Коррелированные ядерные спиновые системы в антиферромагнетиках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

Российский Научный Центр Курчатовский Институт

на правах рукописи

°ГБ ОД

Думеш Борис Самуилович

:■: о ДЕК зэд

КОРРЕЛИРОВАННЫЕ ЯДЕРНЫЕ СПИНОВЫЕ СИСТЕМЫ В АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ

Специальность 01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков

автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

2000 год Москва

Работа выполнена в Институте спектроскопии РАН

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор Якимов Сергей Семенович

доктор физико-математических наук, профессор Крейнес Наталья Михайловна

доктор физико-математических наук, профессор Воловик Григорий Ефимович

Ведущая организация: Физический факультет Московского

Государственного Университета имени М. В. Ломоносова

Защита состоится в /5>"4

> час. на заседании

Специализированного Совета Д.034.1Й.04 при Российском научном центре Курчатовский Институт по адресу: Москва, площадь Курчатова, д.1.

С текстом диссертации можно ознакомиться в библиотеке Российского научного центра Курчатовский Институт.

Автореферат разослан « » 1999 года.

Ученый секретарь Специализированного Совета кандидат физ.-мат. наук ' А. В. Мерзляков

ВЗУЭ.ЗУ-З.^ОЗ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность темы. Проблемы взаимоотношения порядка и беспорядка занимают традиционно важное место в физике конденсированных сред. Большое внимание уделяется исследованию частично упорядоченных систем. В физике магнитоупорядоченных веществ это, как правило, вещества с нарушенным пространственным порядком расположения атомов - спиновые стекла и метглассы, в которых частичное пространственное разупорядочение сочетается с определенными магнитными корреляциями. Однако существуют спиновые системы, в которых сложное сочетание внутреннего порядка и беспорядка происходит при полном пространственном упорядочении. Это системы ядерных спинов магнитных ионов в магнитоупорядоченных диэлектриках. При достаточно низких температурах благодаря косвенному взаимодействию через упорядоченную электронную спин-систему возникают сильные корреляции в движении ядерных спинов. В результате в парамагнитной (неупорядоченной) спин-системе существуют коллективные возбуждения с пространственной дисперсией - ядерные спиновые волны (ЯСВ).

Наиболее ярко это явление проявляется в превращении ЯМР на ядрах магнитных ионов в коллективную моду колебаний и трансформации его спектра (так называемый динамический сдвиг частоты (ДСЧ)) и наблюдается в ряде антиферромагнитных соединений на основе иона Мп2+ при температурах жидкого гелия. ДСЧ ЯМР дает важную информацию не только о ядерных спиновых волнах с малыми волновыми векторами, но и о всей зоне ЯСВ. Хотя они известны достаточно давно, ряд важных свойств коррелированных ядерных спин-систем к началу данной работы не был исследован, в том числе: переходная область между чисто парамагнитным и коррелированным состояниями ядерной спин-системы; поведение при высокой степени поляризации ядерных спинов, эффекты корреляций в ферромагнетиках и многоподрешеточных антиферромагнетиках (АФ). Их изучению методом £5Мп ЯМР и посвящена данная работа.

Другой важный аспект беспорядка в магнитоупорядоченных веществах - сильные квантовые флуктуации в основном состоянии АФ,

приводящие к редукции (уменьшению) средних на узел спинов магнитных

->- *

ионов. Хотя исследование их - важнейшая проблема физики антиферромагнетизма, экспериментальный материал нарабатывается весьма медленно. Дело в том, что в трехмерных (ЗБ) антиферромагнетиках редукция спинов мала и трудно поддается экспериментальному изучению. В низкоразмерных АФ квантовые флуктуации существенно больше, и в последние годы обнаружено существенное уменьшение средних магнитных моментов в ряде таких соединений. Однако, многие существенные эффекты, например, подавление квантовых флуктуаций магнитным полем, до данной работы не исследовались. Наиболее чисто редукция спинов проявляется в соединениях Мп2+, который находится в Б состоянии и орбитальные вклады в средний спин пренебрежимо малы. Однако, в этих веществах ЯМР характеризуется сильным ДСЧ, который необходимо учитывать при определении средних спинов Мп2+ из спектральных данных. Поэтому, задача разбивается на два этапа: сначала изучение ДСЧ ЯМР в низкоразмерных АФ и адекватное описание его влияния на спектры резонанса, а затем определение средних спинов. Последовательное выполнение этой программы позволяет не только достаточно точно измерить редукцию спинов в низкоразмерных антиферромагнетиках, но и приступить к изучению эффектов следующего порядка, например, исследованию полевых зависимостей редукции средних спинов.

Используемый нами метод исследования - магнитный резонанс на ядрах магнитных ионов традиционно применяется как для изучения коррелированных ядерных спин-систем, так и для определения спинов магнитных подрешеток. Однако вследствие недостаточной чувствительности применение его в сильных магнитных полях затруднено. Поэтому большое внимание в диссертации уделяется совершенствованию техники ЯМР для работы в сильных магнитных полях.

ЯМР на ядрах магнитных ионов в сильных магнитных полях, помимо решения основных задач данной работы, позволяет получать микроскопическую информацию о пространственном расположении магнитных моментов. Нам с его помощью удалось обнаружить новый тип переориентационных фазовых переходов в многоподрешеточных АФ с легкоосной анизотропией и расшифровать образующуюся при этом магнитную структуру. Эти исследования также вошли в данную диссертацию.

Цель работы. Главные задачи работы состоят в широком исследовании свойств коррелированных ядерных спин-систем в магнитных диэлектриках и влияния квантовых флуктуации на средние спины в квазиодномерных (Ш) АФ. Конкретным их выражением явилось решение следующих основных вопросов:

-совершенствование техники ЯМР в диапазоне дециметровых волн (ДМВ), позволяющее вести исследования в сильных магнитных полях и при сверхнизких температурах;

-подробное исследование спектров 5,Мп ЯМР и релаксации в магнитных диэлектриках в диапазоне температур Т=0,05 - 1К;

-исследование динамической восприимчивости АФ в сильных полях в области перехода из коррелированного в чисто парамагнитное состояние ядерной спин-системы;

-исследование 55Мп ЯМР в многоподрешеточных АФ и описание в них эффектов ДСЧ;

-исследование магнитной структуры и ее фазовых превращений в квази Ш АФ методом 55Мп ЯМР;

-измерение средних спинов Мп 2+ и их полевых зависимостей в квази ШАФ.

Научная новизна содержится как в общем направлении диссертационной работы, в которой большинство поставленных задач решается впервые, так и в полученных в ней конкретных результатах. Так впервые:

-исследован и сопоставлен с теорией ДСЧ ЯМР в ферромагнетиках; -проведена проверка теории ДСЧ ЯМР в АФ при высокой поляризации ядерных спинов;

-обнаружена особенность динамической восприимчивости АФ, состоящая в обращении ее в ноль на несмещенной частоте ЯМР;

-обнаружено подавление микронеоднородного уширения ЯМР в коррелированных ядерных спин-системах;

-обнаружен и описан ДСЧ ЯМР в шестиподрешеточных АФ; -обнаружена новая магнитная фаза в квази Ш легкоосных АФ с треугольным магнитным упорядочением;

-измерены полевые зависимости средних спинов в квази Ш треугольных АФ и обнаружена анизотропия редукции спинов в магнитно неэквивалентных АФ цепочках.

