Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄
Дан обзор экспериментальных результатов исследования магнитных и резонансных свойств, теплоемкости, мюонной спиновой релаксации и рассеяния нейтронов монокристалла метабората меди CuB₂O₄. Приведены результаты симметрийного анализа и моделирования методом феноменологического термодинамического потенц...
Saved in:
| Published in: | Физика низких температур |
|---|---|
| Date: | 2002 |
| Main Authors: | , , , , , , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2002
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128663 |
| 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: | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ / Г.А. Петраковский, А.И. Панкрац, М.А. Попов, А.Д. Балаев, Д.А. Великанов, А.М. Воротынов, К.А. Саблина, Б. Россли, Й. Шефер, А. Амато, У. Стауб, М. Боем, Б.Уладиаф // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 8-9. — С. 840-849. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860101570369159168 |
|---|---|
| author | Петраковский, Г.А. Панкрац, А.И. Попов, М.А. Балаев, А.Д. Великанов, Д.А. Воротынов, А.М. Саблина, К.А. Россли, Б. Шефер, Й. Амато, А. Стауб, У. Боем, М. Уладиаф, Б. |
| author_facet | Петраковский, Г.А. Панкрац, А.И. Попов, М.А. Балаев, А.Д. Великанов, Д.А. Воротынов, А.М. Саблина, К.А. Россли, Б. Шефер, Й. Амато, А. Стауб, У. Боем, М. Уладиаф, Б. |
| citation_txt | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ / Г.А. Петраковский, А.И. Панкрац, М.А. Попов, А.Д. Балаев, Д.А. Великанов, А.М. Воротынов, К.А. Саблина, Б. Россли, Й. Шефер, А. Амато, У. Стауб, М. Боем, Б.Уладиаф // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 8-9. — С. 840-849. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика низких температур |
| description | Дан обзор экспериментальных результатов исследования магнитных и резонансных свойств, теплоемкости, мюонной спиновой релаксации и рассеяния нейтронов монокристалла метабората меди CuB₂O₄. Приведены результаты симметрийного анализа и моделирования методом феноменологического термодинамического потенциала. Обсуждается магнитная структура кристалла в различных температурных интервалах области магнитного упорядочения.
Надано огляд експериментальних результатів магнітних та резонансних властивостей,
теплоємності, мюонної спінової релаксації та розсіювання нейтронів монокристала мета-
бората міді CuB₂O₄. Приведено результати симетрійного аналізу та моделювання
методом феноменологічного термодинамічного потенціалу. Обговорюється магнітна
структура кристала в різних температурних інтервалах області магнітного упорядкування.
The results of experimental research on the magnetic and resonance properties, heat capacity, muon spin relaxation, and neutron scattering of single-crystal copper metaborate CuB₂O₄ are reviewed. The results of a symmetry analysis and of modeling by the method of the phenomenological thermodynamic potential are presented. The magnetic structure of the crystal in various temperature intervals of the magnetic ordering region is discussed.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:29:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9, ñ. 840–849
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìåòàáîðàòà ìåäè CuB2O4
Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé1, À. È. Ïàíêðàö1, Ì. À. Ïîïîâ1, À. Ä. Áàëàåâ1,
Ä. À. Âåëèêàíîâ1, À. Ì. Âîðîòûíîâ1, Ê. À. Ñàáëèíà1,
Á. Ðîññëè2, É. Øåôåð2, À. Àìàòî2, Ó. Ñòàóá2, Ì. Áîåì2,3, Á. Óëàäèàô3
1 Èíñòèòóò ôèçèêè èì. Ë. Â. Êèðåíñêîãî ÑÎ ÐÀÍ
Àêàäåìãîðîäîê, ã. Êðàñíîÿðñê, 660036, Ðîññèÿ
E-mail: pank@iph.krasn.ru
2 Laboratory for Neutron Scattering, ETH Zurich & Paul Scherrer Institute
CH-5232 Villigen PSI, Switzerland
3 Institut Laue-Langevin, 38042 Grenoble, Cedex 9, France
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 4 ôåâðàëÿ 2002 ã.
Äàí îáçîð ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðåçóëüòàòîâ èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíûõ è ðåçîíàíñíûõ
ñâîéñòâ, òåïëîåìêîñòè, ìþîííîé ñïèíîâîé ðåëàêñàöèè è ðàññåÿíèÿ íåéòðîíîâ ìîíîêðèñ-
òàëëà ìåòàáîðàòà ìåäè CuB2O4 . Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ñèììåòðèéíîãî àíàëèçà è ìîäåëè-
ðîâàíèÿ ìåòîäîì ôåíîìåíîëîãè÷åñêîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà. Îáñóæäàåòñÿ
ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà êðèñòàëëà â ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðíûõ èíòåðâàëàõ îáëàñòè ìàã-
íèòíîãî óïîðÿäî÷åíèÿ.
Íàäàíî îãëÿä åêñïåðèìåíòàëüíèõ ðåçóëüòàò³â ìàãí³òíèõ òà ðåçîíàíñíèõ âëàñòèâîñòåé,
òåïëîºìíîñò³, ìþîííî¿ ñï³íîâî¿ ðåëàêñàö³¿ òà ðîçñ³þâàííÿ íåéòðîí³â ìîíîêðèñòàëà ìåòà-
áîðàòà ì³ä³ CuB2O4 . Ïðèâåäåíî ðåçóëüòàòè ñèìåòð³éíîãî àíàë³çó òà ìîäåëþâàííÿ
ìåòîäîì ôåíîìåíîëîã³÷íîãî òåðìîäèíàì³÷íîãî ïîòåíö³àëó. Îáãîâîðþºòüñÿ ìàãí³òíà
ñòðóêòóðà êðèñòàëà â ð³çíèõ òåìïåðàòóðíèõ ³íòåðâàëàõ îáëàñò³ ìàãí³òíîãî óïîðÿäêóâàííÿ.
PACS: 75.25.+z, 75.40.Cx
Ââåäåíèå
Îòêðûòèå âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ñâåðõïðîâî-
äèìîñòè ñòèìóëèðîâàëî ïîâûøåííûé èíòåðåñ ê
èññëåäîâàíèþ ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ îêñèäíûõ ñî-
åäèíåíèé ìåäè, êîòîðûå õîòÿ è íå ÿâëÿþòñÿ
ñâåðõïðîâîäÿùèìè, íî èìåþò îäèíàêîâûå ñ
ÂÒÑÏ ôðàãìåíòû êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû.
Ñâîåîáðàçèå äâóõâàëåíòíîãî èîíà ìåäè ñîñòîèò â
òîì, ÷òî îí ôîðìèðóåò òàêîå ìíîãîîáðàçèå ìàã-
íèòíûõ ñòðóêòóð, êîòîðîå íå âñòðå÷àåòñÿ íè ó îä-
íîãî äðóãîãî õèìè÷åñêîãî ýëåìåíòà.  êà÷åñòâå
ïðèìåðà øèðîêîãî ðàçíîîáðàçèÿ ìàãíèòíûõ
ñâîéñòâ îêñèäíûõ ñîåäèíåíèé ìåäè ìîæíî ïðè-
âåñòè èññëåäîâàííûå íàìè ðàíåå îêñîêóïðàòû,
ñðåäè êîòîðûõ âñòðå÷àþòñÿ òðåõìåðíûé àíòèôåð-
ðîìàãíåòèê ñ ÷åòûðåõñïèíîâûì îáìåííûì âçàè-
ìîäåéñòâèåì (Bi CuO2 4) [1], öåïî÷å÷íûé
ñïèí-ïàéåðëñîâñêèé ìàãíåòèê (CuGeO3) [2,3],
äâóìåðíûé àíòèôåððîìàãíåòèê ñ íàðóøåííîé
ëàääåðíîé ñòðóêòóðîé (LiCu O2 2) [4], ñïèíîâîå
ñòåêëî (CuGa O2 4) [5]. Íà÷àòû èññëåäîâàíèÿ
òðèêëèííîãî ìàãíåòèêà Cu Bi B O5 2 4 14, îáëàäàþ-
ùåãî ôåððî- èëè ôåððèìàãíèòíîé ñòðóêòóðîé [6].
Íåäàâíî íàìè áûëè âûðàùåíû ìîíîêðèñòàëëû
ìåòàáîðàòà ìåäè CuB O2 4. Ïåðâûå æå èññëåäîâà-
íèÿ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ýòîãî ñîåäèíåíèÿ ïîêàçà-
ëè, ÷òî â îáëàñòè òåìïåðàòóð íèæå 20 Ê îíî îáëà-
äàåò ñëîæíîé äèàãðàììîé ñîñòîÿíèé, ïðè÷åì â
îïðåäåëåííûõ îáëàñòÿõ ýòîé äèàãðàììû â ìåòà-
áîðàòå ìåäè ðåàëèçóåòñÿ ìîäóëèðîâàííàÿ (íåñî-
èçìåðèìàÿ) ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà. Â áîëüøèíñòâå
ñëó÷àåâ òàêèå ñòðóêòóðû âîçíèêàþò êàê ðåçóëü-
òàò êîíêóðåíöèè îáìåííûõ âçàèìîäåéñòâèé [7].
 ýòèõ ñëó÷àÿõ êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà íå íà-
êëàäûâàåò êàêèõ-ëèáî îãðàíè÷åíèé íà âîçìîæ-
íîñòü ðåàëèçàöèè òàêèõ ìàãíèòíûõ ñòðóêòóð.
