Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах
При гелиевых температурах в диапазоне частот 15–120 ГГц изучены особенности спектров ЭПР магнитоконцентрированных кристаллов двойных редкоземельных молибдатов и вольфраматов с низкой симметрией кристаллической структуры. Для всех изучаемых кристаллов KYb(MoO₄)₂, CsPr(MoO₄)₂, RbDy(MoO₄)₂ и RbNd(WO₄)₂...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117367 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах / М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин // Физика низких температур. — 2010. — Т. 36, № 7. — С. 767–775. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859607069957554176 |
|---|---|
| author | Кобец, М.И. Хацько, Е.Н. Дергачев, К.Г. Калинин, П.С. |
| author_facet | Кобец, М.И. Хацько, Е.Н. Дергачев, К.Г. Калинин, П.С. |
| citation_txt | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах / М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин // Физика низких температур. — 2010. — Т. 36, № 7. — С. 767–775. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | При гелиевых температурах в диапазоне частот 15–120 ГГц изучены особенности спектров ЭПР магнитоконцентрированных кристаллов двойных редкоземельных молибдатов и вольфраматов с низкой симметрией кристаллической структуры. Для всех изучаемых кристаллов KYb(MoO₄)₂, CsPr(MoO₄)₂, RbDy(MoO₄)₂ и RbNd(WO₄)₂ определены направления главных магнитных осей и получены величины главных значений g-тензоров. В кристаллах KYb(MoO₄)₂ и RbDy(MoO₄)₂ обнаружены два геометрически неэквивалентных центра, локальные оси центров развернуты в разные стороны относительно кристаллографических осей а и с соответственно на угол 34º и 25º. Оценена величина энергии дипольдипольного взаимодействия Еdd∼0,1см⁻¹ для KYb(MoO₄)₂. Показано, что нижайшим состоянием CsPr(MoO₄)₂ являются два близко расположенных синглета (квазидублет) с величиной щели Δ∼0,2 см⁻¹.
При гелієвих температурах в диапазоні частот 15–120 ГГц вивчено властивості спектру ЕПР магнітоконцентрованих кристалів подвійних рідкісноземельних молібдатів та вольфраматів з низькою симетрією кристалічної структури. Для всіх кристалів KYb(MoO₄)₂, CsPr(MoO₄)₂, RbDy(MoO₄)₂ та RbNd(WO₄)₂, які вивчено, визначено напрямки головних магнітних осей та одержано величини головних значень g-тензорів. В кристалах KYb(MoO₄)₂ і RbDy(MoO₄)₂ виявлено два геометрично нееквівалентних центра, локальні осі центрів розвернуто в різні сторони відносно кристалографічних осей а та с відповідно на кут 34º та 25º. Оцінено величину енергії диполь-дипольної взаємодії Еdd∼0,1 см⁻¹ для KYb(MoO₄)₂. Показано, що найнижчим станом CsPr(MoO₄)₂ є два синглети (квазідублет), які близько розміщені, з величиною щілини Δ∼0,2 см⁻¹.
The features of EPR spectra of magnetoconcentrated crystals of rare-earth double molybdates and tungstates with a low-symmetry crystal structure are studied at helium temperatures in the frequency range 15–120 GHz. The directions of the principal magnetic axes and the principal values of g-tensors are defined for KYb(MoO₄)₂, CsPr(MoO₄)₂, RbDy(MoO₄)₂, and RbNd(WO₄)₂ crystals studied. Two geometrically nonequivalent centers are found in crystals KYb(MoO₄)₂ and RbDy(MoO₄)₂. Local axes of the centers are turned to different directions relative to the crystallographic axes a and c, correspondingly, at the angles 340º and 250°. The energy of dipole–dipole interaction is estimated as Edd~0.1 cm⁻¹ for KYb(MoO₄)₂. It is shown that the lower state of CsPr(MoO₄)₂ is two closely spaced singlets with the gap Δ of about 0.2 cm⁻¹.
|
| first_indexed | 2025-11-28T05:10:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
© М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин, 2010
Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7, c. 767–775
Электронный парамагнитный резонанс
редкоземельных ионов Yb3+, Pr3+, Dy3+, Nd3+
в двойных молибдатах и вольфраматах
М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин
Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины
пр. Ленина, 47, г. Харьков, 61103, Украина
E-mail: kobets@ilt.kharkov.ua
Статья поступила в редакцию 27 ноября 2009 г.
При гелиевых температурах в диапазоне частот 15–120 ГГц изучены особенности спектров ЭПР
магнитоконцентрированных кристаллов двойных редкоземельных молибдатов и вольфраматов с низкой
симметрией кристаллической структуры. Для всех изучаемых кристаллов KYb(MoO4)2, CsPr(MoO4)2,
RbDy(MoO4)2 и RbNd(WO4)2 определены направления главных магнитных осей и получены величины
главных значений g-тензоров. В кристаллах KYb(MoO4)2 и RbDy(MoO4)2 обнаружены два геометрически
неэквивалентных центра, локальные оси центров развернуты в разные стороны относительно кристал-
лографических осей а и с соответственно на угол 34º и 25º. Оценена величина энергии диполь-
дипольного взаимодействия Еdd ∼ 0,1см–1для KYb(MoO4)2. Показано, что нижайшим состоянием
CsPr(MoO4)2 являются два близко расположенных синглета (квазидублет) с величиной щели Δ ∼ 0,2 см–1.
При гелієвих температурах в диапазоні частот 15–120 ГГц вивчено властивості спектру ЕПР
магнітоконцентрованих кристалів подвійних рідкісноземельних молібдатів та вольфраматів з низькою
симетрією кристалічної структури. Для всіх кристалів KYb(MoO4)2, CsPr(MoO4)2, RbDy(MoO4)2 та
RbNd(WO4)2, які вивчено, визначено напрямки головних магнітних осей та одержано величини головних
значень g-тензорів. В кристалах KYb(MoO4)2 і RbDy(MoO4)2 виявлено два геометрично нееквівалентних
центра, локальні осі центрів розвернуто в різні сторони відносно кристалографічних осей а та с від-
повідно на кут 34º та 25º. Оцінено величину енергії диполь-дипольної взаємодії Еdd ∼ 0,1 см–1 для
KYb(MoO4)2. Показано, що найнижчим станом CsPr(MoO4)2 є два синглети (квазідублет), які близько
розміщені, з величиною щілини Δ ∼ 0,2 см–1.