Автор выносит на защиту новое направление исследований - ЯМР на ядрах магнитных ионов магнитных диэлектриков в сильных магнитных полях и следующие основные результаты:

-разработка непрерывного ЯМР спектрометра ДМВ диапазона с автоматической перестройкой частоты и чувствительностью, достаточной для наблюдения ЯМР в сильных магнитных полях;

- исследование и проверка теории ДСЧ ЯМР в ферромагнетиках;

- исследование ДСЧ ЯМР в АФ при высокой поляризации ядерных спинов, подтверждающее справедливость его описания теорией, развитой для случая низкой поляризации;

-переход из чисто парамагнитного в коррелированное состояние ядерной спин-системы происходит при равенстве величины ДСЧ ЯМР и микронеоднородного уширения и сопровождается сужением линии ЯМР, связанным с подавлением микронеоднородного уширения, и обращением в ноль динамической восприимчивости на несмещенной частоте ЯМР;

-спектры ДСЧ ЯМР во всех исследованных многоподрешеточных АФ описываются решениями универсальной системы уравнений;

-величины редукции средних спинов квази Ю треугольных АФ и их полевые зависимости качественно соответствуют теоретическим расчетам, но при этом обнаружено новое явление - анизотропия редукции в магнитно неэквивалентных АФ цепочках;

-в квази Ш треугольном легкоосном АФ СвМпЬ в параллельных оси высокого порядка полях 3,9 - 5,2Т существует новая магнитная фаза, отличающаяся от низкополевой поворотом спиновых треугольников относительно их нормали на 30°.

Научная и практическая ценность. Полученные в работе экспериментальные результаты существенно расширяют представления о поведении коррелированных ядерных спин-систем в магнитных диэлектриках и об эффектах, сопровождающих переход из коррелированного в чисто парамагнитное состояние, и могут использоваться при изучении других переходов типа порядок - беспорядок.

Измерения редукции спинов и ее полевых зависимостей дают богатый материал для уточнения теории основного состояния АФ и описания в них квантовых флуктуации.

Разработанный в диссертации спектрометр ДМВ диапазона, способный измерять ЯМР в сильных полях, существенно расширяет возможности исследования магнитоупорядоченных веществ, так как позволяет определять направления магнитных подрешеток и тем самым расшифровывать сложные магнитные структуры.

Достоверность приведенных в диссертации результатов гарантируется:

-использованием прямого метода измерений (ЯМР), позволяющего получать искомую информацию при простоте и минимуме модельных представлений;

-извлечением основной информации из частоты ЯМР, так как частотные измерения обладают большой точностью и надежностью;

-проведением измерений в большом диапазоне температур и магнитных полей;

-опорой на достаточно мощный теоретический аппарат, развитый для описания коррелированных ядерных спин-систем;

-хорошим согласием полученных результатов с данными других авторов;

-проведением экспериментов на большом числе образцов и выявлением закономерностей, имеющих общий характер.

Личный вклад автора в работах, выполненных в соавторстве, состоит в постановке задачи, участии в создании экспериментальных установок и измерениях, обсуждении и изложении результатов исследований.

Апробации работы. Результаты исследований, составивших основу диссертации, докладывались и обсуждались на следующих конференциях, школах, совещаниях, семинарах:

1. Международная конференция по магнетизму (Австралия - 1997).

2. Международная конференция по физика низких температур (Хельсинки -1999).

3. Международные конгрессы по магнитным резонансам AMPERE (Таллинн -1978, Познань - 1997).

4. Всероссийская конференция по физике низких температур (Москва -1998). <

5. Всероссийская школа-семинар по теории твердого тела «Коуровка» (1998).

6. Всероссийский семинар по спиновым волнам (Санкт - Петербург - 1998).

7. Всесоюзная школа по магнитным резонансам (Кобулети -1985).

8. Обще московский семинар по магнетизму (ИФП РАН - 1976, 1979, 1982, 1986,1996, 1997,1998,1999).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 17 печатных работ. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы. Оригинальные работы автора представлены в главах II -УН, в конце каждой из глав дана сводка наиболее важных результатов. Общий объем текста составляет 213 страниц, включая 74 рисунка и 4 таблицы. Список цитированной литературы содержит 194 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении обосновывается актуальность выбранного направления и формулируются основные задачи диссертации.

Первая глава содержит обзор теоретических представлений об эффектах корреляций между ядерными спинами в магнитных диэлектриках. Они сводятся к возникновению коллективной моды ЯМР и сдвигу ее частоты П„ по сравнению со значением на свободном ионе

<М„ = 7„|я„ + Щ (ДСЧ ЯМР). Спектры ЯМР при этом находятся из

уравнений [1]:

(Пг-<4)(П2-«>;)-П2<^ = 0 (1)

где ш- несмещенные частоты АФМР, Шт = \у\^Н[\А |ю - частота связи, у,

,уп -электронное и ядерное гиромагнитные отношения, Нв -обменное поле, Нп=АМ -сверхтонкое поле, А - сверхтонкая константа, М -магнитный момент электронных подрешеток, т -средняя намагниченность ядерных спинов.

Область частот между Q„ и со,, заполнена коллективными колебаниями ядерных спинов с пространственной дисперсией - ядерными спиновыми волнами (ЯСВ) [2]. В главе приведены феноменологические и микроскопические расчеты спектра ЯМР, дисперсии ЯСВ, радиуса корреляции ядерных спинов для ферромагнетиков и двухподрешеточных АФ и статистическое обоснование возможности коллективных мод колебаний в парамагнитной ядерной спин-системе.

Вторая часть главы посвящена экспериментальным исследованиям. Обзор включает эксперименты по непрерывному и импульсному 53Мп ЯМР в ряде АФ на основе Мп2+ при температурах 4.2 -1.5К, а также прямые исследования ЯСВ методом параметрического резонанса.

В главе сформулированы недостаточно изученные (на момент начала данной работы) аспекты поведения коррелированных ядерных спин-систем в магнитодиэлектриках.

Вторая глава посвящена описанию используемых в работе методик ЯМР в дециметровом диапазоне длин волн (ДМВ). Во введении прослежены тенденции развития техники ЯМР этого диапазона и показано, что наиболее распространенные импульсные спектрометры имеют существенные недостатки. Они состоят в резком падении чувствительности в объектах с малыми коэффициентами усиления ц~Нп /Н из-за нехватки мощности ВЧ импульсов для создания оптимальных условий возбуждения. В результате ЯМР в сильных магнитных полях оказывается труднодоступным для исследователей. Так как условия оптимального возбуждения ЯМР при постоянном облучении существенно мягче, непрерывные методики при малых г| могут иметь преимущества в чувствительности.

В первом разделе описаны используемые в работе ВЧ резонансные контуры (резонаторы) типа резонансных спиралей и разрезных колец. Основное внимание уделено разработке малогабаритных контуров, которые обеспечивают большой коэффициент заполнения резонатора образцом и, тем самым, высокую чувствительность спектрометра. Наиболее интересна разработанная автором модификация резонатора разрезное кольцо с большим диапазоном перестройки частоты.

Во втором разделе описан разработанный автором непрерывный ЯМР .спектрометр ДМВ диапазона с широкополосной автоматической перестройкой частоты и частотной модуляцией. При работе частота ВЧ контура перестраивается механически, а ВЧ генератор (свип- генератор измерителя АЧХ XI-43) автоматически подстраивается на максимум прохождения излучения через контур. Ошибка рассогласования при полосе перестройки 100МГц меньше 0.01%. Сигнал поглощения измеряется селективным фазочувствительным усилителем на второй гармонике частоты модуляции. При температуре 4.2К спектрометр уверенно регистрирует сигнал 53Мп ЯМР от образцов весом 20 мг при коэффициенте усиления Г1=5 и мощности излучения 3мВт. Малые размеры контура с образцом позволяют, разместить его внутри соленоида с внутренним диаметром 20мм.