Äçÿëîøèíñêèé âïåðâûå óêàçàë íà âîçìîæíîñòü
© Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, À. È. Ïàíêðàö, Ì. À. Ïîïîâ, À. Ä. Áàëàåâ, Ä. À. Âåëèêàíîâ, À. Ì. Âîðîòûíîâ, Ê. À. Ñàáëèíà,
Á. Ðîññëè, É. Øåôåð, À. Àìàòî, Ó. Ñòàóá, Ì. Áîåì, Á. Óëàäèàô, 2002
âîçíèêíîâåíèÿ ìîäóëèðîâàííûõ ñòðóêòóð çà ñ÷åò
ðåëÿòèâèñòñêèõ âçàèìîäåéñòâèé [8]. Ôèçè÷åñêîé
ïðè÷èíîé ïîÿâëåíèÿ íåñîèçìåðèìûõ ñòðóêòóð
â ýòèõ ñëó÷àÿõ ÿâëÿåòñÿ àíòèñèììåòðè÷íîå îá-
ìåííîå âçàèìîäåéñòâèå Äçÿëîøèíñêîãî–Ìîðèÿ.
Ôîðìàëüíî òàêèå ìàãíèòíûå ñòðóêòóðû ìîãóò
áûòü îïèñàíû ïóòåì âêëþ÷åíèÿ â òåðìîäèíàìè÷å-
ñêèé ïîòåíöèàë èíâàðèàíòà Ëèôøèöà [7], ñîäåð-
æàùåãî ëèíåéíî ïåðâûå ïðîèçâîäíûå ïî êîîðäè-
íàòàì îò äâóõêîìïîíåíòíîãî ïàðàìåòðà ïîðÿäêà.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî â ýòîì ñëó÷àå íà ñèììåò-
ðèþ êðèñòàëëà íàêëàäûâàåòñÿ âàæíîå îãðàíè÷å-
íèå: èíâàðèàíò Ëèôøèöà ìîæåò áûòü âêëþ÷åí â
òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïîòåíöèàë òîëüêî äëÿ êðèñ-
òàëëîâ áåç öåíòðà èíâåðñèè.
Âîçíèêàþùàÿ â ìåòàáîðàòå ìåäè íåñîèçìåðè-
ìàÿ ñòðóêòóðà îòíîñèòñÿ èìåííî ê òàêîìó ìåíåå
ðàñïðîñòðàíåííîìó òèïó ìîäóëèðîâàííûõ ñòðóê-
òóð, îáóñëîâëåííûõ ðåëÿòèâèñòñêèìè âçàèìîäåé-
ñòâèÿìè. Ïîýòîìó êîìïëåêñíûå èññëåäîâàíèÿ òà-
êèõ ñòðóêòóð, ïðîâåäåííûå íà ìîíîêðèñòàëëàõ
âûñîêîãî êà÷åñòâà, ïðåäñòàâëÿþò áîëüøîé èí-
òåðåñ.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ïðèâîäÿòñÿ ðåçóëüòàòû
ýêñïåðèìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé ìàãíèòíûõ è
íåêîòîðûõ äðóãèõ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìåòàáîðà-
òà ìåäè CuB O2 4, à òàêæå îáñóæäàåòñÿ ìàãíèòíàÿ
ñòðóêòóðà êðèñòàëëà â ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðíûõ
èíòåðâàëàõ îáëàñòè ìàãíèòíîãî óïîðÿäî÷åíèÿ.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå
Òåõíîëîãèÿ âûðàùèâàíèÿ êðóïíûõ âûñîêîêà-
÷åñòâåííûõ ìîíîêðèñòàëëîâ ìåòàáîðàòà ìåäè
äàíà â ðàáîòå [9]. Ðåíòãåíîãðàôè÷åñêèå è íåéòðî-
íîãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ [10] ïðè êîìíàòíîé
òåìïåðàòóðå ïîêàçàëè, ÷òî CuB O2 4 — òåòðàãî-
íàëüíûé êðèñòàëë, ïðîñòðàíñòâåííàÿ ãðóïïà
I d42 ñ ïàðàìåòðàìè ðåøåòêè a � 11,528 Å, c �
� 5,607 Å. Åäèíè÷íàÿ ÿ÷åéêà ñîäåðæèò 12 ôîð-
ìóëüíûõ åäèíèö (ðèñ. 1). Èîíû ìåäè Ñu2� çàíè-
ìàþò äâå íåýêâèâàëåíòíûå ïîçèöèè: Ñu(b) — ïî-
çèöèÿ 4b, òî÷å÷íàÿ ñèììåòðèÿ S4(0,0,1/2), è
Cu(d) — ïîçèöèÿ 8d, òî÷å÷íàÿ ñèììåòðèÿ
Ñ2(0,0815;1/4;1/8). Èîí Ñu(b) íàõîäèòñÿ â öåí-
òðå êâàäðàòà, îáðàçîâàííîãî ÷åòûðüìÿ èîíàìè
êèñëîðîäà; èîí Cu(d) îêðóæåí øåñòüþ èîíàìè
êèñëîðîäà, ëîêàëèçîâàííûìè â âåðøèíàõ èñêà-
æåííîãî îêòàýäðà. Ñïåöèàëüíîå íåéòðîíîãðàôè-
÷åñêîå èññëåäîâàíèå âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ [10]
ïîêàçàëî, ÷òî âïëîòü äî òåìïåðàòóðû 1,5 Ê êðèñ-
òàëë íå ïîäâåðæåí íèêàêèì ñòðóêòóðíûì ôàçî-
âûì ïåðåõîäàì.
Ìàãíèòíûå èçìåðåíèÿ, âûïîëíåííûå íà êðèñ-
òàëëàõ, ïîêàçàëè, ÷òî ìàãíèòíàÿ âîñïðèèì÷è-
âîñòü èñïûòûâàåò ðåçêèå îñîáåííîñòè ïðè òåìïå-
ðàòóðàõ ÒI = 10 Ê è ÒN = 20 Ê. Ðåçóëüòàòû
èçìåðåíèÿ ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷èâîñòè íà
ÑÊÂÈÄ-ìàãíèòîìåòðå äëÿ îðèåíòàöèé ìàãíèòíî-
ãî ïîëÿ âäîëü è ïåðïåíäèêóëÿðíî òåòðàãîíàëüíîé
îñè êðèñòàëëà ïîêàçàíû íà ðèñ. 2 [11]. Îáðàùàåò
íà ñåáÿ âíèìàíèå ðåçêàÿ àíèçîòðîïèÿ âîñïðèèì-
÷èâîñòè. Äëÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ïðèëîæåííîãî â
áàçèñíîé ïëîñêîñòè êðèñòàëëà, ïðè òåìïåðàòóðå
20 Ê íàáëþäàåòñÿ ñêà÷îê âîñïðèèì÷èâîñòè è åå
áûñòðûé ðîñò ïðè äàëüíåéøåì ïîíèæåíèè òåìïå-
ðàòóðû. Ïðè òåìïåðàòóðå ÒI âîñïðèèì÷èâîñòü
ñêà÷êîì óìåíüøàåòñÿ ïðèìåðíî íà ïîðÿäîê è ïðè
äàëüíåéøåì ñíèæåíèè òåìïåðàòóðû äî 4,2 Ê ìî-
íîòîííî âîçðàñòàåò. Äëÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ïðèëî-
æåííîãî âäîëü òåòðàãîíàëüíîé îñè êðèñòàëëà,
òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü âîñïðèèì÷èâîñòè ÿâ-
ëÿåòñÿ ãëàäêîé âî âñåì òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå.
Ïàðàìàãíèòíàÿ òåìïåðàòóðà Êþðè è ýôôåêòèâ-
íûé ìàãíèòíûé ìîìåíò èîíà ìåäè, îïðåäåëåííûå
èç âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ÷àñòè ìàãíèòíîé âîñ-
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 841
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìåòàáîðàòà ìåäè CuB2O4
Ðèñ. 1. Êðèñòàëëè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà ìåòàáîðàòà ìåäè.
Ðèñ. 2. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ìàãíèòíîé âîñïðè-
èì÷èâîñòè ìîíîêðèñòàëëà ìåòàáîðàòà ìåäè. Ìàãíèò-
íîå ïîëå ïàðàëëåëüíî: òåòðàãîíàëüíîé îñè êðèñòàëëà
(1); áàçèñíîé ïëîñêîñòè êðèñòàëëà (2).
ïðèèì÷èâîñòè, ðàâíû � = – 9,5 Ê è �eff = 1,77 �Â
ñîîòâåòñòâåííî.
