Сибирский федеральный университет

Работа представляет собой обзор исследований магнитных свойств и магнитных фазовых диаграмм трех изоструктурных орторомбических антиферромагнетиков семейства Pb2Fe2−xMnxGe2O9, с x = 0; 0.16 и 0.43. В чистом Pb2Fe2Ge2O9 магнитные свойства определяются только магнитными S-ионами Fe3+. Магнитная структура этого кристалла характеризуется вектором антиферромагнетизма, ориентированным вдоль орторомбической оси c и слабоферромагнитным моментом вдоль оси a. Частичное замещение ионов Fe3+ сильно анизотропными ионами Mn3+ приводит к тому, что в кристалле с наиболее сильным замещением (x = 0.43) антиферромагнитный вектор переориентируется к направлению орторомбической оси b, при этом слабый ферромагнетизм пропадает. При промежуточном уровне замещения (x = 0.16) конкуренция анизотропных вкладов подсистем ионов Fe3+ и Mn3+ приводит к появлению спонтанного спин-переориентационного перехода при Tc = 22 K. Температурные и полевые зависимости намагниченности всех трех кристаллов анализировались на основе термодинамического потенциала, записанного с учетом элементов симметрии. На основе анализа построены фазовые диаграммы «магнитное поле — температура» для всех кристаллов при различных ориентациях поля относительно орторомбических осей.