PACS: 76.30.–v Электронный парамагнитный резонанс и релаксация;
05.70.Fh Фазовые переходы: общие исследования;
75.60.Ej Кривые намагниченности, гистерезис, эффект Баркгаузена и подобные эффекты.
Ключевые слова: редкоземельные молибдаты и вольфраматы, электронный парамагнитный резонанс,
диполь-дипольное взаимодействие.
Введение
Одним из наиболее сложных и важных объектов
физики магнетизма являются редкоземельные соеди-
нения, которые характеризуются целым спектром срав-
нимых по величине взаимодействий различной приро-
ды: обменных, магнитоупругих, ян-теллеровских и др.
Особенно велико, по сравнению с соединениями пере-
ходных элементов группы железа, в редкоземельных
соединениях магнитоупругое взаимодействие, которое
играет важную роль в формировании их физических
свойств.
Интерес к этим соединениям также обусловлен воз-
можностью существования в них различных типов
пространственно-модулированных спиновых структур,
нелинейного резонансного поглощения и структурных
фазовых переходов, индуцированных внешним маг-
нитным полем. Воздействуя внешним магнитным
полем на электронную подсистему, можно влиять на ее
динамическую связь с колебаниями кристаллической
М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин
768 Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7
решетки. Это и проявляется в индуцировании внешним
магнитным полем структурных фазовых переходов ти-
па кооперативного эффекта Яна–Теллера [1–3].
В настоящее время представляют интерес резо-
нансные исследования двойных щелочно-редкоземель-
ных молибдатов и вольфраматов. Эти соединения с
общей формулой МR(ХO4), где М — ионы щелочных
металлов; R — ионы редкоземельных металлов; Х —
ионы молибдена или вольфрама, обладают низкой
симметрией кристаллической решетки D2h, C2h, а
следовательно, и низкой локальной симметрией ред-
коземельных ионов. Основной мультиплет f-электронов
редкоземельных ионов расщепляется кристаллическим
полем низкой симметрии до невырожденных крамер-
совых дублетов, а в некрамерсовых ионах в зависимости
от констант кристаллического поля основное состояние
является невырожденным (синглет), либо квазидублет
(два близко лежащих уровня), которые возникают при
расщеплении такого основного мультиплета низкосим-
метричными компонентами кристаллического поля ром-
бической симметрии.
В этих материалах проявляется резко выраженная
анизотропия резонансных, магнитных и оптических
свойств, возникают присущие только им особенности
структурных и магнитных фазовых переходов, наблю-
даются новые механизмы разрешения переходов, кото-
рые запрещены в случае высокосимметричных крис-
таллов и т.д.
Экспериментальная информация, полученная из
резонансных исследований, интересна в связи с воз-
можностью установления структуры электронного
спектра магнетиков вблизи основного состояния.
При выборе объектов исследования мы исходили как
из необходимости изучения их резонансных свойств
методом ЭПР, так и из возможного проявления в
спектрах ЭПР новых эффектов, обусловленных слои-
стостью редкоземельных соединений и низкой симмет-
рией кристаллической структуры.
Для исследования вышеперечисленных свойств бы-
ли выбраны кристаллы KYb(MoO4)2, CsPr(MoO4)2,
RbDy(MoO4)2 и RbNd(WO4)2, в резонансных свойствах
которых могут проявляться индивидуальные магнит-
ные характеристики редкоземельных ионов.
Кристаллическая структура
Выбранные для исследования кристаллы двойных
щелочно-редкоземельных молибдатов и вольфраматов
выращены методом спонтанной кристаллизации из раст-
вора в расплаве. В качестве растворителя использованы
молибдат или вольфрамат соответствующего щелочного
металла (например: K2MoO4, Rb2WO4). Отметим, что
кристаллизация в этих соединениях происходила при
температурах ниже высокотемпературных полиморфных
превращений. Процесс кристаллизации проходил в
массивном платиновом тигле, помещенном в элект-
рическую печь (Т = 1000 °С), где температура поддер-
живалась системой термостабилизации с высокой точ-
ностью и изменялась по заданной программе с помощью
электронной системы ВРТ-2. Монокристаллы вырастали
на поверхности раствора и после охлаждения легко
отслаивались от оставшейся массы растворителя.
Соединения двойных молибдатов Yb3+, Pr3+ и Dy3+
обладают ярко выраженной слоистостью и легко ко-
лются на тонкие пластинки, плоскость спайности (010), а
ось b, как правило, перпендикулярна плоскости скола.
Кристаллы RbNd(WO4)2 — объемные.
Известно [4,5], что семейство двойных щелочно-
редкоземельных молибдатов и вольфраматов изострук-
турны двум типам кристаллических структур: типа
CsPr(MoO4)2, где соседние слои или цепочки трансля-
ционно-эквивалентные, и кристаллы со структурой
типа KY(MoO4)2, в которых соседние слои (цепочки)
трансляционно-неэквивалентные.
Следствием такой структуры является наличие двух
или четырех (два атома вдоль оси b и два — в не-
эквивалентных слоях вдоль оси a) молекул в элемен-
тарной ячейке, которые связаны инверсией.
На рис. 1 представлены фрагменты двух типов крис-
таллической структуры: KY(MoО4)2 и CsPr(MoО4)2, а
также RbNd(WO4)2. Как видно, решетки KY(MoО4)2 и
CsPr(MoО4)2 устроены таким образом, что слои (или
цепочки) редкоземельных ионов, ответственных за маг-
нетизм кристалла, разделены слоями щелочного металла,
в результате чего реализуется квазидвумерная магнитная
структура.
Ниже представлены рентгеноструктурные данные
исследуемых кристаллов, полученные авторами работ
[6–8] при комнатных (300 К) температурах.
Калий-иттербиевый молибдат описывается ромби-
ческой симметрией кристаллической решетки (прост-
ранственная группа 14
2hD ) и содержит четыре формуль-
ные единицы в ячейке. Параметры элементарной ячейки
a = 5,06 Å, b = 18,32 Å, c = 7,85 Å. Ионы Yb3+ рас-
положены в центре искаженного восьмивершинника
анионов кислорода и обладают (как показывают изме-
рения ЭПР) симметрией локального окружения не выше
ромбической. Самое короткое расстояние Yb3+–Yb3+ в
цепочке, расположенной вдоль оси с, составляет
3,975 Å. Соединение имеет ярко выраженную слоистую
структуру.