Ïîëåâûå çàâèñèìîñòè íàìàãíè÷åííîñòè, èçìå-
ðåííûå íà âèáðàöèîííîì ìàãíèòîìåòðå [12] ïðè
îðèåíòàöèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ äî 60 êÝ âäîëü òåò-
ðàãîíàëüíîé îñè êðèñòàëëà, ÿâëÿþòñÿ ãëàäêèìè
âî âñåì èññëåäîâàííîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð. Â
òî æå âðåìÿ ïðè îðèåíòàöèè ïîëÿ â òåòðàãîíàëü-
íîé ïëîñêîñòè èìåþòñÿ èçëîìû êðèâûõ íàìàãíè-
÷èâàíèÿ (ðèñ. 3).  îáëàñòè òåìïåðàòóð 10–18 Ê
êðèâûå íàìàãíè÷èâàíèÿ ñâèäåòåëüñòâóþò î ñóùå-
ñòâîâàíèè ñïîíòàííîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà â áà-
çèñíîé ïëîñêîñòè êðèñòàëëà. Âåëè÷èíà ñïîíòàí-
íîãî ìîìåíòà ðàâíà m0 = 0,56 ýìå/ã ïðè
òåìïåðàòóðå Ò = 10 Ê. Ïðè ñíèæåíèè òåìïåðàòó-
ðû íèæå ÒI ñïîíòàííàÿ íàìàãíè÷åííîñòü èñ÷åçà-
åò, è íà êðèâûõ íàìàãíè÷èâàíèÿ ïîÿâëÿåòñÿ îñî-
áåííîñòü â áîëåå âûñîêèõ ìàãíèòíûõ ïîëÿõ. Ëè-
íåéíàÿ àïïðîêñèìàöèÿ âûñîêîïîëåâûõ ëèíåéíûõ
ó÷àñòêîâ ïîëåâûõ çàâèñèìîñòåé íàìàãíè÷åííîñòè
â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 4,2–10 Ê ïîêàçûâàåò,
÷òî âûøå ýòèõ ïîëåé â êðèñòàëëå âíîâü ïîÿâëÿåò-
ñÿ ñïîíòàííûé ìàãíèòíûé ìîìåíò.
Îïèñàííûå âûøå àíîìàëèè ìàãíèòíîé âîñïðè-
èì÷èâîñòè ñîïðîâîæäàþòñÿ îñîáåííîñòÿìè òåìïå-
ðàòóðíîãî ïîâåäåíèÿ òåïëîåìêîñòè (ðèñ. 4) [11].
Íà òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè òåïëîåìêîñòè íà-
áëþäàþòñÿ äâå àíîìàëèè ïðè òåìïåðàòóðàõ, ñîâ-
ïàäàþùèõ ñ àíîìàëèÿìè ìàãíèòíîé âîñïðèèì÷è-
âîñòè. Êðîìå òîãî, ïðè òåìïåðàòóðå íèæå 4 Ê
òåïëîåìêîñòü èìååò îñîáåííîñòü â âèäå øèðîêîãî
ìàêñèìóìà.
 ðàáîòå [11] ïðèâåäåíû äàííûå èçìåðåíèé
ìþîííîé ñïèíîâîé ðåëàêñàöèè (�SR), êîòîðûå
òàêæå ïîäòâåðæäàþò íàëè÷èå ìàãíèòíûõ ïðåâðà-
ùåíèé ïðè òåìïåðàòóðàõ 20 è 10 Ê. Áîëåå ïîçä-
íèå èçìåðåíèÿ äî òåìïåðàòóð � 0,1 Ê [13] âûÿâè-
ëè äîïîëíèòåëüíîå ìàãíèòíîå ïðåâðàùåíèå ïðè
òåìïåðàòóðå íèæå 2 Ê (ðèñ. 5). Ìîæíî ïðåäïîëà-
ãàòü, ÷òî ñïèíîâàÿ ïîäñèñòåìà ìåòàáîðàòà ìåäè
ïåðåñòðàèâàåòñÿ è ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå.
Ìàãíèòíûé ðåçîíàíñ â CuB2O4 áûë èññëåäî-
âàí â øèðîêîì èíòåðâàëå ÷àñòîò, ìàãíèòíûõ ïî-
ëåé è òåìïåðàòóð [14]. Íà ðèñ. 6 ïîêàçàíû ÷àñ-
òîòíî-ïîëåâûå çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîãî ðåçîíàíñà
â CuB2O4, èçìåðåííûå ïðè Ò = 4,2 Ê äëÿ äâóõ
îðèåíòàöèé ìàãíèòíîãî ïîëÿ: Í || c è Í � c. Äëÿ
Í || c çàâèñèìîñòü ÿâëÿåòñÿ ãëàäêîé è ïî÷òè ëè-
íåéíîé. Íî äëÿ îðèåíòàöèè Í � c ñ óâåëè÷åíèåì
ïîëÿ íàáëþäàåòñÿ ñêà÷îê ÷àñòîòû ïðè Íc� =
= 12 êÝ (ñì. âñòàâêó à). Ýòîò ñêà÷îê îáóñëîâëåí
842 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9
Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé è äð.
Ðèñ. 3. Ïîëåâûå çàâèñèìîñòè íàìàãíè÷åííîñòè äëÿ
Í�ñ.
Ðèñ. 4. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü òåïëîåìêîñòè ìî-
íîêðèñòàëëà ìåòàáîðàòà ìåäè: ñâåòëûå êðóæêè — ýêñ-
ïåðèìåíò [11], 1 — ðåçóëüòàò ìîäåëèðîâàíèÿ, 2 —
âêëàä Äåáàÿ, 3 — àíîìàëèÿ òèïà Øîòòêè, 4 — âêëàä
Ëàíäàó, 5 — îöåíêà Ãèíçáóðãà.
Ðèñ. 5. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ìþîííîé ñïèíî-
âîé ðåëàêñàöèè â ìåòàáîðàòå ìåäè.
ôàçîâûì ïåðåõîäîì èç íèçêîòåìïåðàòóðíîãî ñî-
ñòîÿíèÿ 1 â ñîñòîÿíèå 2 ñ èíäóöèðîâàííûì ïîëåì
ñïîíòàííûì ìàãíèòíûì ìîìåíòîì ïðè Í = Íc�.
Íà âñòàâêå á ïîêàçàíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìî-
ñòè ðåçîíàíñíîãî ïîëÿ, èçìåðåííûå íà ðàçíûõ
÷àñòîòàõ ïðè Í � c. Ïðè èçìåðåíèÿõ íà ÷àñòîòàõ
10,6 è 28,65 ÃÃö â îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð íà-
áëþäàþòñÿ ðåçêèå èçìåíåíèÿ ðåçîíàíñíîãî ïîëÿ,
êîòîðûå òàêæå ñîãëàñóþòñÿ ñ ôàçîâûì ïåðåõî-
äîì. Òåìïåðàòóðû, ïðè êîòîðûõ ïðîèñõîäÿò ýòè
èçìåíåíèÿ, ïîíèæàþòñÿ ñ ðîñòîì ÷àñòîòû. Ïðè èç-
ìåðåíèè íà ÷àñòîòå 56,59 ÃÃö íèêàêèõ àíîìàëèé
ðåçîíàíñíîãî ïîëÿ íå ñóùåñòâóåò âïëîòü äî 4,2 Ê.
Íà ðèñ. 7 ïîêàçàíà Í�–T ôàçîâàÿ äèàãðàììà,
ïîëó÷åííàÿ èç äàííûõ ðåçîíàíñíûõ è ìàãíèòíûõ
èçìåðåíèé. Ïóíêòèðíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåòñòâóåò ïå-
ðåõîäó èç ïàðàìàãíèòíîãî ñîñòîÿíèÿ â ìàãíèòî-
óïîðÿäî÷åííîå ñîñòîÿíèå 2. Èç ôàçîâîé äèàãðàì-
ìû ÿñíî, ÷òî îòñóòñòâèå íèçêîòåìïåðàòóðíûõ
àíîìàëèé ðåçîíàíñíûõ ïàðàìåòðîâ íà ÷àñòîòå
56,59 ÃÃö îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî ïðè Ò = 4,2 Ê
êðèñòàëë CuB2O4 óæå íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè 2,
ïîñêîëüêó ñîîòâåòñòâóþùåå ýòîé ÷àñòîòå ðåçî-
íàíñíîå ïîëå Í � 18 êÝ áîëüøå êðèòè÷åñêîãî
çíà÷åíèÿ ïîëÿ Íc� = 12 êÝ. Êðîìå òîãî, àíàëèç
ðåçîíàíñíûõ è ìàãíèòíûõ äàííûõ ïîêàçàë [14],
÷òî ïðè ïåðåõîäå èç ñîñòîÿíèÿ 2 â ñîñòîÿíèå 1
ìàãíèòíûå ìîìåíòû èîíîâ ìåäè îñòàþòñÿ â áàçèñ-
íîé ïëîñêîñòè, íî ñïîíòàííûé ìàãíèòíûé ìîìåíò
èñ÷åçàåò.  ýòîé æå ðàáîòå ñäåëàíî ïðåäïîëîæå-
íèå, ÷òî â íèçêîòåìïåðàòóðíîì ñîñòîÿíèè 1 â
CuB2O4 ðåàëèçóåòñÿ ãåëèêîèäàëüíàÿ (ìîäóëèðî-
âàííàÿ) ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà. Â ïîëüçó ãåëèêî-
èäàëüíîé ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû â íèçêîòåìïå-
ðàòóðíîì ñîñòîÿíèè CuB2O4 ñâèäåòåëüñòâóåò îò-
ñóòñòâèå óãëîâîé çàâèñèìîñòè ðåçîíàíñíûõ ïàðà-
ìåòðîâ â áàçèñíîé ïëîñêîñòè â ïîëÿõ íèæå Íñ� è
ïîÿâëåíèå òàêîé çàâèñèìîñòè â ïîëÿõ âûøå Íñ�
(ðèñ. 8). Äëÿ ïðîñòîé ñïèðàëè â îòñóòñòâèå âíåø-
íåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ ëîêàëüíûå âåêòîðû àíòè-
ôåððîìàãíåòèçìà ðàñïðåäåëåíû ðàâíîìåðíî ïî
âñåì íàïðàâëåíèÿì â áàçèñíîé ïëîñêîñòè. Âíåø-
íåå ìàãíèòíîå ïîëå äåôîðìèðóåò ñïèðàëü, ïðå-
âðàùàÿ åå â âååðíóþ ñòðóêòóðó, â êîòîðîé
âåêòîðû àíòèôåððîìàãíåòèçìà ðàñïðåäåëåíû â
ïðåäåëàõ ñåêòîðà ñ óãëîâûì ðàçìåðîì �. Åñëè âå-
ëè÷èíà � ñðàâíèìà ñ ïåðèîäîì òåòðàãîíàëüíîé
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 843
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìåòàáîðàòà ìåäè CuB2O4
Ðèñ. 6. ×àñòîòíî-ïîëåâûå çàâèñèìîñòè ìàãíèòíîãî ðå-
çîíàíñà ïðè Ò � 4,2 Ê äëÿ H || c è H � c. Âñòàâêà à —
ôðàãìåíò ÷àñòîòíî-ïîëåâîé çàâèñèìîñòè äëÿ H � c.
