Новые хиральные оксидные магнетики типа MnSb2O6: условия существования, структура и свойства

Как и было предусмотрено первоначальной заявкой, исследованы соединения не только искомого структурного типа, вынесенного в тему проекта, но и другие, полученные попутно. Синтезированы 33 новых тройных оксида, в том числе 16 искомого хирального структурного типа MnSb2O6, 13 родственного семейства розиаита и 4 нового орторомбического структурного типа, также построенного на двуслойной эвтаксии анионов кислорода. Кроме того, рентгенографически идентифицировано, хотя и не получено в однофазном виде, ещё несколько тройных оксидов, в том числе два искомого хирального типа. При этом в структурном типе MnSb2O6 впервые реализованы заранее предсказанные новые варианты распределения степеней окисления компонентов: A2+M4+X6+O6 и A3+M4+X5+O6, а общее число известных фаз этого структурного типа увеличено втрое. Детально исследовано низкотемпературное магнитное поведение 15 материалов, включая температурные и полевые зависимости статических и динамических магнитных свойств, теплоёмкости, магнетокалорического эффекта. Из них более половины содержит 4f-катионы, но магнитное упорядочение обнаружено только там, где есть 3d-катион. Показана ошибочность литературных данных о структуре PbMnTeO6 и установлено, что PbMnTeO6 – хиральный магнетик типа розиаита. На трёх примерах показана возможность топотаксического превращения метастабильных фаз типа розиаита, полученных ионным обменом, в хиральные структуры типа MnSb2O6 путём смещения каждого девятого катиона на половину короткой трансляции при осторожном нагревании. Большинство полученных материалов типа MnSb2O6 с двумя трёхзарядными катионами (A2-xMxTeO6) можно формально рассматривать, как твёрдые растворы на основе M2TeO6 (M = In, Sc), даже если x<1; в этом смысле уникален бертоллид Er1,3Fe0,7TeO6, поскольку у него оба компонента (Er2TeO6 и Fe2TeO6) не относятся к этому типу. Ещё более необычным, но метастабильным примером является фаза NdErTeO6 искомого тригонального типа – промежуточный продукт при образовании твёрдого раствора между изоструктурными орторомбическими фазами Nd2TeO6 и Er2TeO6 с семерной координацией РЗЭ. Анализом собственных и литературных данных найдены условия существования структурного типа MnSb2O6 в оксидных системах с ограничениями по электронной структуре компонентов, распределению степеней окисления и соотношениям ионных радиусов.