Подобным образом кристаллизуется в ромбическую
сингонию и RbDy(MoO4)2 с параметрами элементар-
ной ячейки a = 5,089 Å, b = 18,98 Å, c = 8,020 Å, z = 4.
Ромбическая фаза устойчива при нагревании, но крис-
талл обладает низкотемпературным фазовым перехо-
дом второго рода (Тn ~ 18 К), не приводящим к силь-
ному изменению структуры.
Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb3+, Pr3+, Dy3+, Nd3+
Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7 769
К слоистым структурам принадлежит и соединение
CsPr(MoO4)2, которое обладает ромбической симмет-
рией 3
2hD (Pccm). Параметры ячейки a = 9,56 Å, b =
= 8,26 Å, c = 5,14 Å, z = 2. Редкоземельные слои в этом
соединении идентичны, и ионы Pr3+ расположены друг
над другом, поэтому элементарная ячейка CsPr(MoO4)2
содержит всего два магнитных иона, связанных ин-
версией.
Соединение RbNd(WO4)2 при комнатной темпера-
туре принадлежит к моноклинной сингонии, и его сим-
метрия описывается пространственной группой С2/c с
параметрами элементарной ячейки а = 10,792 Å, b =
=10,673 Å, c = 7,670 Å, β = 130,51°, z = 4. Локальная
симметрия иона Nd3+ — C2. Цепочки ионов Nd3+–O и
Rb–O расположены в плоскости ac перпендикулярно
оси в.
Экспериментальные результаты и обсуждение
KYb(MoO4)2. Основное состояние f-электронов
иона Yb3+ — f13, 2F7/2 (S = 1/2, L = 3) в молибдате
расщеплено до крамерсового дублета. По данным
работы [9] ион Yb3+ имеет простую структуру низко-
энергетических уровней. Величина энергетического
расстояния ∆E между основным и первым возбуж-
денным уровнем мультиплета 2F7/2 велика, и при
температуре 4,2 К составляет величину порядка
∆E = 150–200 см–1. В связи с этим при низких
температурах в формировании спектра ЭПР должен
участвовать главным образом нижайший крамерсов
дублет. Вместе с тем основной терм 2F7/2 иона Yb3+
является ненулевым по орбитальному и спиновому
моментам. Следовательно, все особенности спектра
ЭПР в низкосимметричном кристалле KYb(MoO4)2,
связанные с анизотропными спин-спиновыми взаимо-
действиями, сохраняются, а механизмы, обусловлен-
ные примешиванием возбужденных уровней, будут
сильно ослаблены по сравнению с другими предста-
вителями этого семейства.
В работе [9] авторы исследовали спектр ЭПР в
кристалле KYb(MoO4)2 на низких частотах (f = 10 ГГц).
Основываясь на результатах измерений, авторы качест-
венно определили величины g-факторов в плоскости ac и
угол разворота двух центров, линии которых в этом
случае не просматривались, а была видна лишь широкая
кривая, деформированная положением двух линий.
Вследствие этого изучение спектров ЭПР кристалла
KYb(MoO4)2 проводили в диапазоне частот 54–120 ГГц
при температуре 4,2 К в сильном поле. Исследовали
угловые и частотно-полевые зависимости спектра ЭПР в
перпендикулярной поляризацииH h⊥ .
На рис. 2 изображен вид спектра ЭПР кристалла
KYb(MoO4)2 при H || x. Видно, что на частоте
77,48 ГГц спектр состоит из двух интенсивных линий
поглощения с соотношением интенсивностей 1/5 отно-
сительно друг друга.
При изучении угловой зависимости положения ли-
ний ЭПР от направления и величины внешнего поля
H0 в плоскости ac кристалла KYb(MoO4)2 на частоте
77,48 ГГц обнаружены два геометрически неэквива-
лентных центра иона Yb3+ (рис. 3). Локальные оси
центров (ось x и ось z), симметрия которых не выше
ромбической, развернуты в разные стороны относи-
тельно кристаллографических осей a и с соответст-
венно на угол 34 .ϕ = ° Существование двух геометри-
чески неэквивалентных центров согласуется с дан-
ными по кристаллической структуре двойного молиб-
дата KYb(MoO4)2. Измеренные величины главных
значений g-тензора для обоих центров одинаковы, что
Nd
c
b
a
Rb
OW
b
c
c
a
a б в
MoO4 MoO4
YbO8
Ko10
PrO8
CsO8
Рис. 1. Фрагменты трех типов кристаллической структуры: KYb(MoO4)2 (a), CsPr(MoO4)2 [7] (б) и RbNd(WO4)2 [8] (в).
М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин
770 Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7
говорит об их физической эквивалентности. Значения
главных компонент g-тензора равны: 6,34 0,05;zg ′ = ±
1,8 0,05.xg ′ = ± Ширина линий ЭПР, когда внешнее
магнитное поле ориентировано вдоль локальных маг-
нитных осей z и x, равна zHΔ ≈ 650 Э, xH ′Δ ≈ 1,6 кЭ.
Кроме этого, наблюдается анизотропия интенсивности
поглощения спектра ЭПР иона Yb3+ на основном дубле-
те, которая сильно зависит от направления внешнего маг-
нитного поля. Минимальна — при H || x и максимальна,
когда внешнее поле H ориентировано вдоль оси z.
Обнаруженную анизотропию можно объяснить тем, что в
эксперименте при поляризацииH h⊥ магнитная компо-
нента СВЧ поля h направлена вдоль направления мини-
мальной магнитной восприимчивости, что соответствует
направлению H || x, следовательно, и минимальной интен-
сивности поглощения линии ЭПР. Тогда как при ориен-
тации поля H || z магнитная компонента h совпадает по
направлению с максимальной магнитной восприимчивос-
тью — наблюдается максимум интенсивности погло-
щения линии ЭПР.
При ориентации внешнего магнитного поля вдоль
магнитной оси y, совпадающей с кристаллографической
осью b, на частоте 56,85 ГГц линии двух центров сов-
падают, видна одиночная симметричная полоса с g-фак-
тором, равным 1,48 ± 0,05. Ее ширина на полувысоте
3,5yHΔ ≈ кЭ. Для более точного определения вели-
чины эффективного g-фактора в этом направлении при
температуре 4,2 К были исследованы спектры погло-
щения ЭПР при разных частотах возбуждения (рис. 4).
