Определение параметров спинового гамильтониана в дипольно-гейзенберговском магнетике LiGdF4 методом ЭПР

Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2022. Т. 116. № 11-12. С. 747–755.

Сосин С. С., Яфарова А. Ф., Романова И. В., Морозов О. В., Батулин Р. Г., Житомирский М. Е., Глазков В. Н.

Изучены низкотемпературные спектры электронного парамагнитного резонанса в монокристаллах LiY1-xGdxF4 с низкой x=0.005 и средней x=0.05 концентрацией ионов гадолиния. Моделирование экспериментальных спектров электронного парамагнитного резонанса позволило точно определить микроскопические параметры спинового гамильтониана исходного соединения LiGdF4, в том числе константу обменного взаимодействия между ближайшими соседями. Полученные значения проверены путем сравнения анизотропной температуры Кюри-Вейсса, определенной для LiGdF4 из наших измерений статической восприимчивости, с соответствующим теоретическим расчетом. Оказалось, что основные магнитные взаимодействия в LiGdF4 практически уравновешивают друг друга, что является скрытой формой магнитной фрустрации, предположительно, приводящей к задержке магнитного упорядочения и усилению магнитокалорического эффекта при низких температурах.

Ключевые слова: electron paramagnetic resonance, электронный парамагнитный резонанс

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Теоретические и экспериментальные исследования в области физики конденсированного состояния (2022)