Magnitnye, dielektricheskie i magnitoelektricheskie yavleniya pri nizkotemperaturnykh magnitnykh perekhodakh v GdFeO3

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

В ортоферрите GdFeO3 обнаружен ряд новых особенностей в поведении магнитных, магнитоэлектрических и магнитодиэлектрических свойств при индуцированных магнитным полем Hka, b, c фазовых переходах при низких температурах. Установлено трехкратное возрастание диэлектрической проницаемости в виде пиков при спин-флип переходах в Gd подсистеме, сопровождаемое подавлением спонтанной электрической поляризации, а также диэлектрические аномалии при индуцированном полем Hka спинпереориентационном переходе в Gd (спин-флоп) и Fe подсистемах как в сегнетоэлектрической (T > TGd N ), так и в параэлектрической (T < TGd N ) фазах. При Hkc ниже точки компенсации намагниченности обнаружен необычный переход, обусловленный разворотом спонтанного слабоферромагнитного момента Fe от направления против магнитного поля к направлению вдоль поля, сопровождаемый разрывом его антиферромагнитной связи с моментом Gd, индуцированным магнитным полем. Предложена теоретическая модель, учитывающая допускаемые симметрией обменные взаимодействия и магнитоэлектрическую связь, позволившая впервые согласованно описать температурные и полевые зависимости диэлектрической проницаемости и электрической поляризации.

References

  1. R. L. White, J. Appl. Phys. 40, 1061 (1969).
  2. К. П. Белов, А. К. Звездин, А. М. Кадомцева, Р. З. Левитин, Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках, Наука, М. (1979).
  3. X. Li, D. Kim, Y. Liu, and J. Kono, Terahertz spin dynamics in rare-earth orthoferrites, Photonics Insights 1, R05 (2022).
  4. Y. Tokunaga, S. Iguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Phys. Rev. Lett. 101, 097205 (2008).
  5. Y. Tokunaga, N. Furukawa, H. Sakai, Y. Taguchi, T. Arima, and Y. Tokura, Nature Materials. 8, 558 (2009).
  6. В. Ю. Иванов, А. М. Кузьменко, А. Ю. Тихановский, А. А. Пронин, А. А. Мухин. Письма в ЖЭТФ 117, 43 (2023).
  7. V. Yu. Ivanov, A. M. Kuzmenko, A. Yu. Tikhanovskii, and A. A. Mukhin, Eur. Phys. J. Plus 138, 818 (2023).
  8. S. Geller, J. Chem. Phys. 24, 1236 (1956).
  9. D. Treves, J. Appl. Phys. 36, 1033 (1965).
  10. E. F. Bertaut, in Magnetism, ed. by G. T. Rado and H. Suhl, Academic Press, N.Y. 1963), v. 3, p. 149.
  11. J. D. Cashion, A. H. Cooke, D. M. Martin, and M. R. Wells, J. Phys. C 3, 1612 (1970).
  12. I. M. Vitebskii, N. M. Kovtun, G. A. Troitskii, and V. M. Khmara, Izv. Akad. Nauk USSR, Ser. Fiz. 52, 1739 (1988).
  13. G. W. Durbin, C. E. Johnson, and M. F. Thomas, J. Phys. C: Solid State Phys. 10, 1975 (1977).
  14. Д. В. Белов, А. К. Звездин, А. М. Кадоцева, И. Б. Крынецкий, А. С. Москвин, А. А. Мухин, ФТТ 23, 2831 (1981).
  15. M. Das, S. Roy, and P. Mandal, Phys. Rev. B 96, 174405 (2017).
  16. Z.Y. Zhao, X.M. Wang, C. Fan, W. Tao, X.G. Liu, W. P. Ke, F. B. Zhang, X. Zhao, and X. F. Sun, Phys. Rev. B 83, 014414 (2011).
  17. A. Panchwanee, S. K. Upadhyay, N. P. Lalla, V. G. Sathe, A. Gupta, and V. Raghavendra, Reddy, Phys. Rev. B 99, 064433 (2019).
  18. Y. Ye, A. Cui, M. Bian, K. Jiang, L. Zhu, J. Zhang, L. Shang, Y. Li, Zh. Hu, and J. Chu, Phys. Rev. B 102, 024103 (2020).
  19. Y. M. Sheu, N. Ogawa, Y. Tokunaga, H. C. Chan, and Y. Tokura, Phys. Rev. B 98, 100301(R) (2018).
  20. R. Ikeda, T. Kurumaji, Y. Tokunaga, and T. Arima, arXiv:2303.01146.
  21. A. M. Balbashov and S. G. Egorov, J. Cryst. Growth 52, 498 (1981).
  22. А. К. Звездин, В. М. Матвеев, А. А. Мухин, А. И. Попов, Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах, Hаука, М. (1985).
  23. А. К. Звездин, А. А. Мухин, Письма в ЖЭТФ 88, 581 (2008).
  24. H. J. Zhao, L. Bellaiche, X. M. Chen, and J. Iniguez, Nat. Commun. 8, 14025 (2017).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Supplementary Material
Download (493KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Российская академия наук

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).