Она показывает, что нижайшим основным состоянием
является крамерсов дублет. Однако при повышении
частоты происходят существенные изменения резонанс-
ного спектра. При строгой ориентации, когда H || b,
обнаружено плавное расщепление резонансной линии на
две компоненты с равной интенсивностью. Дальнейшее
повышение частоты приводит к более сильному рас-
щеплению линии поглощения. Такое резонансное пове-
дение нельзя объяснить наличием моноклинной ком-
поненты в гамильтониане, и в настоящее время нет
строгого теоретического объяснения наблюдаемой
трансформации спектра ЭПР с повышением частоты
поля накачки. Из литературы известно, что в данном
соединении следующий энергетический уровень рас-
положен на расстоянии ∆E ≈ 150 cм–1, поэтому рас-
талкивания основного и первого возбужденного энер-
гетических состояний не может происходить. Остается
предположить, что мы, по-видимому, наблюдаем дина-
мическое взаимодействие электронной ветви с низко-
частотной фононной ветвью. Однако такое предпо-
ложение требует дополнительного изучения наблю-
даемого эффекта, которое продолжается в настоящее
время.
H, êÝ
0 10 20 30
Ï
î
ãë
î
ù
åí
è
å,
î
òí
.
åä
.
Рис. 2. Вид спектра поглощения кристалла KYb(MoO4)2 при
Н || x. Т = 4,2 К, ν = 77,48 ГГц.
–30 0 30 60 90 120 150 180 210
5
10
15
20
25
30
35
aa
c
�, ãðàä
H
,
ê
Ý
Рис. 3. Угловая зависимость величины резонансного поля Н
в плоскости ас соединения KYb(MoO4)2.
H, êÝ
Ï
î
ãë
î
ù
åí
è
å,
î
òí
.
åä
.
63,30 ÃÃö
77,65 ÃÃö
109,94 ÃÃö
10 20 30 40 500 60
114,07 ÃÃö
Рис. 4. Частотно-полевые зависимости линии поглощения
спектра ЭПР кристалла KYb(MoO4)2. H || b.
Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb3+, Pr3+, Dy3+, Nd3+
Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7 771
Вторая возможная причина расщепления линии
поглощения следующая. Форма линии ЭПР KYb(MoO4)2
— лоренцевая. Анизотропная часть спин-спиновых взаи-
модействий этого соединения в основном определяется
магнитным диполь-дипольным взаимодействием, кото-
рое формирует резонансную линию. Величина энергии
диполь-дипольного взаимодействия Еdd ∼ 0,1 см–1. В
таком случае определяющую роль играют прямые про-
цессы релаксации, для которых характерно увеличение
спин-фононной связи с ростом внешнего магнитного
поля. Это может приводить к незначительному расщеп-
лению резонансной линии при повышении частоты.
Когда энергия зееманского расщепления невелика
по сравнению с расстоянием до возбужденных дуб-
летов (а это выполняется для Yb3+ в KYb(MoO4)2), т.е.
можно пренебречь нелинейными по H0 эффектами, то
для описания расщепления в магнитном поле поль-
зуются эффективным спиновым гамильтонианом для
каждого магнитного центра:
cH g HS′ = β ,
где S — эффективный спин, равный 1/2; g-фактор
Ланде; β — магнетон Бора.
Наконец отметим, что при измерениях спектров по-
глощения ЭПР температура образца превосходила
энергию спин-спиновых взаимодействий, поэтому ни-
каких особенностей в спектре поглощения, связанных
с поляризацией спинов, а именно намагничивания
кристалла не наблюдалось.
Ранее в [1–3] сообщалось, что при температуре 1,7–
1,8 К в двойных щелочно-редкоземельных молибдатах
обнаружен структурный фазовый переход первого
рода, индуцированный внешним магнитным полем. В
основу описания фазового перехода положены теоре-
тические работы [10,11], в которых показано, что для
возникновения перехода необходима сильная спин-
орбитальная связь и наличие квазивырожденного ос-
новного состояния. На примере KYb(MoO4)2, в
котором возбужденное состояние находится на рас-
стоянии 150–200 см–1, и величина спин-фононной свя-
зи ослаблена вследствие индивидуальных характе-
ристик иона Yb2+, нами установлено, что в угловой
зависимости спектра ЭПР в плоскости ас отсутствуют
аномалии, связанные со структурным фазовым пере-
ходом, индуцированным внешним магнитным полем.
Этот экспериментальный результат не противоречит
модельному описанию структурных фазовых перехо-
дов в двойных молибдатах.
Таким образом, в результате экспериментальных
исследований получены величины g-факторов для
магнитоконцентрированного кристалла KYb(MoO4)2
вдоль трех локальных магнитных осей, обнаружены
два неэквивалентных центра в плоскости аc. Выявлено
незначительное расщепление резонансной линии по-
глощения при ориентации внешнего магнитного поля
вдоль оси b с изменением частоты.
CsPr(MoO4)2. Цезий-празиодимовый молибдат
CsPr(MoO4)2 является низкосимметричным слоистым
магнитодиэлектриком со значительным магнитным
моментом в основном состоянии. Нижайшее состояние
терма иона Pr3+ — f2, 3H4 (S = 1, L = 5). Ион Pr3+
является некрамерсовым, так как имеет четное число
электронов. Это означает, что при гелиевых темпе-
ратурах в соединении CsPr(MoO4)2 в зависимости от
величины и соотношения констант кристаллического
поля может быть полностью снято вырождение энер-
гетических уровней и возникнет немагнитное основное
состояние (синглет), либо квазидублет (два близко ле-
жащих уровня). Незначительное расщепление такого
синглета может произойти только за счет низкосим-
метричных компонент кристаллического поля ромби-
ческой симметрии.
Для определения энергетической схемы расщеп-
ления его основного терма 3H4 в монокристалле
CsPr(MoO4)2 авторы изучили оптические спектры по-
глощения в области 1–2,5 мкм в интервале температур
4,2–300 К [12]. Локальная симметрия окружения ионов
Pr3+ довольно низкая — С2, поэтому мультиплет (3H4)
некрамерсового иона Pr3+ должен расщепиться крис-
таллическим ромбическим полем на девять энерге-
тических уровней. Так как авторы в эксперименте об-
наружили восемь оптических переходов, а два нижай-
ших уровня Pr3+ в CsPr(MoO4)2 разделены интервалом
в 14 см–1, в работе [12] сделано предположение, что
основным состоянием терма 3H4 является квазидублет.