Âñòàâêà á — òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè ðåçîíàíñ-
íîãî ïîëÿ íà ÷àñòîòàõ , ÃÃö: 56,59 (1); 28,65 (2);
10,6 (3).
Ðèñ. 7. Í�–T ôàçîâàÿ äèàãðàììà ñîñòîÿíèé ìåòàáîðà-
òà ìåäè: ìàãíèòíûå (❍) è ðåçîíàíñíûå (●) èçìåðå-
íèÿ; äàííûå [15] (▲).
Ðèñ. 8. Óãëîâûå çàâèñèìîñòè ðåçîíàíñíîãî ïîëÿ è øè-
ðèíû ëèíèè â òåòðàãîíàëüíîé ïëîñêîñòè ïðè Ò � 4,2 Ê
íà ÷àñòîòàõ, ÃÃö: 41,51 (❍,�); 29,008 (●,▲).
óãëîâîé çàâèñèìîñòè
/2, òî óñðåäíåíèå ïî âñåì
ëîêàëüíûì ïîçèöèÿì ïðèâåäåò ê îòñóòñòâèþ óã-
ëîâîé çàâèñèìîñòè ðåçîíàíñíûõ ïàðàìåòðîâ â áà-
çèñíîé ïëîñêîñòè.
Äëÿ èññëåäîâàíèÿ ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû ìå-
òàáîðàòà ìåäè CuB2O4 â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ ôà-
çîâîé äèàãðàììû áûëè âûïîëíåíû íåéòðîíî-
ãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ íà ìîíîêðèñòàëëå,
âûðàùåííîì ñ èñïîëüçîâàíèåì èçîòîïà áîðà
11Â äëÿ óìåíüøåíèÿ ïîãëîùåíèÿ íåéòðîíîâ
[10,13,15].
Èíòåíñèâíîñòè íåêîòîðûõ áðýããîâñêèõ ïèêîâ
è, â îñîáåííîñòè, çàïðåùåííûõ ðåôëåêñîâ (110)
èëè (002) óâåëè÷èâàþòñÿ ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðà-
òóðû â îáëàñòè 10–20 Ê, ÷òî ãîâîðèò î òîì, ÷òî â
ýòîì òåìïåðàòóðíîì èíòåðâàëå â CuB2O4 ðåàëè-
çóåòñÿ àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà. Â ïðî-
ñòðàíñòâå îáðàòíîé ðåøåòêè òàêàÿ ñòðóêòóðà îïè-
ñûâàåòñÿ âåêòîðîì ðàñïðîñòðàíåíèÿ q = 0, òàê
÷òî ìàãíèòíàÿ è êðèñòàëëîõèìè÷åñêàÿ ÿ÷åéêè
ñîâïàäàþò. Â ýòîì ñîñòîÿíèè ìàãíèòíûå ìîìåíòû
èîíîâ Ñu(b) è Cu(d) óïîðÿäî÷èâàþòñÿ ïî-ðàçíî-
ìó: ïðè Ò = 12 Ê ìàãíèòíûå ìîìåíòû èîíîâ ñî-
ñòàâëÿþò îêîëî 1 � íà îäèí àòîì äëÿ Ñu(b) è
îêîëî 0,25 � äëÿ Cu(d). Äåòàëüíîå îïèñàíèå
ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû CuB2O4 â ñîñòîÿíèè 2 áó-
äåò ñäåëàíî íèæå.
 îáëàñòè òåìïåðàòóð íèæå ÒI íà íåéòðîíî-
ãðàììå CuB2O4 âáëèçè ìàãíèòíûõ ïèêîâ ïîÿâëÿ-
þòñÿ ìàãíèòíûå ñàòåëëèòû, ðàñïîëîæåííûå â
ñèììåòðè÷íûõ ïîçèöèÿõ ïî îòíîøåíèþ ê òî÷êàì
îáðàòíîé ðåøåòêè ñîèçìåðèìîé ôàçû (ðèñ. 9).
Ïðè ýòîì ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà ìåòàáîðàòà ìåäè
ñòàíîâèòñÿ íåñîèçìåðèìîé âäîëü òåòðàãîíàëüíîé
îñè êðèñòàëëà è îïèñûâàåòñÿ âîëíîé ñïèíîâîé
ïëîòíîñòè ñ ôàçîâîé ìîäóëÿöèåé [10]. Ïåðèîä
ñïèíîâîé ìîäóëÿöèè íåïðåðûâíî óâåëè÷èâàåòñÿ
îò q � 0 âáëèçè 10 Ê äî q = (0;0;0,15) ïðè òåì-
ïåðàòóðå 1,8 Ê (ðèñ. 10). Ïðè ýòîé òåìïåðàòóðå
ìîäóëÿöèÿ ñïèíîâîé ñòðóêòóðû õàðàêòåðèçóåòñÿ
ïåðèîäîì ñ/0,15 � 40 Å. Çàâèñèìîñòü âåëè÷èíû
âîëíîâîãî âåêòîðà íåñîèçìåðèìîé ôàçû ñïèíîâîé
ñòðóêòóðû îò òåìïåðàòóðû ïîä÷èíÿåòñÿ ñòåïåííî-
ìó çàêîíó:
q Ò À Ò ÒI( ) ( ) ,� � 05. (1)
Ñîîòíîøåíèå (1) õîðîøî îïèñûâàåò òåìïåðàòóð-
íóþ çàâèñèìîñòü âîëíîâîãî âåêòîðà íåñîèçìåðè-
ìîé ôàçû âî âñåì èññëåäîâàííîì äèàïàçîíå òåì-
ïåðàòóð (ñïëîøíàÿ ëèíèÿ íà ðèñ. 10).
Ïîäãîíêà ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû ïðè òåìïåðà-
òóðå Ò = 2 Ê äàåò íàèëó÷øåå ñîãëàñèå äëÿ ïðî-
ñòîé ñïèðàëè ñ ìàãíèòíûì ìîìåíòîì 0,7 � äëÿ
Ñu(d).
Íà áðýããîâñêèå ïèêè äëÿ âåêòîðà ðàññåÿíèÿ
íåéòðîíîâ Q0 âäîëü êðèñòàëëîãðàôè÷åñêîãî íà-
ïðàâëåíèÿ [001] íàêëàäûâàåòñÿ ñèëüíîå äèôôóç-
íîå ðàññåÿíèå íåéòðîíîâ, èíòåíñèâíîñòü êîòîðîãî
óâåëè÷èâàåòñÿ ïðè óâåëè÷åíèè òåìïåðàòóðû îò
1,8 Ê è äîñòèãàåò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ âáëèçè
òåìïåðàòóðû ÒI [10]. Äèôôóçíîå ðàññåÿíèå íà-
áëþäàåòñÿ äàæå ïðè ìèíèìàëüíîé òåìïåðàòóðå,
äîñòèãíóòîé â ýêñïåðèìåíòå. Òàêîå ïîâåäåíèå
ðåçêî îòëè÷àåòñÿ îò îáû÷íîãî ïîâåäåíèÿ ñïèíî-
âîé ïîäñèñòåìû òðåõìåðíûõ ìàãíåòèêîâ ñ ëîêà-
ëèçîâàííûìè ñïèíàìè, äëÿ êîòîðûõ êðèòè÷åñêèå
ôëóêòóàöèè îãðàíè÷èâàþòñÿ ìàëîé òåìïåðàòóð-
íîé îáëàñòüþ âáëèçè ôàçîâîãî ïåðåõîäà.
Âáëèçè òåìïåðàòóðû ôàçîâîãî ïåðåõîäà ÒI èç
íåñîèçìåðèìîé ñòðóêòóðû â ñîèçìåðèìóþ íà ìàã-
íèòíîé íåéòðîíîãðàììå, êðîìå ìàãíèòíûõ ñàòåë-
844 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9
Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé è äð.
Ðèñ. 9. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ïîëîæåíèÿ ìàã-
íèòíûõ ñàòåëëèòîâ (3,3,0+q) è (3,3,0–q).
Ðèñ. 10. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü âîëíîâîãî âåêòî-
ðà íåñîèçìåðèìîé ñòðóêòóðû q. Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ïî-
ñòðîåíà ïî ñòåïåííîìó çàêîíó (1), øòðèõîâàÿ — ðå-
çóëüòàò ìîäåëèðîâàíèÿ ìåòîäîì ôåíîìåíîëîãè÷åñêîãî
òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà.