Последний раздел посвящен описанию импульсного спектрометра ДМВ диапазона, использовавшегося для исследований 55Мп ЯМР при миллиградусных температурах. В настоящее время он имеет, скорее, исторический интерес, а описание приведено для удобства прочтения соответствующих экспериментальных глав.

Третья глава диссертации посвящена исследованию ДСЧ ЯМР 55Мп в ферромагнетике РегМп04 и антиферромагнетиках МпСОз и СвМпРз в области температур 0,04П1 К, то есть при высокой степени поляризации ядер 55Мп. Эксперимент решал следующие задачи: во-первых, непосредственное наблюдение ДСЧ ЯМР в ферромагнетиках; во-вторых, проверка теории ДСЧ ЯМР при высокой степени поляризации ядер 55Мп; в-третьих, изучение температурного хода ядерной намагниченности в области значительных отклонений от закона Кюри; в-четвертых, исследование спиновой релаксации.

В начале главы описана техника сверхнизкотемпературных экспериментов, проводимых в ДМВ диапазоне впервые. Эксперименты проводились на криостате растворения Ще в 4Не, работавшем в непрерывном режиме для создания теплового равновесия образцов с окружающим их жидким гелием. Была разработана методика, позволяющая избежать перегрева образцов возбуждающими ВЧ импульсами. В низкотемпературной части использовались фидерные линии

оригинальной конструкции, имеющие малое затухание и обеспечивающие малый паразитный теплоподвод к камере растворения криосгата.

В ферромагнетиках из-за отсутствия обменного усиления ДСЧ ЯМР существенно меньше, чем в АФ [2], и при Т>1К непосредственно не наблюдаем. 55Мп ЯМР измерялся в монокристаллах Fe2MnC>4 при Т=0.04 -1К в диапазоне частот 500 -600МГц без внешнего магнитного поля. При низких температурах наблюдался ЯМР от ядер внутри доменов, о чем свидетельствует малая ширина и однородность коэффициента усиления по линии ЯМР. При Т=0.05К наблюдаемая величина сдвига частоты- 25МГц при ширине линии ЯМР 3МГц. Температурный ход ДСЧ хорошо совпадает с расчетным и описывается бриллюеновской функцией для спина 5/2. Таким образом впервые непосредственно наблюдался ДСЧ ЯМР в ферромагнетиках.

В АФ МпСОз и CsMnF3 измерения проводились на монокристаллах в диапазоне частот 450 -600МГц, магнитных полей 2 - 30 кЭ при температурах 1 - 0.05К. Постоянное и переменное магнитные поля были взаимно перпендикулярны и лежали в базисных плоскостях образцов. Измеренные при постоянной температуре спектры 55Мп ЯМР хорошо описываются формулой (1). Температурный ход ядерной намагниченности, полученной из значений частоты связи, хорошо совпадает с бриллюеновской функцией для спина 5/2. Таким образом, теория спектров ЯМР в АФ с сильными электронно- ядерными корреляциями справедлива и при высокой поляризации ядер 55Мп.

В обоих веществах была исследована спин - ргшеточная релаксация. Реально измерялся временной дрейф положения линий ЯМР после перегрева мощными ВЧ импульсами. Из этих данных определялся ход эффективной температуры ядерной спин-системы и, соответственно, время спин - решеточной релаксации Т|. В МпСОз в диапазоне 4.2 -1.5К Т| слабо зависит от температуры, затем начинается резкий рост TiocT-5 и при 0.05К Ti=80 часов. Это означает, что при гелиевых температурах релаксация определяется не несобственными процессами (как считалось ранее), а рассеянием тепловых магнонов. В CsMnF3 при Т=4.2 - 0.2К TiccT ^s, а при меньших температурах TiocT"3. Различие низкотемпературного хода Ti связано с наличием у CsMnF3 дополнительного канала релаксации через

верхнюю ветвь ЯСВ. Эти измерения явились первым исследованием ядерной спин - решеточной релаксации в АФ при Т<1К и свидетельствуют о важности вклада в нее процессов с участием фононов.

Четвертая глава посвящена исследованию области перехода из коррелированного состояния спин-системы ядер 55Мп в МпСОз в чисто парамагнитное. В коррелированном состоянии когерентность прецессии ядерных спинов сохраняется в пределах достаточно большого радиуса Сул - Накамуровского взаимодействия г3/1. При этом за счет ДСЧ ЯМР должно происходить подавление микронеоднородного уширения (разброс ю„, связанный с микронеоднородностями с размерами меньше глл) [3-4]. В этих же работах предложен сценарий перехода в парамагнитное состояние. С ростом магнитного поля величина ДСЧ уменьшается. Когда она сравнивается с микронеоднородным уширением, когерентность прецессии разрушается и ядерная спин-система переходит в чисто парамагнитное состояние. Этот переход должен сопровождаться уширением линии ЯМР, что до данной работы не наблюдалось.

Определять разрушение корреляций удобнее по другому эффекту -обращению в ноль динамической восприимчивости на несмещенной частоте ЯМР Н) = 0 [1]. Нарушение этого условия свидетельствует о схлопывании зоны ЯСВ, и следовательно о разрушении коррелированного состояния. До сих пор эта особенность не наблюдалась.

Измерения х' проводились на нерезонансном спектрометре с включением образца в измерительный тракт аналогично используемой на низких частотах схеме трансформатора. Сигнал свип-генератора XI-43 проходит через "трансформатор", образованный соосно ориентированными передающим и приемным витками намотанными на образец и регистрируется детектором. Частота излучения измеряется частотомером и подается на управляющий компьютер. На него же подается измеренное цифровым вольтметром напряжение на СВЧ детекторе. Таким образом, измеряется пропорциональный магнитной проницаемости образца коэффициент передачи. Процесс сканирования частоты для установления постоянной скорости управляется компьютером. Встроенная в генератор XI-43 автоматическая головка регулировки уровня обеспечивает постоянство выходной мощности излучения при перестройке

частоты. Все измерения проводились на монокристаллах МпСОз п диапазоне частот 500 - 700МГц, магнитных полей - 1 - 30 кЭ при температурах 4.2К.

Полученные при разных магнитных полях спектры магнитной проницаемости приведены на рис. I. На спектрах хорошо виден ЯМР 55Мп, имеющий в данном случае характерный вид дисперсионной кривой. С ростом магнитного поля резонанс падает по амплитуде и смещается в сторону больших частот. На вставке к рис. 1 хорошо видно, что все низкополевые спектры пересекаются вблизи точки с частотой 639,5 МГц (несмещенная частота 55Мп ЯМР в МпСОз) и величиной магнитной проницаемости единица (я' = 0), а

Рис.1. Спектры магнитной проницаемости МпСОз в разных магнитных полях (цифры над кривыми -попе в килоэрстедах). На вставке масштаб увеличен

высокополевые спектры заметно уширены. Следовательно, рис.1 демонстрирует оба предсказанных эффекта. Рост х'{<а„ъ,Н)\1 ширины линии ЯМР начинается при Ни 8 кЭ, при котором ДСЧ ЯМР 8ю » 4,5 МГц. Эта величина существенно больше ширины линии ЯМР в этом поле (До « 1,5 МГц), но близка к ширине линии в сильных полях (Аса я 3,5 МГц). Это означает, что корреляция прецессии ядерных спинов разрушается вблизи равенства величин ДСЧ и микронеоднородного уширения линии ЯМР.

Таким образом нами обнаружены два новых явления, предсказанные в работах [3-4]:

1. Особенность в динамической восприимчивости АФ с сильными электронно-ядерными корреляциями ;к(<»,„ Я) = 0.

2. Уширение линии ЯМР в сильных магнитных полях, связанное с выключением механизма подавления микронеоднородного уширения. Границы областей наблюдения этих особенностей (8а>р к Дсовпадают между собой и определяют начало перехода из коррелированного в чисто парамагнитное состояние ядерной спин-системы.