Тогда в обычно применяемом диапазоне частот и маг-
нитных полей, в отличие от синглетного состояния,
может наблюдаться парамагнитное поглощение (ЭПР).
Такое поглощение нами было обнаружено в
CsPr(MoO4)2 при гелиевой температуре и ориентации
внешнего магнитного поля вдоль оси с на частоте
78,1 ГГц.
В диапазоне частот 15–120 ГГц изучали частотно-
полевые зависимости спектра ЭПР для ориентации
внешнего магнитного поля вдоль оси c. Во всем диа-
пазоне частот наблюдается одиночная слабоинтенсивная
резонансная линия поглощения, что не противоречит
данным кристаллической структуры CsPr(MoO4)2:
элементарная ячейка содержит два иона Pr3+, связанных
между собой центром инверсии. Ширина линии ЭПР —
620 Э. В таком случае резонансное поглощение может
наблюдаться только благодаря низкой симметрии
кристаллического поля, смешивающим два сопряжен-
ных состояния, вследствие чего появляется небольшое
расщепление Δ0. Линия поглощения имеет асиммет-
ричную форму и интенсивность ее максимальна при
H || h, а g⊥ = 0, что и наблюдается в нашем экспе-
рименте [13].
М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин
772 Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7
На рис. 5 представлены частотно-полевые зави-
симости спектра ЭПР при H || c и параллельной поля-
ризации Н || h. Видно, что нижайшее основное состоя-
ние расщеплено и величина щели Δ ∼ 0,2 см–1
(= 5,6 ГГц).
Зависимость резонансной частоты ω/γ от величины
и направления внешнего магнитного поля Н опреде-
ляется выражением: 2 2 2 2 2 1/2/ ( cos ) .Вg Hω γ = Δ +μ ϕ
Исходя из полученных спектроскопических данных
[12] первый возбужденный уровень электронной сис-
темы кристалла CsPr(MoO4)2 расположен на расстоя-
нии 14 см–1 по отношению к основному уровню систе-
мы, вследствие этого, согласно работам [10,11], может
наблюдаться структурный фазовый переход ян-телле-
ровского типа, обусловленный внешним магнитным
полем. Отсутствие проявления фазового перехода в
резонансном спектре, возможно, связано: с более сла-
бой спин-фононной связью, в сравнении с другими
редкоземельными ионами, где наблюдаются фазовые
переходы; с двумя ионами Pr3+, связанными центром
симметрии (один центр) в примитивной ячейке, и с
недостаточно низкой температурой эксперимента.
Таким образом, частотно-полевые зависимости
спектра ЭПР ионов Pr3+ в CsPr(MoO4)2 позволили
дополнить и восстановить экспериментально энергети-
ческую схему расщепления мультиплета (3H4) магнит-
ного иона Pr3+ с четным числом электронов, оценить
величину щели Δ ∼ 0,2 см–1 и оценить величины g-фак-
торов вдоль кристаллографических осей, которые рав-
ны: gc = 1,54 ± 0,02; ga < 0,1; gb < 0,1.
RbDy(MoO4)2. Резонансные свойства RbDy(MoO4)2
изучали при температуре 4,2 К на частоте 76,3 ГГц в
условиях перпендикулярной поляризации (Н0 ⊥ h).
Исследовали угловые зависимости спектра ЭПР иона
Dy3+ в ас-плоскости и спектр ЭПР для ориентации
внешнего магнитного поля H вдоль оси b. В работе
[14] при температуре 18 К был обнаружен структур-
ный фазовый переход второго рода, не приводящий к
заметным изменениям структуры кристалла. Поэтому
настоящие резонансные исследования проводили в
низкотемпературной фазе. Спектр ЭПР наблюдается
как переход между компонентами самого нижнего из
восьми крамерсовых дублетов, на которые расщеп-
ляется основной энергетический терм иона Dy3+ f9,
6Н15/2 (S = 5/2, L = 5). В результате измерений
установлено, что спектр ЭПР при ориентации маг-
нитного поля Н в плоскости ас состоит из двух резо-
нансных полос. Их положение по магнитному полю
определяется измеренными эффективными g-фактора-
ми gx = 8,21, gz = 7,12. Ширина линии поглощения для
одного центра ΔНxр = 1,8 кЭ. На рис. 6 показаны тео-
ретические и экспериментальные угловые зависимости
положения линий ЭПР кристалла RbDy(MoO4)2 при
различных ориентациях внешнего магнитного поля Н в
плоскости ас. Видно, что в кристалле имеется два
геометрически неэквивалентных центра ионов Dy3+,
лежащих в плоскости ас. Локальные магнитные оси x и
z парамагнитных центров ионов Dy3+ развернуты в
разные стороны относительно кристаллографических
осей а и c на угол 25º. Эти зависимости (сплошные
линии на рис. 6) соответствуют расчетам по формулам:
/ BHр h g= ν μ :
2 2 2 2 2
I,II cos ( ) sin ( )a cg g g= ϕ± θ + ϕ± θ .
Системы координат, связанные с кристалллографи-
ческими и локальными магнитными осями, представ-
лены на рис. 7. Следует заметить, что такая система
координат характерна и для кристалла KYb(MoO4)2.
Рис. 5. Частотно-полевые зависимости линии поглощения
спектра ЭПР соединения CsPr(MoO4)2 при Н || h || с.
Т = 4,2 К.
0 10 20 30 40 50 60 70
20
40
60
80
100
120
140
160
H, кЭ
ν,
Г
Гц
0 2 4 6
5
10
ΔE
Рис. 6. Теоретические и экспериментальные угловые зави-
симости положения линий ЭПР кристалла RbDy(MoO4)2 при
различных ориентациях внешнего магнитного поля Н в плос-
кости ас. Точки — эксперимент, сплошные линии — теория.
Т = 4,2 К.
