Магнитный коллапс и изменение электронной структуры в антиферромагнетике FeBO3 при воздействии высокого давления
В. А. Саркисян, И. А. Троян+, И. С. Любутин, А. Г. Гаврилюк+, А. Ф. Кашуба
Институт кристаллографии РАН, 119333 Москва, Россия
+Институт физики высоких давлений РАН, 142190 Троицк, Московская обл., Россия
PACS: 61.50.Ks, 75.30.Et, 75.50.-y, 76.80.+y
Abstract
Методом мессбауэровской спектроскопии поглощения (ядра 57Fe) в
камере с алмазными наковальнями изучено воздействие высоких давлений до
60 ГПа на моно- и поликристаллические образцы бората железа 57FeBO3.
Обнаружено, что с ростом давления магнитное поле H hf на ядрах
57Fe увеличивается, но при ГПа внезапно падает до нуля,
указывая на переход кристалла из антиферромагнитного состояния в немагнитное.
При этом изомерный сдвиг и квадрупольное расщепление спектров также меняются
скачком и их значения в фазе высокого давления указывают на переход ионов
Fe3+ из высокоспинового (S = 5/2, 6А1g) в низкоспиновое
(S=1/2, 2T2g) состояние (спиновый кроссовер). Это коррелирует со
скачкообразным уменьшением объема элементарной ячейки на и резким
уменьшением оптической щели. Изменение магнитной и электронной структур
объясняется моттовским переходом с разрывом сильных d-d- электронных
корреляций.