Пятая глава посвящена исследованию ЯМР в четырехподрешеточном АФ СвМпСЬ и шестиподрешеточных АФ с треугольным упорядочением СвМпВгз и СяМпЬ. Основная задача главы -изучение ДСЧ ЯМР в условиях взаимодействия нескольких мод колебаний ядерных и электронных спинов. Во введении описаны эксперимент и теория спектров ЯМР в СвМпРз, где взаимодействуют две ядерные (возникающие вследствие различия сверхтонких полей в неэквивалентных кристаллографических позициях Мп2+) и одна электронная мода [5]. В результате возникают синфазная и противофазная моды ЯМР с частотами, определяемыми биквадратным уравнением с коэффициентами:

со}

1-Р.-Т (о;

\

(2)

со; г /

где шл, = А,М, и р, - несмещенные частоты ЯМР и доли спинов в разных

позициях. Расчет справедлив при о)/со,«1 и хорошо описывает спектры ЯМР в СвМпРз при не очень малых полях1.

55Мп ЯМР в СаМпСЬ исследован нами в диапазоне частот 380 -580МГц, магнитных полей 2 -ЮкЭ и температур 4.2 -1.6К. Это вещество по структуре и магнитным свойствам близко к СвМпРз. В нем также наблюдаются две ветви ЯМР с несмещенными частотами ш„,=584МГц, су„2=554МГц. При низких частотах обнаружены существенные отклонения спектра от формулы (2), связанные с нарушением условия шт/шс<<1- Для

1 В малых полях низкочастотная ветвь ЯМР хорошо описывается решением уравнения 1.

1-

описания спектра ЯМР нами предложено биквадратное уравнение с коэффициентами:

-2г

1+4

Ш.

/ 2 > , 0)г >+Р, -т + <2 N <°т 1 + Р2-Т

* /

(3)

решения которого при (ит/сое<<1 совпадают с (2), а при малых шс спектр низкочастотной ветви близок к решению уравнения Турова (1). Оно хорошо описывает спектры ЯМР в СвМпСЬ во всем исследованном диапазоне частот. Кроме того было проведено комплексное исследование процессов ядерной спиновой релаксации по 55Мп ЯМР (Т| и Тг) и порогу возбуждения ЯСВ на одних и тех же образцах. Получена удовлетворительная корреляция данных разных экспериментов.

СвМпВгз и СэМпЬ - квази Ш гексагональные шестипорешеточные АФ. Их можно рассматривать как набор АФ цепочек вдоль оси Сб, причем направления спинов в цепочках задаются слабым меходепочечным обменом и анизотропией. В СяМпВгз спины ориентированы вдоль базисной плоскости и при Н=0 образуют правильную треугольную структуру. 53Мп ЯМР

20 40 60 80 Магнитное поле (кЭ)

20 40 60 80 Магнитное поле.кЭ.

Рис.2. Спектр 55Мп ЯМР в СэМпВгз при Н± Сб, Т=1.3К. Сплошные линии

несмещённый спектр, пунктирные - он же с учётом ДСЧ.

исследовался с помощью непрерывной методики в диапазоне частот 200450МГц, магнитных полей 10 -80 кЭ и температур 1.3 -4.2К при Сб1Н1Ь. Было обнаружено три ветви ЯМР, соответствующие треугольному

расположению спинов Мп2+ (рис.2) При Нс=бЗкЭ верхняя и нижняя ветви сливаются вследствие перехода СвМпВгз в коллинеарную фазу. Поле перехода и определенные из спектров ЯМР полевые зависимости углов треугольника совпадают с литературными данными. Частота (соответственно, сверхтонкое поле) средней ветви ЯМР, соответствующей перпендикулярным полю АФ цепочкам, аномально растет с полем и в коллинеарной фазе остаются две ветви ЯМР. Это явление, связанное с анизотропией редукции спинов Мп2+, обсуждается в седьмой главе.

При Н<40кЭ все ветви ЯМР испытывают ДСЧ из-за взаимодействия с голдстоуновской модой АФМР. Для его описания в [6] было предложено следующее уравнение:

< =т1А ®»<=У" К+Щ (4>

где О),2,. = у 2#„,|я„, + Щ—ауеН» — = -частоты связи.

Хц Хч

Расчет показал хорошее соответствие теоретического и экспериментального спектров, причем <ог была получена из данных АФМР [6].

Вблизи Не обнаружен сигнал 55Мп ЯМР при возбуждении переменным полем, параллельном постоянному. Он наблюдается при Н=55 - 65кЭ в широком диапазоне частот 440 -300МГц и определяется связанными колебаниями ядерных спинов и "дыхательной" моды АФМР, обращающейся в ноль при Н=НС. Условия возбуждения следуют из поляризации этой моды. Спектр ЯМР описывается уравнением типа (4), где си, -спектр "дыхательной" моды АФМР, а в сумме исключен член для перпендикулярной полю АФ цепочки. До сих пор линейный ЯМР в АФ при такой поляризации не наблюдался.

Таким образом в СвМпВгз при Н±Сб измерены пять (из шести возможных) ветвей 55Мп ЯМР. Три из них наблюдаются при ШЬ в широком диапазоне частот и магнитных полей и при Н<40кЭ испытывают ДСЧ из-за взаимодействия с голдстоуновской модой АФМР. Две ветви наблюдаются при Н||Ь вблизи Не в диапазоне частот 440 -300МГц и взаимодействуют с "дыхательной" модой АФМР.

СвМпЬ - гаази Ш гексагональный шестипорешеточный ЛФ с легкоосной анизотропией. В малых полях спины Мп2+ лежат в плоскости, параллельной оси Сб так, что спины одной из АФ цепочек параллельны Сб, а остальные образуют с ней углы 51 (из нейтронографических данных). Соответственно, при НЦСб спектр 55Мп ЯМР должен состоять из четырех (а с учетом взаимодействия с низколежащими модами АФМР, из шести) ветвей.

НЮе

Рис.3. Спектр 55Мп ЯМР в СвМпЬ при НЦСб Т=1 .ЗК. Сплошные кривые -расчёт с учётом ДСЧ ЯМР.

55Мп ЯМР наблюдался при Ш.Ь и различных углах между полем и осью Сб в диапазоне частот 250 -450 МГц, магнитных полей 2 - 80кЭ при Т=4.2 - 1.3К. Спектр его при НЦСб и Т=1.3К состоит из пяти ветвей (частота шестой моды в этой геометрии равна нулю) и приведен на рис. 3. Основные его особенности - расщеплепие при Н=0, связанное с анизотропией редукции спинов Мп2+ , предсказанной в [7], и два фазовых перехода. Один из них (#,/= 52.5кЭ) связан с опрокидыванием спиновой плоскости в положение, перпендикулярное полю (спин-флоп) и известен из литературы. Второй переход при 39кЭ наблюдался впервые нами. Экспериментам при

Н>39кЭ посвящена шестая глава, а в пятой анализируется спектр ЯМР в меньших полях.

Спектр определяется ДСЧ из-за взаимодействия четырех мод ЯМР сo„i с двумя низколежащими модами АФМР -<ол и <ое3 (в обозначениях [8]). Для его описания в уравнения (4) следует ввести долевые коэффициенты р„ учитывающие различие количества ядерных спинов в несмещенных модах ЯМР. В общем виде уравнения для спектров связанных колебаний

записываются в виде: mi -О.2 = £LfÍL V. J3'—- (5)

Рассчитанные отсюда спектры ЯМР приведены на рис.3 сплошными кривыми и видно хорошее согласие с данными эксперимента. Измерения при различных углах между полем и осью Сб (7°, 20°, 90°) также подтвердили справедливость уравнений (5) в том числе и в области пересечения мод АФМР. Никаких добавочных искажений спектра ЯМР при этом не обнаружено. Этот результат соответствует данным АФМР [8], где также отсутствуют особенности при пересечении этих мод.