–30 0 30 60 90 120 150 180 210
6,6
6,8
7,0
7,2
7,4
7,6
7,8
�� ãðàä
c
III
��
aa c
H
,
p
ê
Ý
Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb3+, Pr3+, Dy3+, Nd3+
Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7 773
При ориентации магнитного поля вдоль оси b
наблюдается одиночная линия поглощения (ΔНр =
= 3,2 кЭ), так как магнитная ось y обоих центров совпа-
дает с осью b кристалла RbDy(MoO4)2. Величина g-фак-
тора gy = 3,90. Видно, что величины g-факторов иона
Dy3+ в кристалле RbDy(MoO4)2 анизотропны (gx = 8,21,
gy = 3,90, gz = 7,12). Их анизотропия такова что два
значения большие и близкие по величине, а третье —
малое. Полученные результаты свидетельствуют о том,
что в низкотемпературной фазе спектр ЭПР
формируется двумя физически эквивалентными, но
геометрически неэквивалентными, парамагнитными
центрами ионов Dy3+.
Дальнейшие эксперименты по исследованию резо-
нансных свойств были направлены на обнаружение
поглощения СВЧ энергии на первом возбужденном
дублете. При температуре 8 К такое возбуждение было
обнаружено для ориентации внешнего магнитного
поля H вдоль оси x. Угол разворота локальных маг-
нитных осей возбужденного уровня совпадает с
основным. Величина g-фактора первого возбужден-
ного дублета незначительно отличается от основного и
равна gx = 7,42, что привело к сильному усложнению
спектра ЭПР.
В такой ситуации мы попытались провести изме-
рения температурной зависимости интегральной ин-
тенсивности полосы поглощения, обусловленной пере-
ходами между компонентами первого возбужденного
крамерсового дублета. Диапазон изменения темпера-
туры эксперимента 4,2–20 К. Линия поглощения наб-
людалась на частоте 76,3 ГГц при ориентации внеш-
него магнитного поля вдоль главной магнитной оси x и
перпендикулярной поляризации (Н0 ⊥ h). В предпо-
ложении больцмановского характера заселенности
уровней была получена оценка расстояния от основ-
ного до первого возбужденного уровня для ионов
Dy3+ в RbDy(MoO4)2, ΔЕ = (15 ± 4) см–1. Величина,
полученная из оптических измерений в работе [15],
соответствует 17 см–1.
RbNd(WO4). Исследование физических свойств но-
вого малоизученного монокристалла RbNd(WO4) было
начато с измерения статических магнитных свойств
при помощи вибрационного магнитометра в диапазоне
температур 0,5–10 К и магнитных полей до 2 Тл.
Согласно работе [8], данное соединение относится к
моноклинной сингонии, его симметрия описывается
пространственной группой С2/c. Поэтому его магнит-
ные оси в силу низкой симметрии могут не совпадать с
кристаллографическими осями кристалла. Для на-
хождения положения главных магнитных осей были
исследованы угловые зависимости как магнитной
восприимчивости, так и спектра ЭПР в трех базисных
плоскостях. В результате совместных экспериментов
установлено, что две главные магнитные оси x и z ле-
жат в плоскости ac и развернуты относительно осей а
и с соответственно на угол 15º и 25º. Третья главная
магнитная ось y параллельна оси второго порядка С2 и
совпадает с кристаллографической осью b, которая
перпендикулярна плоскости ас.
На рис. 8 представлены температурные зависимости
магнитной восприимчивости вдоль главных магнит-
ных направлений в диапазоне температур 0,5–10 К.
Магнитное поле H, используемое в эксперименте,
100 Э. Как видно на рис. 8, магнитная восприим-
чивость кристалла сильно анизотропна. Ее анизот-
ропия обусловлена действием низкосимметричного
кристаллического поля на ионы Nd3+ и анизотропией
диполь-дипольных взаимодействий. В этом диапазоне
температур поведение кривых является парамагнит-
ным, описывается законом Кюри–Вейса. Результат
эксперимента позволяет нам сделать вывод, что маг-
Рис. 7. Системы координат, связанные с кристаллографи-
ческими (a, b, c) и локальными магнитными осями (x, y, z).
x
b, y
c
xa
z
z
−ϕ ϕ
−ϕ
ϕ
0
1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
T, Ê
Рис. 8. Температурная зависимость магнитной восприим-
чивости монокристалла RbNd(WO4)2 вдоль главных маг-
нитных осей (x, y, z).
М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин
774 Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7
нитное упорядочение в этом соединении происходит
при более низких температурах.
Полевая зависимость намагниченности RbNd(WO4)2
вдоль главных направлений в магнитных полях до 2 Тл и
температуре 4,2 К показана на рис. 9. Как видно, за-
висимости не имеют особенностей. Во всем диапазоне
магнитного поля зависимость М(Н), с точностью до
ошибки эксперимента, представлена прямыми линиями
(парамагнитное состояние), отсутствуют аномалии, свя-
занные со структурными и магнитными фазовыми пере-
ходами. Выхода на насыщение в имеющихся магнитных
полях не наблюдается.
Резонансные измерения выполнены при темпе-
ратуре 4,2 К на частоте 71,3 ГГц. Как уже сообщалось
выше, измерения угловых зависимостей спектра ЭПР
позволили определить главные магнитные направ-
ления в кристалле RbNd(WO4)2. Его резонансный
спектр (основное состояние f3, 4I9/2, S = 3/2, L = 3)
состоит из одиночной линии поглощения при перпен-
дикулярной поляризации магнитной компоненты СВЧ
поля (h) относительно направления внешнего поля (H).
Вид спектра для ориентации внешнего магнитного
поля H вдоль оси z показан на рис. 10. Ширина линии
поглощения ΔНz = 850 Э. Вдоль другого направления
(ось x) линия поглощения неоднородно уширенна —
это проявляется в ее уширении и расщеплении по
полю на две линии разной интенсивности (рис. 11).
Положение линий поглощения спектра ЭПР вдоль маг-
нитных осей x, y, z определяется величинами эффек-
тивных g-факторов gx = 0,741, gy = 1,540, gz = 3,236.
Кристаллическое поле ромбической и более низкой
симметрии снимает вырождение до крамерсовых дуб-
летов, так что нижайшее состояние может быть описа-
но спиновым гамильтонианом для эффективного спина
1/2 с анизотропным g-фактором, не содержащим
компонент, ответственных за тонкую структуру спект-
ра. Описание расщепления энергетического спектра в
магнитном поле проведено при помощи эффективного
спинового гамильтониана вида: H = gμBH0S, где S –
эффективный спин (1/2); g-фактор Ланде; μB — маг-
нетон Бора.
