Диссертация

Диссертация посвящена исследованию влияния искажения кристаллической структуры, отклонения от стехиометрии по кислороду, диамагнитного разбавления фрустированной Co-подсистемы, магнитной анизотропии редкоземельной (РЗ) подсистемы на природу и характер фазовых переходов и основное магнитное состояние в сериях фрустрированных кобальтитах YBaCo4O7+x (x = 0, 0.1, 0.2), ErBaCo4O7+x, YBaCo4-yZnyO7 (y = 0, 0.1, 0.2, 0.3) и RBaCo4O7 (R = Dy, Tm, Yb, Lu) с новым типом фрустрированного кластера. В настоящей работе впервые установлен и детально исследован характер искажения структуры различных серий кобальтитов, который существенно влияет на установление дальнего магнитного порядка во фрустрированной Co-подсистеме. Выявлено влияние на искажение структуры отклонения от стехиометрии по кислороду, разбавления в Co-подсистеме и типа РЗ иона. Обнаружено нетривиальное магнитное поведение фрустрированной Co-подсистемы в стехиометрическом кобальтите YBaCo4O7 и его модификация при небольшом отклонении от стехиометрии. Предложено качественное объяснение наблюдаемому тренду в магнитном поведении системы YBaCo4O7+x (x = 0, 0.1, 0.2) в зависимости от x. Впервые прослежена связь структурных и магнитных переходов в RBaCo4O7 с магнитными РЗ ионами, имеющими различную величину и знак магнитной анизотропии. Показано, что поведение Co-подсистемы определяется доминирующими антиферромагнитными взаимодействиями Co-Co, а поведение РЗ подсистемы объясняется влиянием кристаллического поля и слабого эффективного поля со стороны фрустрированной упорядоченной или частично упорядоченной Co-подсистемы. Экспериментальные исследования дополнены численными расчетами в рамках модели среднего поля для упорядоченной/разупорядоченной Co-подсистемы и кристаллического поля для РЗ подсистемы, соответственно. В рамках данной работы также определены важные для практических применений условия дополнительной термообработки, обеспечивающие контролируемое отклонение от стехиометрии.