ëèòîâ ïåðâîãî ïîðÿäêà, ñîîòâåòñòâóþùèõ âîëíî-
âîìó âåêòîðó ñïèðàëè q, ïîÿâëÿþòñÿ ñàòåëëèòû
áîëåå âûñîêîãî ïîðÿäêà, ïîëîæåíèå êîòîðûõ ñî-
îòâåòñòâóåò âîëíîâîìó âåêòîðó 3q (ðèñ. 11) [10].
Ñèëüíîå äèôôóçíîå ðàññåÿíèå íåéòðîíîâ è ïî-
ÿâëåíèå âûñøèõ ãàðìîíèê ìàãíèòíûõ ñàòåëëèòîâ
âáëèçè òåìïåðàòóðû ÒI ñâèäåòåëüñòâóþò î òîì,
÷òî ìîäóëèðîâàííàÿ ñòðóêòóðà ïðåäñòàâëÿåò ñî-
áîé ðåøåòêó ìàãíèòíûõ ñîëèòîíîâ.  îòëè÷èå
îò ïðîñòîé ñïèðàëè òàêóþ ìàãíèòíóþ ñòðóêòóðó
ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå ñïèðàëè ñ íåïîñòîÿí-
íîé ïðîñòðàíñòâåííîé ñêîðîñòüþ èçìåíåíèÿ ôà-
çû ìîäóëÿöèè. Åñëè äâèãàòüñÿ ïî îñè z âäîëü
ñïèðàëè, òî â íåé ïðèñóòñòâóþò îáëàñòè ìåäëåí-
íîãî èçìåíåíèÿ ôàçû, êîòîðûå ìîæíî îòíåñòè ê
äîìåíàì, è äîìåííûå ñòåíêè, â êîòîðûõ ïðîèñõî-
äèò áûñòðîå èçìåíåíèå ôàçû ìîäóëÿöèè. Òàêîé
õàðàêòåð ìîäóëÿöèè ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû ñâÿçàí
ñ ìàãíèòíîé àíèçîòðîïèåé â òåòðàãîíàëüíîé ïëîñ-
êîñòè êðèñòàëëà.
Ïðåäñòàâëåííûå âûøå ðåçóëüòàòû íåéòðîííûõ
èññëåäîâàíèé âûïîëíåíû áåç ïðèëîæåíèÿ ìàã-
íèòíîãî ïîëÿ ê îáðàçöó. Îäíàêî íà ïîëåâûõ çà-
âèñèìîñòÿõ íàìàãíè÷åííîñòè, èçìåðåííûõ â èí-
òåðâàëå òåìïåðàòóð 10–20 Ê â ìàãíèòíîì ïîëå,
ïðèëîæåííîì â òåòðàãîíàëüíîé ïëîñêîñòè êðè-
ñòàëëà (ðèñ. 3), íàáëþäàåòñÿ èçëîì, êðèòè÷åñêîå
ïîëå êîòîðîãî óâåëè÷èâàåòñÿ ñ ðîñòîì òåìïåðàòó-
ðû. Òàêèì îáðàçîì, â ýòîì òåìïåðàòóðíîì èíòåð-
âàëå â ìàëûõ ïîëÿõ ñóùåñòâóåò ïåðåõîä èç ñî-
ñòîÿíèÿ 2 â íåêîòîðîå ñîñòîÿíèå 3 (ñì. ðèñ. 7), â
êîòîðîì ñïîíòàííûé ìàãíèòíûé ìîìåíò îòñóòñò-
âóåò. Ìû ïðåäïîëàãàåì, ÷òî â ýòîì ñîñòîÿíèè
ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà òàêæå ìîæåò áûòü ìîäóëè-
ðîâàííîé, íî âåêòîð ìîäóëÿöèè çíà÷èòåëüíî
ìåíüøå ðàçðåøàþùåé ñïîñîáíîñòè íåéòðîíîãðà-
ôèè, ïîýòîìó ðàçëè÷èòü ñîñòîÿíèÿ 2 è 3 ñ ïîìî-
ùüþ ðàññåÿíèÿ íåéòðîíîâ íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîç-
ìîæíûì.
Èññëåäîâàíèå ðàññåÿíèÿ íåéòðîíîâ, ïðîâåäåí-
íûå ïðè Ò = 4,2 Ê â ïðèñóòñòâèè ìàãíèòíîãî
ïîëÿ äî 15 êÝ [15], ïðèëîæåííîãî â òåòðàãîíàëü-
íîé ïëîñêîñòè, ïîäòâåðäèëè, ÷òî â ïîëå îêîëî
13 êÝ ïðîèñõîäèò ïåðåõîä èç íåñîðàçìåðíîé â ñî-
ðàçìåðíóþ ôàçó. Íà ðèñ. 12 âèäíî, ÷òî â îáëàñòè
ïåðåõîäà â íåêîòîðîì èíòåðâàëå ïîëåé íà ìàãíèò-
íîé íåéòðîíîãðàììå ñîñóùåñòâóþò öåíòðàëüíûé
ïèê (0,0,2), õàðàêòåðíûé äëÿ âûñîêîïîëåâîé ñî-
èçìåðèìîé ôàçû, è ìàãíèòíûé ñàòåëëèò
(0,0,2–q), ïðèíàäëåæàùèé íåñîèçìåðèìîìó ñî-
ñòîÿíèþ. Òàêèì îáðàçîì, ïåðåõîä ïî ïîëþ èç íå-
ñîèçìåðèìîé ôàçû 1 â ñîèçìåðèìóþ ôàçó 2, â îò-
ëè÷èå îò àíàëîãè÷íîãî ïåðåõîäà, ñîâåðøàåìîãî
ïî òåìïåðàòóðå â îòñóòñòâèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ÿâ-
ëÿåòñÿ ïåðåõîäîì ïåðâîãî ðîäà. Ýòîò âûâîä ïîä-
òâåðæäàåòñÿ ïîëåâîé çàâèñèìîñòüþ âîëíîâîãî
âåêòîðà ñïèðàëè, êîòîðûé ñêà÷êîì óìåíüøàåòñÿ
äî íóëÿ ïðè äîñòèæåíèè ìàãíèòíûì ïîëåì êðèòè-
÷åñêîãî çíà÷åíèÿ 13 êÝ. Êðîìå òîãî, íåîáõîäèìî
îòìåòèòü, ÷òî â ïðèñóòñòâèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ
10 êÝ âûñøèå ãàðìîíèêè ìàãíèòíûõ ñàòåëëèòîâ
íàáëþäàþòñÿ âî âñåé òåìïåðàòóðíîé îáëàñòè ñó-
ùåñòâîâàíèÿ íåñîèçìåðèìîãî ñîñòîÿíèÿ, à íå
òîëüêî âáëèçè òåìïåðàòóðû ôàçîâîãî ïåðåõîäà,
êàê ïðîèñõîäèò â ýêñïåðèìåíòå áåç ìàãíèòíîãî
ïîëÿ.
Íåéòðîíîãðàôè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ìàãíèò-
íîé ñòðóêòóðû CuB2O4 áûëè ïðîâåäåíû òàêæå â
îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð [13], â êîòîðîé íà-
áëþäàëèñü àíîìàëèè �SR è òåïëîåìêîñòè. Îáíà-
ðóæåíî, ÷òî ìàãíèòíûå ñàòåëëèòû íàáëþäàþòñÿ
âïëîòü äî òåìïåðàòóð � 0,2 Ê, ò.å. ìàãíèòíàÿ
ñòðóêòóðà îñòàåòñÿ íåñîèçìåðèìîé. Ïðè÷åì òåì-
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 845
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìåòàáîðàòà ìåäè CuB2O4
Ðèñ. 11. Ãëàâíûå ìàãíèòíûå ñàòåëëèòû (1,1,q) è
(1,1,–q) è èõ âûñøèå ãàðìîíèêè ïðè Ò � 9,35 Ê.
Ðèñ. 12. Ïîëåâûå çàâèñèìîñòè èíòåíñèâíîñòè ðåôëåê-
ñîâ (0,0,2) è (0,0,2–q) â ìåòàáîðàòå ìåäè ïðè
Ò � 4,2 Ê.
ïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü âîëíîâîãî âåêòîðà ñòðóê-
òóðû â ýòîé îáëàñòè íèêàêèõ àíîìàëèé íå èìååò.
Îäíàêî íà òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè èíòåí-
ñèâíîñòè ìàãíèòíûõ ñàòåëëèòîâ (3,3,0–q) è
(3,3,0+q) ïðè òåìïåðàòóðå 1,8 Ê íàáëþäàåòñÿ
ñêà÷êîîáðàçíîå óìåíüøåíèå ïðèáëèçèòåëüíî íà
40% (ðèñ. 13). Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî
ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà ïðè 1,8 Ê èñïûòûâàåò ïðå-
âðàùåíèå, ïðèðîäà êîòîðîãî ïîêà íåïîíÿòíà.
Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ
Ñîâîêóïíîñòü ïðåäñòàâëåííûõ âûøå ýêñïåðè-
ìåíòàëüíûõ äàííûõ óêàçûâàåò íà òî, ÷òî â ìåòà-
áîðàòå ìåäè ïðè òåìïåðàòóðàõ 20, 10 è 2 Ê ñïèíî-
âàÿ ñèñòåìà ïðåòåðïåâàåò ïåðåñòðîéêó. Åñëè äëÿ
àíàëèçà ïîñëåäíåãî ôàçîâîãî ïåðåõîäà äàííûõ
ïîêà íåäîñòàòî÷íî, òî î ïåðâûõ äâóõ ìîæíî ñäå-
ëàòü ñëåäóþùèå âûâîäû.