Следует отметить, что анализ литературных данных
и наших резонансных исследований указывает на на-
личие в этом семействе двух геометрически неэкви-
валентных центров редкоземельных ионов при нали-
чии четырех формульных единиц в элементарной ячей-
ке, связанных центром симметрии. Это типично для
данного семейства. Однако в исследуемом соединении
RbNd(WO4)2 нам не удалось обнаружить в спектре
ЭПР двух неэквивалентных магнитных центров, воз-
можно, из-за малого угла их разворота.
В заключение кратко перечислим основные резуль-
таты, полученные в работе, целью которой было изу-
Рис. 9. Полевая зависимость намагниченности RbNd(WO4)2
вдоль главных магнитных осей (x, y, z).
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Í, êÝ
Ì
,
Ã
ñ
0 10 20 30 40 50 60
–10
0
10
20
30
40
50
60
70
È
í
òå
í
ñè
â
í
î
ñò
ü
,
î
òí
.
åä
H, êÝ
Рис. 10. Вид спектра поглощения кристалла RbNd(WO4)2
H || z, Т = 4,2 К, ν = 71,3 ГГц.
0 10 20 30 40 50 60 70
–10
0
10
20
30
40
50
.
Í, êÝ
È
í
òå
í
ñè
â
í
î
ñò
ü
,
î
òí
.
åä
Рис. 11. Вид спектра поглощения кристалла RbNd(WO4)2
H || x. Т = 4,2 К, ν = 71,3 ГГц.
Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb3+, Pr3+, Dy3+, Nd3+
Физика низких температур, 2010, т. 36, № 7 775
чение особенностей спектров ЭПР в магнитоконцент-
рированных кристаллах с низкой симметрией.
Для всех изучаемых кристаллов KYb(MoO4)2,
CsPr(MoO4)2, RbDy(MoO4)2 и RbNd(WO4)2 определе-
ны направления главных магнитных осей и получены
величины главных значений g-тензоров.
В кристаллах KYb(MoO4)2 и RbDy(MoO4)2 обнару-
жены два геометрически неэквивалентных центра, а
локальные оси x и z центров развернуты в разные сто-
роны относительно кристаллографических осей а и с
соответственно на угол ϕ = 34º и 25º. Существование
двух магнитонеэквивалентных центров не противоречит
данным по кристаллической структуре этих молибдатов.
Показано, что в исследуемых кристаллах симметрия
локального окружения магнитных ионов Yb3+, Pr3+,
Dy3+ и Nd3+ не выше ромбической.
В кристалле CsPr(MoO4)2 наблюдается квази-
дублетное основное состояние с щелью Δ ∼ 0,2 см–1,
благодаря чему и наблюдается резонансное магнитное
поглощение.
Обнаружено незначительное расщепление резо-
нансной линии поглощения спектра ЭПР кристалла
KYb(MoO4)2 при ориентации внешнего магнитного
поля вдоль оси b (ось С2) с изменением частоты.
Оценена величина энергии диполь-дипольного взаимо-
действия Еdd ∼ 0,1 см–1.
1. M.J.M. Leask, O.C. Tropper and M.L. Wells, J. Phys. C14,
3481 (1981).
2. В.И. Кутько, М.И. Кобец, В.А. Пащенко, Е.Н. Хацько,
ФНТ 21, 441 (1995) [Low Temp. Phys. 21, 345 (1995)].
3. Е.Н. Хацько, Ю.В. Переверзев, М.И. Кобец, В.А. Пащен-
ко, В.И. Кутько, ФНТ 21, 1061 (1995) [Low Temp. Phys.
21, 816 (1995)].
4. D. Ulku, Z. Kristall. B124, 102 (1967).
5. В.К. Трунов, В.А. Ефремов, Ю.А. Великодный, Криста-
лохимия и свойства двойных молибдатов и вольфра-
матов, Наука, Ленинград (1986).
6. В.К. Рыбаков, В.К. Трунов, В.И. Спицын, ДАН 192, 369
(1970).
7. M.В. Мохосоев, Ф.П. Алексеев, В.Л. Бутуханов, Двойные
молибдаты и вольфраматы, Наука, Ленинград (1981).
8. M.T. Borowiec, A.D. Prokhorov, I.M. Krygin, V.P. Dyakonov,
K. Wozniak, L. Dobrzycki, T. Zayarnyuk, M. Baranski, W.
Domuchovski, and H. Szymczak, Physika B371, 205 (2006).
9. А.М. Пшисуха, Дисс. канд. физ-мат. наук, Харьков (1975).
10. Б.Г. Вехтер, ФТТ 29, 2492 (1987).
11. E.N. Khatsko, M.I. Kobets, and Ja.V. Pereversev, Ferro-
electrics 233, 93 (1999).
12. И.В. Скоробогатова, Е.Н. Хацько, С.Н. Гладченко, ФНТ
4, 1063 (1978) [Low Temp. Phys. 4, 505 (1978)].
13. А. Абрагам, Б. Блини, Электронный парамагнитный
резонанс переходных ионов, Мир, Москва (1972).
14. И.В. Скоробогатова, А.И. Звягин, ФНТ 4, 800 (1978)
[Low Temp. Phys. 4, 381 (1978)].
15. И.В. Скоробогатова, Е.М. Савченко, ФНТ 6, 112 (1980)
[Low Temp. Phys. 6, 55 (1980)].
Electron paramagnetic resonance of
rare-earth ions Yb3+, Pr3+, Dy3+, Nd3+
in double molybdates and tungstates
M.I. Kobets, E.N. Khatsko,
K.G. Dergachev, and P.S. Kalinin
The features of EPR spectra of magnetoconcentrated
crystals of rare-earth double molybdates and tungstates
with a low-symmetry crystal structure are studied at
helium temperatures in the frequency range 15–120 GHz.
The directions of the principal magnetic axes and the
principal values of g-tensors are defined for
KYb(MoO4)2, CsPr(MoO4)2, RbDy(MoO4)2, and
RbNd(WO4)2 crystals studied. Two geometrically no-
nequivalent centers are found in crystals KYb(MoO4)2
and RbDy(MoO4)2. Local axes of the centers are turned
to different directions relative to the crystallographic
axes a and c, correspondingly, at the angles 340º and
250°. The energy of dipole–dipole interaction is
estimated as Edd ~ 0.1 cm–1 for KYb(MoO4)2. It is shown
that the lower state of CsPr(MoO4)2 is two closely spaced
singlets with the gap Δ of about 0.2 cm–1.