Легко показать, что для четырехподрешеточных АФ типа CsMnF3 ядерноподобные решения уравнения (5) с точностью до малых членов порядка (Н/Н„)г совпадают с эмпирическим уравнением (3), предложенным нами для CsMnCb. Таким образом уравнения типа (5) описывают все известные экспериментальные случаи ДСЧ ЯМР в многоподрешеточных АФ в том числе и при связи ЯМР с двумя не взаимодействующими между собой модами АФМР. Кроме того в обоих веществах обнаружено аномальное расщепление спектров ЯМР (в CsMnBr3 в сильных, а в CsMnlj в нулевых полях),. связанное с анизотропией редукции спинов в неэквивалентных АФ цепочках.

Шестая глава посвящена исследованию магнитных структур квази 1D треугольных АФ CsMnh и ШэМпВгз в сильных (до 80кЭ) магнитных полях методом 55Мп ЯМР. Основное внимание уделено расшифровке структуры промежуточной фазы CsMnb, существующей при малых углах между Н и Сб в полях 39 -52.5кЭ (фаза 3). Для упрощения задачи исследовался ЯМР в поле, направленном под углом (р =7° к оси Сб, так как при этой ориентации в промежуточной фазе мода АФМР сос2»ссп и для связанных с ней ветвей ЯМР ДСЧ пренебрежимо мал. Поэтому из

экспериментальных спектров ЯМР непосредственно определяются сверхтонкие поля и углы между ними и внешним полем в фазе 3. Оказалось, что структура этой фазы отличается от низкополевой переориентацией треугольников внутри спиновой плоскости так, что антиферромагнитный вектор L=Si-S2 одной из цепочек ориентирован перпендикулярно Сб, а у оставшихся L направлены под углами 30° к ней. Эта структура подтверждается и расчётами спектра ЯМР в фазе 3 при Н||Сб (сплошные прямые на рис.3).

Из полевых зависимостей частот 55Мп ЯМР при больших полях и разных <р определен характер разворота спиновой плоскости к положению, перпендикулярному полю. Оказалось, что наличие промежуточной фазы 3 не меняет процесс разворота и полевая зависимость угла между нормалью спиновой плоскости и осью Сб близка к расчетной [8].

В рамках теории, базирующейся на модельном гамильтониане с гейзенберговским обменом и одноосной анизотропией [8] для CsMnb при одинаковых спинах магнитных подрешеток рассчитаны энергии низкополевой фазы 1 и фазы 3 и показано, что они сравниваются при H=H!f. Это означает, что реально фаза 3 не реализуется. Мы расширили модель[8], включив в нее обнаруженное нами различие средних спинов в неэквивалентных АФ цепочках. При этом были использованы полученные в рамках теории обменной симметрии соотношения для величин спинов в разных фазах[9].

Прямой расчет энергий двух фаз показал, что фазовый переход между ними происходит при IIc(A)<II,f где А - относительная разница спинов в АФ цепочках. В рамках этой же модели рассчитаны углы спиновых треугольников 0(0), зависимость поля перехода от угла между внешним полем и осью Сб, спектр моды АФМР &>ез. Все эти величины являются функцией трех параметров: Н/Нф А и D/j' (D -константа анизотропии, - J'-межцепочечный обмен). Первые два параметра непосредственно определялись в нашем эксперименте, а D/j' из отношения щелей в спектре АФМР (с учетом проведенной нами коррекции). Рассчитанные для CsMnh характерные величины приведены в таблице и видно, что они удовлетворительно совпадают с экспериментальными значениями.

% 0(0) Нс, кЭ 0>Л 0)

Эксперимент 0,5±0,15 51°±1° 39,0±0,5 0,18±0,02

Расчет 0,6 (поАФМР) 53° 37,8 0,153

Без учета различия средних спинов в АФ цепочках корреляция расчетов и эксперимента существенно хуже.

Кроме того были измерены спектры 55Мп ЯМР в СбМпЬ при 20° , где фаза 3 отсутствует, и при 90°, где низкополевая фаза 1 существует до самых высоких полей. Из этих данных определены полевые зависимости углов спинового треугольника в фазе 1, хорошо совпавшие с нашим расчетом, и нолевые зависимости средних спинов, которые анализируются в седьмой главе.

В этой главе приведены также результаты измерения 55Мп ЯМР в квази Ш треугольном АФ ЯЬМпВгз. Это вещество по структуре и магнитным свойствам является искаженным аналогом СвМпВгз, так как при Т=150К происходит структурный переход с орторомбическими искажениями гексагональной ячейки. Ниже 8.5К спины в цепочках вдоль оси Сб упорядочены антиферромагнитно и ориентированы в базисной плоскости образца, однако в малых полях магнитная структура - плоская спираль, не соразмерная с периодом кристаллической решетки. При Ны а 30 кЭ (рассматривается случай Н±СЬ) происходит сопровождаемый гистерезисом фазовый переход I рода в соразмерную треугольную магнитную структуру. При дальнейшем росте поля при Нсг = 41 кЭ наблюдается фазовый переход II рода в коллинеарную структуру, аналогичную высокополевой фазе СзМпВгз.

Эксперименты по 55Мп ЯМР в ЯЬМпВгз проводились по той же методике, что и в СэМпВгз и СвМпГз на монокристаллических образцах, выращенных С.В.Петровым. Во всех экспериментах постоянное и переменное магнитные поля лежали в базисной плоскости образца и были взаимно перпендикулярны.

Сигнал 55Мп ЯМР наблюдался только в соразмерных фазах ЯЬМпВгз в диапазоне частот 350-450 МГц в магнитных полях 30-80 кЭ при

Т- 1,3-4.2 К. Можно полагать, что в несоразмерной фазе ШзМпВп отсутствует усиление сигнала ЯМР и нам не хватает чувствительности для его наблюдения. Спектр ЯМР хорошо воспроизводится от образца к образцу. Анизотропия в базисной плоскости не наблюдается. Температурная зависимость спектра ЯМР довольно слабая и связана с температурным ходом #„(7)сс< 5> (7). Никакого ДСЧ ЯМР не наблюдается, что довольно естественно, так как влияние голдстоуновской моды АФМР в полях Н > 30 кЭ мало.

В спектре ЯМР хорошо проявляются оба фазовых перехода: первый - в виде сопровождаемого гистерезисом поглощения в широком диапазоне частот вблизи 30 кЭ; второй - аналогично СзМпПгз через слияние верхней и нижней ветвей ЯМР. Вообще, выше Нс\ спектр качественно похож на случай СвМпВгз. Действительно, в треугольной фазе наблюдаются три ветви ЯМР, причем средняя аномально сильно зависит от магнитного поля. В результате в коллинеарной фазе остаются две ветви с разными сверхтонкими полями, причем частота нижней растет с полем заметно круче, чем верхней. В й-ЬМпВгз этот эффект заметен существенно отчетливее, так как удается провести измерения в большем (относительно Нс2) диапазоне магнитных полей. Причины аномального расщепления спектров 55Мп ЯМР в коллинеарных фазах СяМпВгз и ЯЬМпВгз анализируются в седьмой главе.

Таким образом с помощью 55Мп ЯМР в сильных полях был обнаружен новый фазовый переход в СвМпГз, состоящий в переориентации спиновых треугольников внутри спиновой плоскости и расшифрована возникающая в результате этого перехода магнитная структура. Показано, что совокупность низкотемпературных магнитных свойств СбМпЬ хорошо описывается в рамках подхода, основанного на модельном гамильтониане с учетом анизотропии редукции спинов, а новая фаза возникает вследствие анизотропии квантовых флуктуаций. В том же веществе были впервые измерены полевые зависимости ориентации спиновой плоскости при различных углах между полем и осью Сь и полевая эволюция угла между спинами разных АФ цепочек. Все эти данные получены для легкоосных треугольных АФ впервые.

В легкоплоскосгных треугольных АФ СвМпВгз и КЬМпВгз впервые непосредственно измерена полевая зависимость углов треугольной структуры. Все это демонстрирует богатые возможности магнитного резонанса на ядрах магнитных ионов для исследования магнитных структур (особенно неколлинеарных).

В седьмой главе анализируются результаты измерений редукции спинов Мп2+ и ее полевых зависимостей в СзМпВгз, ЯЬМпВгз и СвМпЬ. В начале главы дано краткое введение в теорию редукции спинов в АФ и ее полевых зависимостей, связанных с подавлением квантовых флуктуаций магнитным полем и приведена экспериментальная ситуация на момент начала нашей работы. Расчеты [10-11] показали, что в квазиодномерных треугольных АФ полевая зависимость средних спинов магнитных подрешеток вполне может быть наблюдаема уже в полях #«0.1#е. Кроме того для легкоосных соединений этого класса предсказано новое явление -анизотропия редукции спинов для магнитно неэквивалентных АФ цепочек в нулевых магнитных полях [7].

Полученные из экспериментов по дифракции нейтронов величины средних спинов магнитных подрешеток в квази Ш треугольных АФ оказались существенно меньше номинальных значений и удовлетворительно совпадают с расчетами, однако анизотропия редукции не обнаружена. При прецизионных измерениях полевого хода намагниченности в этих веществах наблюдается ряд особенностей, которые удовлетворительно описываются на основе учета подавления квантовых флуктуаций магнитным полем [10-11], однако вследствие интегрального характера намагниченности возможны альтернативные объяснения этих эффектов.

Более прямым и менее модельно зависимым методом является определение средних спинов подрешеток из величин сверхтонких полей на ядрах магнитных ионов. Однако здесь для точных вычислений необходимо оценить неопределенности значений сверхтонких констант.

Приведенный в главе анализ показал, что для магнитных ионов в Б состоянии (Мп2+) эти неопределенности малы и относительная ошибка определения <Б> и ее полевых зависимостей из спектров 55Мп ЯМР составляет для СвМпВгз, ЯЬМпВгз и СбМпГз менее одного процента. Кроме

того было проанализировано влияние тепловых флуктуаций на средние спины магнитных подрешеток. При основной температуре измерений (Т=1.3К) оно также оказалось несущественным для всех трех веществ. Соответственно, аномальное расщепление спектров 55Мп ЯМР в СэМпВгз и ЯЬМпВгз связано с различием средних спинов Мп2+ в магнитно неэквивалентных,, ДФ цепочках. Дано качественное объяснение этого явления.

Полученные из спектров 55Мп ЯМР величины <8>(0) и<Б> для новой фазы СэМп1з вместе с данными по дифракции нейтронов и теоретическими значениями приведены в таблице:

<Я> Дифракция нейтронов ЯМР Теория

СбМпВгз 1,65 1,8 1,82 [И]

ЫЬМпВгз 1,8 1,8

СвМп1з <Б>(0) 1,85 1,74 и 1,86 2-1,8 [7]

СбМПЬ <8>З 1,81 и 1,70 1,82-1,70 [9]

Видно, что наши результаты в ЮэМпВгз и СйМпГз хорошо совпадают с нейтронными данными (с учетом того, что последние не различают разницу средних спинов в СбМпЬ). Для СбМпВгз различие довольно велико, однако следует учитывать, что измерения по дифракции нейтронов проводились при Т£ 4,2 К и их экстраполяция на Г-» 0 связана с большой ошибкой.

Измеренная по ЯМР редукция спинов Мп2+ в СвМпВгз в нулевом поле хорошо совпадает с расчетом [11]. В СэМп1з обнаружен основной эффект предсказанный в [7] - различие редукции для магнитно-неэквивалентных спинов Мп2+. Порядок его величины <8>, - <5>, »0,12 близок к расчетному (0.2), однако знак противоположен.

Мы полагаем, что это различие связано с сильно завышенным отношением анизотропии к межцепочечному обмену Р/у » 2, использованным в [7] в то время, как совокупность экспериментальных данных по СвМпГз дает й/]' ~ 0,6 (см. главу 6). Разница <5>, - <£>_, весьма критична к этому отношению и, как показано в [7] для модельной трех спиновой структуры, даже меняет знак при «2,5. Таким образом, наш эксперимент продемонстрировал предсказанное в этой работе различие

редукции спинов в магнитно-неэквивалентных АФ цепочках Мп2+ в СзМп1з, а для количественного сравнения необходим расчет с реальным отношением Т>/]\

В рамках теории обменной симметрии магнетиков получены соотношения между средними спинами магнитных подрешеток в фазах 1 и 3 СзМпЬ [9], которые, как видно из таблицы хорошо выполняются.

Рис.4. Полевые зависимости средних спинов АФ цепочек в квази-Ш треугольных АФ при Н±Сб.

Полевые зависимости <8>(Н) для всех исследованных нами

треугольных АФ при ЯХС6 приведены на рис.4. Для удобства сравнения магнитное поле нормировано на поле переориентационного фазового перехода (для СэМпВгз и ЯЬМпВгз - Нс в коллинеарную фазу, для СвМпЬ -Н,г- поле спин-флоп перехода).

Видно, что для легкоплоскостных АФ СбМпВгз и ШэМпВгз полевые зависимости <5> весьма близки: одного порядка величины расщепления и близки наклоны <5>(Я) в коллинеарной фазе, причем наклон нижних ветвей заметно больше, чем верхних. Наблюдаемый в районе Нс минимум Нп для нижних ветвей возможно связан с неточностью модельного описания спектра ЯМР вблизи фазового перехода. Величина расщепления в коллинеарной фазе того же порядка, что и разница <£>, - <5>г для СэМпЬ.

. 1.10

о

0.5 1.0 1.5 2.0 Н/Нс

Рост <£>, в СэМпЬ близок к линейному, причем его наклон близок к наклону верхних ветвей в коллинеарной фазе СяМпВгз и ЯЬМпВп. Сплошная кривая на рис.4 - расчет <8>(Н) для СвЫЛз (аналог СэМпЬ) при

/Л_С6 [10] и наблюдается хорошее совпадение с экспериментальной полевой зависимостью. Пунктир - расчет для СвМпВгз при НЦСб [11], В этой геометрии все спины Мп2+ эквивалентны, их анизотропия должна отсутствовать и есть основания полагать, что полевой ход средних спинов

заметно меньше, чем при. НХ. Сь

Прямые измерения подавления редукции спинов магнитным полем в квази Ш треугольных АФ проделаны впервые. Результаты качественно согласуются с расчетами подавления квантовых флуктуаций полем в рамках линейной спин-волновой теории. При этом обнаружено новое явление - анизотропия редукции спинов для магнитно неэквивалентных АФ цепочек. В СвМпВгз и КЬМпВгз оно наблюдается в сильных, а в СвМпЬ в нулевых полях.

В заключении сформулированы основные результаты диссертации:

Экспериментальная техника:

1. Впервые отработана техника спектроскопии в дециметровом диапазоне длин волн при сверхнизких температурах (0,04<Т<1К).

2. Разработан и создан оригинальный резонаторный модуляционный спектрометр дециметрового диапазона с автоматической перестройкой частоты и чувствительностью, достаточной для измерения ЯМР при малых коэффициентах усиления.

Исследования динамических электронно-ядерных корреляций в простых ферро- и антиферромагнетиках:

3. Впервые непосредственно обнаружен динамический сдвиг частоты (ДСЧ) ЯМР в ферромагнетиках (РегМпОд). Измеренный спектр ЯМР и его температурная зависимость (до Т=0,04К) находятся в хорошем согласии с теорией.

4. Впервые исследован ДСЧ ЯМР в антиферромагнетиках (АФ) при высокой поляризации ядер магнитных ионов (55Мп в МпСОз, СвМпРз при 0,05<Т<1К). Полевые и температурные зависимости спектров ЯМР

хорошо согласуются с теоретическими представлениями (Туров). Обнаружен сильный рост времени спин - решеточной релаксации при Т<1К(Т|осТ-5).

5. Впервые изучен переход от чисто парамагнитного к коррелированному состоянию ядерной спин системы (МпСОз). Показано, что он сопровождается сужением линии ЯМР (подавление микронеоднородного уширения) и появлением особенности в полной динамической восприимчивости - х(®по)30, где соло- несмещенная частота ЯМР. Оба явления обнаружены впервые.

Исследования динамических электронно-ядерных корреляции в многоподрешеточных антиферромагнетиках:

6. Впервые исследован ДСЧ ЯМР в квазиодномерных антиферромагнетиках. Обнаружено пять мод ЯМР в легкоплоскостном АФ СэМпВгз и шесть - в легкоосном СвМп1з. Предложена универсальная формула для связи частот нескольких ядерных и электронных колебаний. Показано, что она с достаточной точностью описывает все спектры ЯМР в СяМпВгз и СвМпГз при одной (для каждого вещества) константе связи.

7. Впервые наблюдался ЯМР в АФ при возбуждении высокочастотным полем, параллельным постоянному (две моды ЯМР в СвМпВгз). Возможность такого возбуждения объясняется спецификой поляризации связанной с ЯМР электронной моды.

8. Впервые исследован 55Мп ЯМР в четырехподрешеточном АФ СвМпСЬ. Обнаружены две смещенные моды ЯМР со спектрами, хорошо описываемыми универсальной формулой (из пункта 6). В этом веществе впервые на одних образцах проведено сравнение релаксационных параметров, определенных из ЯМР и параметрического возбуждения ядерных спиновых волн. Полученные результаты находятся в качественном соответствии между собой и теорией магнитной релаксации.

Исследование редукции средних спинов магнитных ионов и ее подавления

магнитным полем:

9. Впервые непосредственно измерен рост средних спинов магнитных ионов в магнитном поле в хвазиодномерных АФ (СбМлВгз ДЬМпВгз СвМпЬ). Величина эффекта качественно соответствует расчетам подавления квантовых флуктуаций магнитным полем в рамках линейной спин-волновой теории.

10. Впервые обнаружена . разница (анизотропия) средних спинов в соседних кристаллографически эквивалентных, но магнитно неэквивалентных . АФ цепочках квазиодномерных антиферромагнетиков. В легкоплоскостных АФ СвМпВгз, ЯЬМпВгз это явление наблюдается в сильных магнитных полях, а в лепсоосном СвМпЬ в отсутствии поля. Дано качественное объяснение этого эффекта.

Исследование магнитной структуры треугольных квазиодномерных антиферромагнетиков методом ЯМР в сильном магнитном поле:

11. Впервые изучены полевые зависимости углов спинового треугольника (СбМпВгз, СвМпЬ) и процесс разворота спиновых треугольников в сильном магнитном поле (СэМпЬ).

12. В легкоосных треугольных АФ впервые обнаружена новая магнитная фаза, существующая в промежуточных магнитных полях, приложенных под малыми углами к гексагональной оси кристалла (СяМпЬ). Новая фаза отличается от известной низкополевой переориентацией осей спиновых треугольников внутри спиновой плоскости.

13. В рамках теории на основе модельного гамильтониана с гайзенберговским обменным взаимодействием и одноионной анизотропией исследовано основное состояние легкоосных треугольных АФ. Показано, что обнаруженная нами новая магнитная фаза может существовать только при наличии анизотропии средних спинов в соседних АФ цепочках. Рассчитанные для СвМп1з поле перехода в новую фазу, отношение частот АФМР и полевые зависимости углов между спинами и кристаллическими осями хорошо соответствуют экспериментальным данным.

Список цитированной литературы.

1 Туров Е А Кулеев В.Г. О связанных колебаниях электронных и ядерных спинов в антиферромагнетиках. // ЖЭТФ 49,248, (1965).

2 Dc-Gennes P.G., Pincus P., Hartmann-Bourtron F., Winter J.M. Nuclear Magnetic Resonance Modes in magnetic Material. II Pbys.Rev. 129, 1105, (1963).

3 Welsh L.B. Properties of the 55Mn NMR modes in CsMnF3 // Phys.Rev. 156, 370, (1967).

4 Цифринович В.И. Сужение неоднородной линии ЯМР в магнетиках // ФТТ 23,3521, (1981).

5 Куркин М.И., Туров Е.А. «ЯМР в магнитоупорядоченных веществах и • его применения» М., Наука, 1990 год.

6 Зализняк И.А., Зорин Н.Н., Петров С.В. Исследование щели в спектре АФМР в квази 1D АФ CsMnBn II Письма ЖЭТФ 64,473, (1996). .

7 Y.Watabe, T.Suzuki, and Y.Natsume Theoretical study on quantum effects in triangular AF with axial anisotropy // Phys.Rev.B 52,3400 (1995)

8 С.И.Абаржи, М.Е.Житоморский, О.А.Петренко, С.В.Петров, Л.А.Прозорова Исследование релятивистских ветвей резонанса в CsMnb, квази 1D легкоосном АФ II ЖЭТФ 104, 3232 (1993).

9 В.И.Марченко, А.М.Тихонов О спектре ЯМР в антиферромагнитном CsMnb // Письма ЖЭТФ, 69,41, (1999).

10 Ohyama Т., Shiba Н. Spin Dynamics and Quantum Fluctuations in Quasi-One-Dimensional Triangular Antiferromagnets: Magnetic Field Effects // J.Phys.Soc.Jpn. 63, 3454, (1994).

11 Zhitomirsky M., Zaliznyak I. Static properties of quasi ID AF in a magnetic field // Phys.Rev B, 53 3428, (1996).

Основные результаты диссертации содержатся в следующих публикациях:

1. Думеш Б.С. ЯМР в Fe2Mn04 в миллиградусных температурах // Письма ЖЭТФ,.23,17, (1976)

2. Думеш Б.С. ЯМР в антиферромагнетиках МпСОз и CsMnF3 в миллиградусных температурах // Письма ЖЭТФ, 24,167, (1976)

3. Думеш B.C. ЯМР в магнитодиэлектриках в миллиградусных температурах //Magnetic Resonance and related phenomena, Spr. Verl., p.347, (1979)

4. Буньков Ю.М.,ДмитриевВ.В., Думеш B.C., Мухарский Ю.М. Исследования спин-решеточной релаксации в антиферромагнетиках при сверхнизких температурах // ЖЭТФ, 84,335, (1983)

5. Андриенко А.В., Гуревич Г.М., Думеш B.C., Топалов С.В., Якубовский А.Ю. Исследования системы ядерных спинов в антиферромагнетикс CsMnCb // ЖЭТФ, 84, 823, (1983)

6. Думеш B.C. Чувствительный ЯМР спектрометр непрерывного действия дециметрового диапазона// ПТЭ, N1, стр.135, (1986)

7. Боровик-Романов А.С., Думеш Б.С., Петров С.В., Тихонов A.M. Исследование ЯМР на 5SMn в квазиодномерном антиферромагнетике CsMnBr3.// Письма ЖЭТФ, 64, 208, (1996)

8 Думеш B.C., Панфилов В.А. Исследование динамической восприимчивости в антиферромагнетике МпСОз в области ЯМР 55Мп // Письма ЖЭТФ, 64, 636, (1996)

9 A.S. Borovik-Romanov, S.V. Petrov, A.M.Tikhonov, B.S.Dumesh Investigation of NMR in quasi-one dimensional antiferromagnet CsMnBn. II XYII Conference on Radio and Microwave Spectroscopy (AMPERE), Poznan, Poland, p.L22, (1997).

