Home
| VOLUME 88 (2008) | ISSUE 8 | PAGE 601 |
|---|
|
Спиновый HS-LS переход и последовательность фазовых превращений в кристалле BiFeO3 при высоких давлениях
И. С. Любутин+, А. Г. Гаврилюк+*, В. В. Стружкин∇
+Институт кристаллографии РАН, 119333 Москва, Россия *Институт физики высоких давлений РАН, 142190 Троицк, Московской обл., Россия ∇Geophysical Laboratory, Carnegie Institution of Washington, 5251 Washington DC 20015 PACS: 74.62.Fj, 75.50., 78.70.En, 81.40.Rs
Abstract
При воздействии высоких давлений в кристалле мультиферроика BiFeO3 в области 45-55 ГПа обнаружен переход ионов железа Fe3+ из высокоспинового (HS) S=5/2 в низкоспиновое (LS) S=1/2 состояние. Этот эффект исследован в камерах высокого давления с алмазными наковальнями двумя экспериментальными методами, использующими синхротронное излучение: ядерное резонансное рассеяние вперед (NFS - синхротронная мессбауэровская спектроскопия) и рентгеновскую эмиссионную Fe-Kβ спектроскопию высокого разрешения (XES). Спиновый HS→LS переход коррелирует с аномалиями магнитных, оптических, транспортных и структурных свойств кристалла. При комнатной температуре переход не носит скачкообразный характер, а растянут на интервал давлений порядка 10 ГПа из-за термических флуктуаций между HS и LS состояниями. Установлено, что переход диэлектрика BiFeO3 в металл происходит только в низкоспиновой фазе, и первопричиной всех фазовых превращений является HS-LS кроссовер. |