Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2025
Идентификатор DOI: 10.61011/FTT.2025.11.62135.186-25
Ключевые слова: magnetic anisotropy, resonance properties, magnetic phase diagrams, Rare-earth ferroborates, магнитная анизотропия, резонансные свойства, магнитные фазовые диаграммы, редкоземельные ферробораты
Аннотация: Сравниваются pезонансные свойства монокристаллов гадолиниевого ферробората GdFe3(BO3)4 различного качества: номинально чистых и содержащих примеси ионов Bi3+. Методом EDS определено, что реальное содержание примеси висмута близко к оценке в 6 %, сделанной ранее на основе магнитных исследований. Резонансные свойства подтверждают, что в обоих кристаллах формируются похожие магнитные фазовые диаграммы с ориентационным переходом между легкоосным и легкоплоскостным антиферромагнитным упорядочением, который реализуется либо как спонтанный переход при температуре TSR, либо как переход в индуцированное магнитным полем легкоплоскостное состояние при T<TSR. Из резонансных данных вычислены температурные зависимости эффективных полей магнитной анизотропии и магнитоанизотропных вкладов подсистем железа и гадолиния. Сделан вывод о том, что примесь ионов Bi3+ не только подавляет вклад подсистемы гадолиния, которую эти ионы частично замещают, но также вызывает уменьшение вклада подсистемы железа. В результате суммарное изменение эффективного поля анизотропии кристалла оказывается достаточно слабым. The resonant properties of gadolinium ferroborate GdFe3(BO3)4 single crystals of varying quality are compared: nominally pure and those containing Bi3+ ion impurities. The EDS method determined that the actual bismuth impurity content is close to the previously estimated 6% based on magnetic studies. The resonance properties confirm that both crystals form similar magnetic phase diagrams with an orientational transition between easy-axis and easy-plane antiferromagnetic ordering, which occurs either as a spontaneous transition at temperature T_SR or as a transition to a magnetic field-induced easy-plane state at T < T_SR. Temperature dependencies of the effective magnetic anisotropy fields and the magnetoanisotropic contributions of the iron and gadolinium subsystems are calculated from the resonance data. It is concluded that the Bi3+ ion impurity not only suppresses the contribution of the gadolinium subsystem, which these ions partially replace, but also causes a reduction in the contribution of the iron subsystem. As a result, the total change in the effective anisotropy field of the crystal is rather weak.
Журнал: Физика твердого тела
Выпуск журнала: Т. 67, № 11
Номера страниц: 2099-2108
ISSN журнала: 03673294
Место издания: Санкт-Петербург
Издатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук