Влияние магнитной структуры на магнитодиэлектрические свойства оксидных кристаллов, содержащих стереоактивные ионы Pb2+ и Bi3+

Проект посвящен поиску, синтезу и исследованию материалов, обладающих сильной взаимосвязью магнитной и диэлектрической подсистем. Подобные соединения являются многофункциональными материалами, их поиск и изучение являются одной из приоритетных задач современной физики твердого тела. Объектами изучения выбраны семейства орторомбических кристаллов Pb2Fe(2-х)Mn(x)Ge2O9 и PbFe(1-x)Mn(x)BO4 и материалы на основе кристаллов двойных перовскитов. Предварительные исследования кристаллов Pb2Fe2Ge2O9 с частичным замещением иона железа на Ян-Теллеровский ион Mn3+ показывают, что уже минимальное 10 %-ное замещение вызывает резкое увеличение магнитодиэлектрического отклика при Т=4,2 К, а при 20%-ном замещении происходит кардинальное изменение магнитной структуры. Поэтому планируется изучить зависимость магнитодиэлектрического отклика от замещения Fe3+ на Mn3+ и трансформацию магнитной структуры при таком замещении. Планируется также вырастить диамагнитные аналоги этого кристалла с различным содержанием примеси Fe3+, на которых методом ЭПР будут измерены параметры спинового гамильтониана для оценки эффективных полей, определяющих магнитную структуру кристалла.Система кристаллов PbMBO4 с интересна тем, что как показали наши исследования, антиферромагнитные кристаллы с M = Fe обладают заметным магнитодиэлектрическим эффектом, который может быть обусловлен магнитострикцией. В таком случае ожидается, что частичное замещение Fe3+ на Ян-Теллеровский ион Mn3+ также может привести к увеличению магнитодиэлектрического отклика.Планируется также поиск новых материалов с магнитоэлектрическим эффектом в системе перовскитов и двойных перовскитов, в который позиция ионов А занята стереохимическим ионом.Проект отличается высокой степенью новизны, все соединения - прародители систем впервые получены авторами Проекта в монокристаллическом состоянии, заявленные исследования также планируется проводить на монокристаллах. Все соединения будут синтезированы и исследованы впервые.