Влияние высокого давления на кристаллическую и магнитную структуры фрустрированного антиферромагнетика YMnO3
Д. П. Козленко, C. Е. Кичанов, C. Ли+, Дж. -Г. Парк+* 2), В. П. Глазков∇, Б. Н. Савенко
Объединенный институт ядерных исследований, 141980 Дубна, Россия
+Department of Physics and Institute of Basic Science, SungKyunKwan University, Suwon 440-746, Korea
*Center for Strongly Correlated Materials Research, Seoul National University, Seoul 151-742, Korea
∇ Российский научный центр "Курчатовский институт", 123182 Москва, Россия
PACS: 62.50.+ p, 75.25.+z, 75.47.Lx
Abstract
Проведено исследование влияния высокого давления до 5 ГПа на
кристаллическую
и магнитную структуры гексагонального манганита YMnO3 в температурном
диапазоне 10-295 K методом нейтронной дифракции. При нормальном давлении в
этом соединении при T > TN=70 K наблюдается состояние спиновой
жидкости, обусловленное эффектами магнитной фрустрации на треугольной
решетке, сформированной ионами Mn, а при T < TN возникает
упорядоченное треугольное антиферромагнитное состояние с симметрией
неприводимого представления Γ 1.
Воздействие высокого давления приводит к спиновой переориентации магнитных
моментов Mn и изменению симметрии антиферромагнитной структуры, которая может
быть описана комбинацией неприводимых представлений Γ 1+Γ 2. Кроме того, наблюдается уменьшение величины упорядоченного магнитного
момента ионов Mn при T = 10 K с 3.27 (0 ГПа) до 1.52 μ B
(5 ГПа) и усиление диффузного рассеяния при температурах, близких к
TN. Данные эффекты могут быть объяснены в модели сосуществования
упорядоченной антиферромагнитной фазы и состояния спиновой жидкости, объемная
доля которой возрастает при увеличении давления за счет усиления эффектов
фрустрации.