 ñîèçìåðèìîé ôàçå 2 ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà
ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñëàáûé ôåððîìàãíåòèê. Âåê-
òîðó ðàñïðîñòðàíåíèÿ q � 0 ñîîòâåòñòâóåò ñîâïà-
äåíèå ìàãíèòíîé è êðèñòàëëîõèìè÷åñêîé ÿ÷ååê.
Òî÷å÷íîé ãðóïïîé êðèñòàëëà ÿâëÿåòñÿ 42m, ñî-
äåðæàùàÿ âîñåìü ýëåìåíòîâ ñèììåòðèè [16]: 1,
43
1, 43
2, 43
3, 41
2, 42
2, m4 è m5. Ïðè q � 0 ýòà ãðóïïà
èìååò ïÿòü íåïðèâîäèìûõ ïðåäñòàâëåíèé. ×åòûðå
èç íèõ, Ã1, Ã2, Ã3 è Ã4, ÿâëÿþòñÿ îäíîìåðíûìè, à
îäíî, îáîçíà÷àåìîå Ã5, — äâóìåðíûì. Ðàçëîæåíèå
ïðåäñòàâëåíèÿ äëÿ ìåòàáîðàòà ìåäè äàåò Ã4b =
= Ã1+Ã2+2Ã5 è Ã8d = Ã1+2Ã2+2Ã3+Ã4+3Ã5. Ìàãíèò-
íûå ìîäû S Sb z b z1 2� è S Sb z b z1 2� , îòâå÷àþùèå
ñîîòâåòñòâåííî ïðåäñòàâëåíèÿì Ã2 è Ã1 ïîçèöèè
4b, ïîçâîëÿþò îïèñàòü ôåððîìàãíèòíîå èëè
àíòèôåððîìàãíèòíîå óïîðÿäî÷åíèå âäîëü òåò-
ðàãîíàëüíîé îñè c. Ìîäû, ñâÿçàííûå ñ
ïðåäñòàâëåíèåì Ã5: (S S S Sb x b x b y b y1 2 1 2� � �, ) è
( , )S S S Sb y b y b x b x1 2 1 2� � , îïèñûâàþò íåêîëëèíå-
àðíóþ ìàãíèòíóþ ñòðóêòóðó â òåòðàãîíàëüíîé
ïëîñêîñòè. Äëÿ ïîçèöèè 8d ìàãíèòíûå ìîäû
ðàâíû:
Ã1: S S S Sd x d y d x d y1 2 3 4� � � ;
Ã2: S S S Sd y d x d y d x1 2 3 4� � � è
S S S Sd z d z d z d z1 2 3 4� � � ;
Ã3: S S S Sd y d x d y d x1 2 3 4� � � è
S S S Sd z d z d z d z1 2 3 4� � � ;
Ã4: S S S Sd x d x d y d y1 2 3 4� � � ;
Ã5: (S S S Sd x d x d y d y1 3 2 4� � �, ),
(S S S Sd x d x d y d y2 4 1 3� � �, ) è
(S S S Sd z d z d z d z2 4 1 3� �, ).
Àíàëèç êàðòèíû äèôðàêöèè íåéòðîíîâ [10],
âêëþ÷àþùåé 25 ÷èñòî ìàãíèòíûõ ïèêîâ, ïîêàçàë,
÷òî ñïèíû êàê Cu(b), òàê è Cu(d) ìåòàáîðàòà ìåäè
îáðàçóþò íåêîëëèíåàðíóþ ìàãíèòíóþ ñòðóêòóðó
(ðèñ. 14). Â ñïèíîâîé ïîäñèñòåìå Cu(b) äîìèíè-
ðóåò âåêòîð àíòèôåððîìàãíåòèçìà â òåòðàãîíàëü-
íîé ïëîñêîñòè, à îòíîñèòåëüíî ìàëûìè ÿâëÿþòñÿ
îðòîãîíàëüíûå åìó âåêòîð ôåððîìàãíåòèçìà â
846 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9
Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé è äð.
Ðèñ. 13. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè èíòåíñèâíîñòè
ìàãíèòíûõ ðåôëåêñîâ â ìåòàáîðàòå ìåäè.
Ðèñ. 14. Àíòèôåððîìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà ìåòàáîðàòà
ìåäè â ñîèçìåðèìîì ñîñòîÿíèè: Cu(b) è Cu(d) ïðåä-
ñòàâëåíû ñîîòâåòñòâåííî òåìíûìè è ñâåòëûìè ñèìâî-
ëàìè.
òåòðàãîíàëüíîé ïëîñêîñòè è âåêòîð àíòèôåððî-
ìàãíåòèçìà âäîëü îñè c. Â ñïèíîâîé ïîäñèñòåìå
Cu(d) äîìèíèðóåò âåêòîð àíòèôåððîìàãíåòèçìà
âäîëü îñè c, à îòíîñèòåëüíî ìàëûì ÿâëÿåòñÿ îð-
òîãîíàëüíûé åìó âåêòîð àíòèôåððîìàãíåòèçìà â
òåòðàãîíàëüíîé ïëîñêîñòè. Âåêòîð ôåððîìàãíå-
òèçìà â ïëîñêîñòè â ïðåäåëàõ ýêñïåðèìåíòàëüíîé
ïîãðåøíîñòè íå îáíàðóæåí. Ïðè÷åì ìàãíèòíûé
ìîìåíò Cu(d) â ñîèçìåðèìîé ôàçå íàìíîãî ìåíü-
øå ìàãíèòíîãî ìîìåíòà Cu(b). Âñåì ïåðå÷èñëåí-
íûì âåêòîðàì ìîæíî ïîäîáðàòü ìàãíèòíûå ìîäû,
ïîëó÷åííûå ñ ïîìîùüþ ñèììåòðèéíîãî àíàëèçà.
Íåîáõîäèìî åùå ðàç îòìåòèòü, ÷òî, íåñìîòðÿ íà
òî ÷òî ïðåäñòàâëåííàÿ ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà áàçè-
ðóåòñÿ íà àíàëèçå äàííûõ äèôðàêöèè íåéòðîíîâ,
ïîëó÷åííûõ â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 10–20 Ê áåç
ïðèëîæåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, îíà ñîîòâåòñòâóåò
èíäóöèðîâàííîìó íåáîëüøèì ìàãíèòíûì ïîëåì
ñîñòîÿíèþ 2 íà ôàçîâîé äèàãðàììå ðèñ. 7. Ýòîò
âûâîä ïîäòâåðæäàåòñÿ äàííûìè ðàáîòû [13], â
êîòîðîé ïðîâåäåíî óòî÷íåíèå ìàãíèòíîé ñòðóêòó-
ðû ïðè Ò �12 Ê â ìàãíèòíîì ïîëå 400 Ý, ïðèëî-
æåííîì â òåòðàãîíàëüíîé ïëîñêîñòè. Â ñîîòâåòñò-
âèè ñ ôàçîâîé äèàãðàììîé ýòîãî ïîëÿ äîñòàòî÷íî
äëÿ ïåðåâîäà êðèñòàëëà â ñîñòîÿíèå 2 ïðè òåìïå-
ðàòóðå 12 Ê.
 íåñîèçìåðèìîé ôàçå 1 ïðè T � 10 Ê ìàãíèò-
íàÿ ñòðóêòóðà óïîðÿäî÷åíà â âèäå ñïèðàëè. Äëÿ
òåîðåòè÷åñêîãî àíàëèçà ìàãíèòíûõ ñâîéñòâ ìåòà-
áîðàòà ìåäè ìåòîäîì ôåíîìåíîëîãè÷åñêîãî òåð-
ìîäèíàìè÷åñêîãî ïîòåíöèàëà ñóùåñòâåííî, ÷òî
ñðåäè ýëåìåíòîâ åãî ñèììåòðèè íåò öåíòðà èí-
âåðñèè 1. Îí âõîäèò òîëüêî â ñîâîêóïíîñòè ñ ïî-
âîðîòîì âîêðóã îñè c íà 90°: 43
1 è 43
3. Ïîýòîìó â
òåðìîäèíàìè÷åñêîì ïîòåíöèàëå äîïóñòèìî ïðè-
ñóòñòâèå èíâàðèàíòà òèïà Ëèôøèöà, áèëèíåéíîãî
ïî äâóõêîìïîíåíòíîìó ïàðàìåòðó ïîðÿäêà è åãî
ïðîñòðàíñòâåííîé ïðîèçâîäíîé.
 ðàìêàõ ôåíîìåíîëîãè÷åñêîãî ïîäõîäà â [17]
âûïîëíåí àíàëèç òàêèõ ñâîéñòâ êðèñòàëëà, êàê
òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè âîëíîâîãî âåêòîðà
ìîäóëÿöèè ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû è òåïëîåìêîñòè.
Òåðìîäèíàìè÷åñêèé ïîòåíöèàë ïðåäñòàâëåí â
ôîðìå ôóíêöèîíàëà äâóõ äâóõêîìïîíåíòíûõ ïà-
ðàìåòðîâ ïîðÿäêà, (
A A1 2, ) è (
B B2 2, ):
� � � �� � � � � � � ��
��
��
�
�
�
�
�A
A
A
A
A
A A
A
A A A2 4 4
4
2
2 4 4 2 2 2cos ( )
��
� � �
�
�
�
� � !
�
�
�
A A A
B
B
B
B
2 2 4
2 4
� � � �� � � � ��
��
�
��
� � �
�
�
�
� !
