Актуальные проблемы физики низких температур

В проекте будут исследованы статические и терагерцовые динамические магнитоэлектрические свойства мультиферроиках на основе монокристаллов редкоземельных, боратов, ортоферритов и манганитов. Предполагается изучить магнито- и электроактивные спиновые возбуждения (как коллективные моды магнитного резонанса, так и одноионные электронные переходы в кристаллическом и внешнем полях) и связанные с ними различные оптические магнитоэлектрические явления (оптическая активность, гиротропное двулучепреломление, однонаправленные дихроизм и двулучепреломление) и установить их взаимосвязь со статическими магнитоэлектрическими свойствами. Большое внимание предполагается уделить так называемому обратному магнитоэлектрическому эффекту, т.е. влиянию электрического поля на магнитную структуру и определяемые ей статические и динамические свойства кристаллов.1. На примере ферроборатов с легкоплоскостной антиферромагнитной структурой (SmFe3(BO3)4 , NdFe3(BO3)4, HoFe3(BO3)4) будет исследовано влияние электрического поля на ориентацию спинов в базисной плоскости с помощью измерений намагниченности, магнитной восприимчивости, а также терагерцовых спектроскопических измерений в области различных резонансных возбуждений в Fe- и R-подсистемах, что позволит прояснить новые возможности контроля магнитного состояния системы. Будут проанализированы механизмы формирования сильной магнитоэлектрической связи в редкоземельных боратах, связанные с вкладом редкоземельной подсистемы и будут развиты теоретические подходы для описания статических и динамических магнитоэлектрических явлений в этих системах с учетом особенностей электронной структуры и спектра редкоземельных ионов в кристаллическом поле.2. В редкоземельных ортоферритах RFeO3 (R=Tb, Dy, Ho) будут исследованы магнитоэлектрические свойства в области собственного магнитного упорядочения редкоземельных ионов, когда возникновение электрической поляризации становится возможным, а также будут проведены нейтронографические исследования магнитных структур в магнитном и электрическом полях (на примере TbFeO3).3. В гексагональных манганитах RMnO3 (R= Dy, Ho, Yb), будут изучены поведение электрической поляризации и диэлектрических свойств при спонтанных и индуцированных магнитным полем ориентационных фазовых переходах, происходящих при низких температурах.