmaternykh L.N., van Loosdrecht P.H.M., Palstra T.T.M. X-ray structure determination of the trigonal iron-helicoidal-chain compound GdFe3(BO3)4 // Acta Cryst. B. 2005. Vol. 61. P. 481-485.

5. Chen X., Luo Z., Jaque D., Romero J.J., Sole J.G., Huang Y., Jiang A., Tu C. Comparison of optical spectra of Nd3 in NdAl3(BO3)4 (NAB), Nd:GdAl3(BO3)4 (NGAB) and Nd:Gd0,2Y0,8Al3(BO3)4 (NGYAB) crystals // J. Phys. 2001. Vol. 13. P. 1171-1178.

6. Jaque D. Self-frequency-sum mixing in Nd doped nonlinear crystals for laser generation in the three fundamental colours. The NYAB case // J. Alloys Comp. 2001. Vol. 323-324. P. 204-209.

7. Huang M., Chen Y., Chen X., Huang Y., Luo Z. A CW blue laser emission by self-sum-frequency-mixing in Nd3:GdAl3(BO3)4 crystal // Opt. Commun. 2002. Vol. 208. P. 163-166.

8. Chukalina E.P., Kuritsin D.Yu., Popova M.N., Bezmaternykh L.N., Kharlamova S.A., Temerov V.L. Magnetic ordering of NdFe3(BO3)4 studied by infrared absorbtion spectroscopy // Phys. Lett. A. 2004. Vol. 322. Р. 239-243.

9. Balaev A.D., Bezmaternykh L.N., Gudim I.A., Temerov V.L., Ovchinnikov S.G., Kharlamova S.A. Magnetic properties of trigonal single crystal GdFe3(BO3)4 // J. Magnetism and Magnetic Materials. 2003. Vol. 258-259. Р. 532-534.

10. Hinatsu Y., Doi Y., Ito K., Wakeshima M., Alemi A. Magnetic and calorimetric studies on rare-earth iron borates LnFe3(BO3)4 (Ln = Y, La-Nd, Sm-Ho) // J. Sol. St. Chem. 2003. Vol. 172. P. 438-455.

11. Levitin R.Z., Popova E.A., Chtsherbov R.M. et al. Cascade of phase transitions in GdFe3(BO3)4 // Письма в ЖЭТФ. 2004. T. 79, N 9-10. C. 531-534.

12. Панкрац А.И., Петраковский Г.А., Безматерных Л.Н., Баюков О.А. Антиферромагнитный резонанс и фазовые диаграммы гадолиниевого ферробората GdFe3(BO3)4 // ЖЭТФ. 2004. T. 126, № 4. C. 887-897.

13. Vasiliev A.N., Popova E.A., Gugim I.A., Bezmaternykh L.N., Hiroi Z. Heat capacity of rare-earth ferroborates RFe3(BO3)4 // Journ. of Magnetism and Magnetic Materials. 2006.

14. Bezmaternykh L.N., Temerov V.L., Gudim I.A., Stolbovaya N.A. Crystallization of trigonal (Tb, Er)(Fe, Ga)3(BO3)4 phases with hantite structure in bismute trimolibdatebased fluxes // Crystallogr. Rep. 2005. Vol. 50, Suppl. 1. P. 97.

15. Калашникова А.М., Павлов В.В., Писарев Р.В., Безматерных Л.Н., Бауер М., Расинг Т. Линейная и нелинейная оптическая спектроскопия гадолиниевого ферробората GdFe3(BO3)4 // Письма в ЖЭТФ. 2004. T. 80, № 5. C. 339-343.

16. Popova M.N. High-resolution spectroscopy of rare earth cuprates and nickelates // J. Alloys Comp. 1998. Vol. 275-277. P. 142-147.