� "
B
B B
B
B B B B B B A4
4
2
4 2 2 2 2cos ( )
� �B A B dVcos ( )�
#
$
%
, (2)
ãäå
� �A A AT T� �0( ), � �B B BT T� �0( ),
&
' � �A A1
2
2
2 , �
A A A/� arctg ( )2 1 ,
B B B
2
1
2
2
2� � , �
B B B/� arctg ( )2 1 ,
� A0 0( , � B0 0( , � A ( 0, � B ( 0, � A ( 0, �B ( 0,
�— îïåðàòîð íàáëà, � )f df/dz. Îáà ïàðàìåòðà
ïðåîáðàçóþòñÿ ïî ïðåäñòàâëåíèþ *+ è îòëè÷àþò-
ñÿ ëèíåéíîé êîìáèíàöèåé ïðåîáðàçóþùèõñÿ ïî
ýòîìó ïðåäñòàâëåíèþ ìàãíèòíûõ ìîä. Ïàðàìåòð
A ñâÿçàí ñ ïåðåõîäîì ïðè 20 Ê è âêëþ÷àåò â
ñåáÿ, ñîãëàñíî ïðèâåäåííûì âûøå äàííûì ìàã-
íèòíûõ è íåéòðîíîãðàôè÷åñêèõ èçìåðåíèé, â
ïåðâóþ î÷åðåäü ìîäû ( , )S S S Sb x b x b y b y1 2 1 2� � � è
( , )S S S Sb y b y b x b x1 2 1 2� � . Îïèñàíèå ñïèðàëüíîé
ìàãíèòíîé ñòðóêòóðû íèæå 10 Ê äîñòèãàåòñÿ ó÷å-
òîì â òåðìîäèíàìè÷åñêîì ïîòåíöèàëå èíâàðèàíòà
Ëèôøèöà, ïîñòðîåííîãî íà äâóõêîìïîíåíòíîì
ïàðàìåòðå
B . Ïðèñóòñòâèå â (2) èíûõ ïàðàìåò-
ðîâ ïîðÿäêà íå ÿâëÿåòñÿ ðåøàþùèì äëÿ îïèñà-
íèÿ ýâîëþöèè ñîñòîÿíèé â ìåòàáîðàòå ìåäè ïðè
ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû îò ïàðàìàãíèòíîé ôàçû
âûøå 20 Ê ê íåñîèçìåðèìîé ôàçå íèæå 10 Ê.
Àíàëèç âûïîëíåí â ïðèáëèæåíèè ïîñòîÿííîãî
ìîäóëÿ ïàðàìåòðà ïîðÿäêà, ïðèãîäíîì ïðè îòíî-
ñèòåëüíîé ìàëîñòè èíâàðèàíòîâ Ëèôøèöà, àíèçî-
òðîïèè è âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ïîäñèñòåìàìè ïî
ñðàâíåíèþ ñ îñòàëüíûìè èíâàðèàíòàìè. Ïîëó-
÷åííûå â ðåçóëüòàòå ñîîòíîøåíèÿ ïîçâîëèëè ñìî-
äåëèðîâàòü òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè
A,
B è
âîëíîâîãî ÷èñëà q /� 2
, (øòðèõîâàÿ ëèíèÿ íà
ðèñ. 10), à ñ ïîìîùüþ èçâåñòíîãî ñîîòíîøåíèÿ
C T /p � � - -2 2� . — òåìïåðàòóðíóþ çàâèñèìîñòü
óäåëüíîé òåïëîåìêîñòè êðèñòàëëà c C /Vp p� äëÿ
ñëåäóþùèõ ïàðàìåòðîâ òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ïî-
òåíöèàëà:
� � �
� ! "
A A A
A A
Ò� � � �
� � �
16 20 2 7 0
016 0 0 01
, ( ), , , ,
, , , , ,
� � �
� !
B B B
B B
Ò� � � �
� �
4 9 6 2 0 001
016 01
( , ), , , ,
, , , .
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 847
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìåòàáîðàòà ìåäè CuB2O4
Çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ ïðèâåäåíû â êåëüâèíàõ. Íà
ðèñ. 15 âèäíî, ÷òî â îáëàñòè òåìïåðàòóð 10–20 Ê
ïàðàìåòð ïîðÿäêà
B ïî ñðàâíåíèþ ñ
A ìàë è
áûñòðî âîçðàñòàåò ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû
íèæå 10 Ê. Àíàëîãè÷íûé ðîñò âîëíîâîãî âåêòîðà
q /) 2
, íà ðèñ. 10 ñîâïàäàåò ñ ýêñïåðèìåíòàëüíî
íàáëþäàåìûì (ðèñ. 9 è 10), íî êà÷åñòâåííî îòëè-
÷àåòñÿ òåì, ÷òî q îòëè÷åí îò íóëÿ óæå ïðè òåìïå-
ðàòóðàõ íèæå 20 Ê: â òåìïåðàòóðíîé îáëàñòè, ãäå
èíâàðèàíòû àíèçîòðîïèè ìàëû ïî ñðàâíåíèþ ñ
èíâàðèàíòàìè Ëèôøèöà, îí ðàâåí
q /� ! �, ãäå � � �
�
A A B B
2 2� , ! !
!
� �A A B B
2 2 ,
è ïðè !A = 0 èçìåíÿåòñÿ â îñíîâíîì òàê æå, êàê
B .
Ïðè ðàñ÷åòå òåïëîåìêîñòè, êðîìå îïèñûâàåìî-
ãî òåîðèåé Ëàíäàó ñêà÷êà â òî÷êå ïåðåõîäà è
îöåíêè Ãèíçáóðãà äëÿ âêëàäà òåïëîâûõ ôëóêòóà-
öèé ïàðàìåòðà ïîðÿäêà, ó÷èòûâàëèñü òàêæå âêëà-
äû àêóñòè÷åñêèõ ôîíîíîâ è àíîìàëèè òèïà Øîòò-
êè. Ïðè òåìïåðàòóðå 20 Ê äîìèíèðóåò ïðèñóùèé
ôàçîâîìó ïåðåõîäó âòîðîãî ðîäà ôëóêòóàöèîí-
íûé âêëàä ñ ìàêñèìóìîì â òî÷êå ïåðåõîäà. Íà
ýêñïåðèìåíòàëüíî ïîëó÷åííîé òåìïåðàòóðíîé çà-
âèñèìîñòè òåïëîåìêîñòè ìîíîêðèñòàëëà CuB2O4
(ðèñ. 4) îñîáåííîñòü ïðè òåìïåðàòóðå 9,6 Ê ïðè-
ñóòñòâóåò â âèäå ñòóïåíüêè. Îíà ñâÿçàíà ñ áûñò-
ðûì ðîñòîì âî âòîðîé ñïèíîâîé ïîäñèñòåìå ïà-
ðàìåòðà ïîðÿäêà, îòëè÷íîãî îò íóëÿ óæå ïðè
òåìïåðàòóðàõ íèæå 20 Ê èç-çà áèëèíåéíîãî âçàè-
ìîäåéñòâèÿ ñ ïåðâîé ïîäñèñòåìîé. Íàâîäèìîå òà-
êèì âçàèìîäåéñòâèåì ïîëå ïîäàâëÿåò òåïëîâûå
ôëóêòóàöèè âî âòîðîé ïîäñèñòåìå. Ïîýòîìó ïî-
ñëåäíèå ïðè ðàñ÷åòå íå ó÷èòûâàëèñü. Îòìåòèì,
÷òî ñòóïåíüêà ïðè òåìïåðàòóðå 9,6 Ê íàáëþäàåò-
ñÿ íà ôîíå ðàñòóùåãî ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðàòóðû
øèðîêîãî ìàêñèìóìà, êîòîðûé ìîæíî îòíåñòè ê
íåîïèñûâàåìîé ôåíîìåíîëîãè÷åñêèì ïîäõîäîì
àíîìàëèè òèïà Øîòòêè. Îòêëîíåíèå ýêñïåðèìåí-
òàëüíîé çàâèñèìîñòè òåïëîåìêîñòè îò ðàññ÷èòàí-
íîé ïðè ïîíèæåíèè òåìïåðàòóðû íèæå 3,5 Ê ñâÿ-
çàíî ñ ïðèáëèæåíèåì ê ïåðåõîäó âáëèçè 2 Ê.
Òàêèì îáðàçîì, êîìïëåêñíûå ýêñïåðèìåíòàëü-
íûå è òåîðåòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò,
÷òî â êðèñòàëëå CuB2O4 â îáëàñòè òåìïåðàòóð
10–20 Ê ðåàëèçóåòñÿ äëèííîïåðèîäè÷åñêàÿ ìîäó-
ëèðîâàííàÿ ìàãíèòíàÿ ñòðóêòóðà ñ ìàëûì âåêòî-
ðîì ðàñïðîñòðàíåíèÿ âäîëü òåòðàãîíàëüíîé îñè
êðèñòàëëà. Ïîä äåéñòâèåì ñëàáîãî (ìåíåå 1 êÝ)
ìàãíèòíîãî ïîëÿ, ïðèëîæåííîãî â òåòðàãîíàëü-
íîé ïëîñêîñòè, ïðîèñõîäèò ïåðåõîä â ñîèçìåðè-
ìóþ íåêîëëèíåàðíóþ ìàãíèòíóþ ñòðóêòóðó, îá-
ðàçîâàííóþ äâóìÿ ïîäñèñòåìàìè èîíîâ ìåäè è
õàðàêòåðèçóþùóþñÿ íàëè÷èåì ñïîíòàííîãî ìàã-
íèòíîãî ìîìåíòà. Íèæå 10 Ê ìàãíèòíàÿ ñòðóêòó-
ðà ýòîãî ñîåäèíåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåñî-
èçìåðèìóþ ñîëèòîííóþ ðåøåòêó ñ âåêòîðîì
ðàñïðîñòðàíåíèÿ, íàïðàâëåííûì âäîëü òåòðàãî-
íàëüíîé îñè êðèñòàëëà.