PACS: 76.30.–v Electron paramagnetic resonance
and relaxation;
05.70.Fh Phase transitions: general studies;
75.60.Ej Magnetization curves, hysteresis,
Barkhausen and related effects.
Keywords: rare-earth double molybdates and tungstates,
electron paramagnetic resonance, dipole–dipole inter-
action.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-117367 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T05:10:28Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Кобец, М.И. Хацько, Е.Н. Дергачев, К.Г. Калинин, П.С. 2017-05-22T15:48:30Z 2017-05-22T15:48:30Z 2010 Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах / М.И. Кобец, Е.Н. Хацько, К.Г. Дергачев, П.С. Калинин // Физика низких температур. — 2010. — Т. 36, № 7. — С. 767–775. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 76.30.–v, 05.70.Fh, 75.60.Ej https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117367 При гелиевых температурах в диапазоне частот 15–120 ГГц изучены особенности спектров ЭПР магнитоконцентрированных кристаллов двойных редкоземельных молибдатов и вольфраматов с низкой симметрией кристаллической структуры. Для всех изучаемых кристаллов KYb(MoO₄)₂, CsPr(MoO₄)₂, RbDy(MoO₄)₂ и RbNd(WO₄)₂ определены направления главных магнитных осей и получены величины главных значений g-тензоров. В кристаллах KYb(MoO₄)₂ и RbDy(MoO₄)₂ обнаружены два геометрически неэквивалентных центра, локальные оси центров развернуты в разные стороны относительно кристаллографических осей а и с соответственно на угол 34º и 25º. Оценена величина энергии дипольдипольного взаимодействия Еdd∼0,1см⁻¹ для KYb(MoO₄)₂. Показано, что нижайшим состоянием CsPr(MoO₄)₂ являются два близко расположенных синглета (квазидублет) с величиной щели Δ∼0,2 см⁻¹. При гелієвих температурах в диапазоні частот 15–120 ГГц вивчено властивості спектру ЕПР магнітоконцентрованих кристалів подвійних рідкісноземельних молібдатів та вольфраматів з низькою симетрією кристалічної структури. Для всіх кристалів KYb(MoO₄)₂, CsPr(MoO₄)₂, RbDy(MoO₄)₂ та RbNd(WO₄)₂, які вивчено, визначено напрямки головних магнітних осей та одержано величини головних значень g-тензорів. В кристалах KYb(MoO₄)₂ і RbDy(MoO₄)₂ виявлено два геометрично нееквівалентних центра, локальні осі центрів розвернуто в різні сторони відносно кристалографічних осей а та с відповідно на кут 34º та 25º. Оцінено величину енергії диполь-дипольної взаємодії Еdd∼0,1 см⁻¹ для KYb(MoO₄)₂. Показано, що найнижчим станом CsPr(MoO₄)₂ є два синглети (квазідублет), які близько розміщені, з величиною щілини Δ∼0,2 см⁻¹. The features of EPR spectra of magnetoconcentrated crystals of rare-earth double molybdates and tungstates with a low-symmetry crystal structure are studied at helium temperatures in the frequency range 15–120 GHz. The directions of the principal magnetic axes and the principal values of g-tensors are defined for KYb(MoO₄)₂, CsPr(MoO₄)₂, RbDy(MoO₄)₂, and RbNd(WO₄)₂ crystals studied. Two geometrically nonequivalent centers are found in crystals KYb(MoO₄)₂ and RbDy(MoO₄)₂. Local axes of the centers are turned to different directions relative to the crystallographic axes a and c, correspondingly, at the angles 340º and 250°. The energy of dipole–dipole interaction is estimated as Edd~0.1 cm⁻¹ for KYb(MoO₄)₂. It is shown that the lower state of CsPr(MoO₄)₂ is two closely spaced singlets with the gap Δ of about 0.2 cm⁻¹. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Низкотемпеpатуpный магнетизм Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах Electron paramagnetic resonance of rare-earth ions Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ in double molybdates and tungstates Article published earlier |
| spellingShingle | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах Кобец, М.И. Хацько, Е.Н. Дергачев, К.Г. Калинин, П.С. Низкотемпеpатуpный магнетизм |
| title | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах |
| title_alt | Electron paramagnetic resonance of rare-earth ions Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ in double molybdates and tungstates |
| title_full | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах |
| title_fullStr | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах |
| title_full_unstemmed | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах |
| title_short | Электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов Yb³⁺, Pr³⁺, Dy³⁺, Nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах |
| title_sort | электронный парамагнитный резонанс редкоземельных ионов yb³⁺, pr³⁺, dy³⁺, nd³⁺ в двойных молибдатах и вольфраматах |
| topic | Низкотемпеpатуpный магнетизм |
| topic_facet | Низкотемпеpатуpный магнетизм |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117367 |
| work_keys_str_mv | AT kobecmi élektronnyiparamagnitnyirezonansredkozemelʹnyhionovyb3pr3dy3nd3vdvoinyhmolibdatahivolʹframatah AT hacʹkoen élektronnyiparamagnitnyirezonansredkozemelʹnyhionovyb3pr3dy3nd3vdvoinyhmolibdatahivolʹframatah AT dergačevkg élektronnyiparamagnitnyirezonansredkozemelʹnyhionovyb3pr3dy3nd3vdvoinyhmolibdatahivolʹframatah AT kalininps élektronnyiparamagnitnyirezonansredkozemelʹnyhionovyb3pr3dy3nd3vdvoinyhmolibdatahivolʹframatah AT kobecmi electronparamagneticresonanceofrareearthionsyb3pr3dy3nd3indoublemolybdatesandtungstates AT hacʹkoen electronparamagneticresonanceofrareearthionsyb3pr3dy3nd3indoublemolybdatesandtungstates AT dergačevkg electronparamagneticresonanceofrareearthionsyb3pr3dy3nd3indoublemolybdatesandtungstates AT kalininps electronparamagneticresonanceofrareearthionsyb3pr3dy3nd3indoublemolybdatesandtungstates |