Ðàáîòà âûïîëíåíà ïðè ïîääåðæêå Ðîññèéñêîãî
ôîíäà ôóíäàìåíòàëüíûõ èññëåäîâàíèé, ãðàíò
01-02-17270.
1. G. Petrakovskii, K. Sablina, A. Pankrats,
A. Vorotinov, A. Furrer, B. Roessli, and P. Fischer,
J. Magn. Magn. Mater. 140–144, 1991 (1995).
2. Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, Ê. À. Ñàáëèíà, À. Ì. Âî-
ðîòûíîâ, À. È. Êðóãëèê, À. Ã. Êëèìåíêî, À. Ä.
Áàëàåâ, Ñ. Ñ. Àïëåñíèí, ÆÝTÔ 98, 1382 (1990)
3. Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, Èçâåñòèÿ ÂÓÇîâ, Ôèçèêà 1,
91 (1998).
4. À. Ì. Âîðîòûíîâ, À. È. Ïàíêðàö, Ã. À. Ïåòðà-
êîâñêèé, Ê. À. Ñàáëèíà, Â. Ïàøêîâè÷, Ã. Øèì-
÷àê, ÆÝÒÔ 113, 1866 (1998).
5. G. A Petrakovskii, K. S. Aleksandrov, L. N. Bezma-
ternikh, S. S. Aplesnin, B. Roessli, F. Semadeni,
A. Amato, C. Baines, J. Bartolome, and M. Evan-
gelisti, Phys. Rev. B63, 184425 (2001).
6. Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, Ê. À. Ñàáëèíà, À. È.
Ïàíêðàö, Ä. À. Âåëèêàíîâ, À. Ä. Áàëàåâ, Î. À.
Áàþêîâ, Â. È. Òóãàðèíîâ, À. Ì. Âîðîòûíîâ, À. Ä.
Âàñèëüåâ, Ã. Â. Ðîìàíåíêî, Þ. Ã. Øâåäåíêîâ,
ÔÒÒ 44, 1280 (2002).
7. Þ. À. Èçþìîâ, Äèôðàêöèÿ íåéòðîíîâ íà äëèí-
íîïåðèîäè÷åñêèõ ñòðóêòóðàõ, Ýíåðãîàòîìèçäàò,
Ìîñêâà (1987).
8. È. Å. Äçÿëîøèíñêèé, ÆÝÒÔ 47, 992 (1964).
9. Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, Ê. À. Ñàáëèíà, Ä. À.
Âåëèêàíîâ, À. Ì. Âîðîòûíîâ, Í. Â. Âîëêîâ,
À. Ô. Áîâèíà, Êðèñòàëëîãðàôèÿ 45, 926 (2000).
10. B. Roessli, J. Shefer, G. Petrakovskii,
B. Ouladdiaf, M. Boehm, U. Staub, A. Vorotinov,
848 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9
Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé è äð.
Ðèñ. 15. Ñìîäåëèðîâàííûå òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè
ìîäóëåé ïàðàìåòðîâ ïîðÿäêà: / /
A ( ) è / /
B ( )� � � .
and L. Bezmaternikh, Phys. Rev. Lett. 86, 1885
(2001).
11. G. Petrakovskii, D. Velikanov, A. Vorotinov,
A. Balaev, K. Sablina, A. Amato, B. Roessli,
J. Schefer, and U. Staub, J. Magn. Magn. Mater.
205, 105 (1999).
12. Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, À. Ä. Áàëàåâ, À. Ì.
Âîðîòûíîâ, ÔÒÒ 42, 313 (2000).
13. M. Boehm, B. Roessli, J. Shefer, B. Ouladdiaf,
A. Amato, C. Baines, U. Staub, and
G. Petrakovskii, Physica B, in press (2002).
14. À. È. Ïàíêðàö, Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, Í. Â.
Âîëêîâ, ÔÒÒ 42, 93 (2000).
15. J. Shefer, M. Boehm, B. Roessli, G. Petrakovskii,
B. Ouladdiaf, and U. Staub, Appl. Physics A, in
press (2002).
16. Î. Â. Êîâàëåâ, Íåïðèâîäèìûå è èíäóöèðîâàííûå
ïðåäñòàâëåíèÿ è êîïðåäñòàâëåíèÿ ôåäîðîâñêèõ
ãðóïï, Íàóêà, Ìîñêâà (1986).
17. Ã. À. Ïåòðàêîâñêèé, Ì. À. Ïîïîâ, Á. Ðîññëè,
Á. Óëàäèàô, ÆÝÒÔ 120, 926 (2001).
The magnetic properties of copper metaborate
CuB2O4
G. A. Petrakovskii, A. I. Pankrats, M. A. Popov,
A. D. Balaev, D. A. Velikanov, A. M. Vorotynov,
K. A. Sablina, B. Roessli, J. Schefer, A. Amato,
U. Staub, M. Boehm, and B. Ouladdiaf
The experimental data on the magnetic
and resonant properties, thermal capacity,
muon spin relaxation and neutron scattering
of copper metaborate CuB2O4 single crystals
are reviewed. The results of the symmetry
analysis and modeling by the method of
phenomenological thermodynamic potential
are cited. The magnetic structure of the crys-
tal in various temperature ranges of magnetic
ordering is discussed.
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 8/9 849
Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ìåòàáîðàòà ìåäè CuB2O4
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-128663 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0132-6414 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:29:09Z |
| publishDate | 2002 |
| publisher | Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Петраковский, Г.А. Панкрац, А.И. Попов, М.А. Балаев, А.Д. Великанов, Д.А. Воротынов, А.М. Саблина, К.А. Россли, Б. Шефер, Й. Амато, А. Стауб, У. Боем, М. Уладиаф, Б. 2018-01-13T10:07:28Z 2018-01-13T10:07:28Z 2002 Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ / Г.А. Петраковский, А.И. Панкрац, М.А. Попов, А.Д. Балаев, Д.А. Великанов, А.М. Воротынов, К.А. Саблина, Б. Россли, Й. Шефер, А. Амато, У. Стауб, М. Боем, Б.Уладиаф // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 8-9. — С. 840-849. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 75.25.+z, 75.40.Cx https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128663 Дан обзор экспериментальных результатов исследования магнитных и резонансных свойств, теплоемкости, мюонной спиновой релаксации и рассеяния нейтронов монокристалла метабората меди CuB₂O₄. Приведены результаты симметрийного анализа и моделирования методом феноменологического термодинамического потенциала. Обсуждается магнитная структура кристалла в различных температурных интервалах области магнитного упорядочения. Надано огляд експериментальних результатів магнітних та резонансних властивостей,
 теплоємності, мюонної спінової релаксації та розсіювання нейтронів монокристала мета-
 бората міді CuB₂O₄. Приведено результати симетрійного аналізу та моделювання
 методом феноменологічного термодинамічного потенціалу. Обговорюється магнітна
 структура кристала в різних температурних інтервалах області магнітного упорядкування. The results of experimental research on the magnetic and resonance properties, heat capacity, muon spin relaxation, and neutron scattering of single-crystal copper metaborate CuB₂O₄ are reviewed. The results of a symmetry analysis and of modeling by the method of the phenomenological thermodynamic potential are presented. The magnetic structure of the crystal in various temperature intervals of the magnetic ordering region is discussed. Работа выполнена при поддержке Российского
 фонда фундаментальных исследований, грант
 01-02-17270. ru Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України Физика низких температур Магнетизм Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ Magnetic properties of copper metaborate CuB₂O₄ Article published earlier |
| spellingShingle | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ Петраковский, Г.А. Панкрац, А.И. Попов, М.А. Балаев, А.Д. Великанов, Д.А. Воротынов, А.М. Саблина, К.А. Россли, Б. Шефер, Й. Амато, А. Стауб, У. Боем, М. Уладиаф, Б. Магнетизм |
| title | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ |
| title_alt | Magnetic properties of copper metaborate CuB₂O₄ |
| title_full | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ |
| title_fullStr | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ |
| title_full_unstemmed | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ |
| title_short | Магнитные свойства метабората меди CuB₂O₄ |
| title_sort | магнитные свойства метабората меди cub₂o₄ |
| topic | Магнетизм |
| topic_facet | Магнетизм |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/128663 |
| work_keys_str_mv | AT petrakovskiiga magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT pankracai magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT popovma magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT balaevad magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT velikanovda magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT vorotynovam magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT sablinaka magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT rosslib magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT šeferi magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT amatoa magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT staubu magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT boemm magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT uladiafb magnitnyesvoistvametaboratamedicub2o4 AT petrakovskiiga magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT pankracai magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT popovma magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT balaevad magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT velikanovda magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT vorotynovam magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT sablinaka magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT rosslib magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT šeferi magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT amatoa magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT staubu magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT boemm magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 AT uladiafb magneticpropertiesofcoppermetaboratecub2o4 |