10 Боровик-Романов A.C., Думеш B.C., Петров C.B., Тихонов A.M. Исследование подавления квантовых флуктуаций магнитным полем в квазиодномерных антиферромагнетиках методом ЯМР на i5Mn. // Письма ЖЭТФ. 66,724, (1997).

11 A.S. Borovik-Romanov, S.V. Petrov, A.M.Tikhonov, B.S.Dumesh Investigation of NMR in quasi-one dimensional antiferromagnet CsMnBn. II J.Magn.Magn.Mater. 179-181, 657, (1998).

12 Боровик-Романов A.C., Думеш B.C., Петров C.B,, Тихонов A.M. Исследование ЯМР на 55Мп в квазиодномерном антиферромагнетике CsMnBn. II ЖЭТФ, 113, 352, (1998).

13 Думеш Б.С., Петров С.В., Тихонов A.M. Наблюдение анизотропии редукции спинов в квазиодномерном антиферромагнетике CsMnb II Письма ЖЭТФ. 67, 661, (1998).

14 Думеш Б.С., Петров С.В., Тихонов A.M. Новый фазовый переход в легкоосном треугольном антиферромагнетике. // Письма ЖЭТФ. 67, 988,(1998)

15 Думеш Б.С., Куркин М.И., Петров С.В., Тихонов A.M. ЯМР на Мп" в антиферромагнетике СвМпВгз в параллельных постоянном и переменном магнитных полях II ЖЭТФ, 115,2228, (1999).

16 B.S. Dumesh., V.A.Panfilov, A.M.Tikhonov, D.N.Fourzikov Influence of quantum fluctuations on the ground state of quasi ID triangular antiferromagnet CsMnlj in Proceedings of XXII conference on Low Temperature Physics (Helsinki 1999) submitted to Physica В

Введение.

Глава I. Обзор литературы по коррелированным ядерным спин-системам в магнитоупорядоченных веществах.

Особенности ЯМР в магнитоупорядоченных веществах.

ЯМР в магнитоупорядоченных веществах в условиях сильных электронно-ядерных корреляций (теория).

Ядерные спиновые волны (теория).

Экспериментальное наблюдение ДСЧ ЯМР и связанных с ним эффектов в магнитодиэлектриках.

Экспериментальные исследования ядерных спиновых волн.

Нестационарные процессы в коррелированных ядерных спин- 31 системах (импульсный ЯМР).

Глава II. Техника ЯМР спектроскопии в магнитоупорядоченных веществах.

Резонансные контуры.

Непрерывный абсорбционный ВЧ спектрометр на базе перестраиваемого резонатора.

Техника импульсного ЯМР.

Глава III. Исследование ДСЧ ЯМР при высокой поляризации ядер 55Мп.

Техника низкотемпературного эксперимента.

Измерение ДСЧ ЯМР "Мп в ферромагнитном Ре2Мп04.

Исследование ДСЧ ЯМР "Мп в легкоплоскостных антиферромагнетиках МпС03 и СбМпРз в миллиградусном диапазоне температур.

Спин-решеточная релаксация ядер з5Мп

Глава IV. Исследование динамической восприимчивости в области перехода из коррелированного в чисто парамагнитное состояние в спин-системе ядер ээМп в МпС03.

Глава V. Динамический сдвиг частоты 55Мп ЯМР в многоподрешеточных антиферромагнетиках.

ЯМР на 55Мп в CsMnF3.

ЯМР на 55Мп в CsMnCl3.

Исследование процессов релаксации в CsMnCl3. 103 Магнитные свойства квазиодномерных треугольных антиферромагнетиков CsMnBr3 и CsMnI3.

Теория ЯМР в треугольных антиферромагнетиках.

Экспериментальное исследование ээМп ЯМР в CsMnBr3.

Температурная зависимость спектра ЯМР э5Мп в CsMnBr3.

55Мп ЯМР в CsMnBr3 при h || Н. 132 Экспериментальное исследование зэМп в CsMnI3 при Н<38кЭ.

Глава VI. Исследование магнитных структур квазиодномерных треугольных антиферромагнетиков. 143 Новая магнитная фаза в квазиодномерном треугольном антиферромагнетике CsMnI3.

Теория промежуточной магнитной фазы в CsMnI3.

55Mn ЯМР в RbMnBr3.

Глава VII. Редукция спинов и ее подавление магнитным полем в квази-lD треугольных АФ с S = 5/2.

Экспериментальная ситуация.

Вклады в сверхтонкие константы. 179 Обсуждение результатов по редукции спинов в CsMnBr3,

CsMnI3 и RbMnBr3.

Основные результаты диссертации.

Основные результаты диссертации.

Экспериментальная техника:

1. Впервые отработана техника спектроскопии в дециметровом диапазоне длин волн при сверхнизких температурах (0,04<Т<1К).

2. Разработан и создан оригинальный резонаторный модуляционный спектрометр дециметрового диапазона с автоматической перестройкой частоты и чувствительностью, достаточной для измерения ЯМР при малых коэффициентах усиления.

Исследования динамических электронно-ядерных корреляций в простых ферро- и антиферромагнетиках:

3. Впервые непосредственно обнаружен динамический сдвиг частоты (ДСЧ) ЯМР в ферромагнетиках (Ре2Мп04). Измеренный спектр ЯМР и его температурная зависимость (до Т=0,04К) находятся в хорошем согласии с теорией.

4. Впервые исследован ДСЧ ЯМР в антиферромагнетиках (АФ) при высокой поляризации ядер магнитных ионов (55Мп в МпС03, СэМиРз при 0,05<Т<1К). Полевые и температурные зависимости спектров ЯМР ^ хорошо согласуются с теоретическими представлениями (Туров). Обнаружен сильный рост времени спин - решеточной релаксации при ТсПСС^осТ5).

5. Впервые изучен переход от чисто парамагнитного к коррелированному состоянию ядерной спин системы (МпС03). Показано, что он сопровождается сужением линии ЯМР (подавление микронеоднородного уширения) и появлением особенности в полной динамической восприимчивости - х(юпо)=0> где со „о- несмещенная частота ЯМР. Оба явления обнаружены впервые.

Исследования динамических электронно-ядерных корреляции в многоподрешеточных антиферромагнетиках:

6. Впервые исследован ДСЧ ЯМР в квазиодномерных антиферромагнетиках. Обнаружено пять мод ЯМР в легкоплоскостном АФ СэМпВгз и шесть - в легкоосном СзМп13. Предложена универсальная формула для связи частот нескольких ядерных и электронных колебаний. Показано, что она с достаточной точностью описывает все спектры ЯМР в СэМпВгз и СзМп13 при одной (для каждого вещества) константе связи.

7. Впервые наблюдался ЯМР в АФ при возбуждении высокочастотным полем, параллельным постоянному (две моды ЯМР в СбМпВгз). Возможность такого возбуждения объясняется спецификой поляризации связанной с ЯМР электронной моды.

8. Впервые исследован 55Мп ЯМР в четырехподрешеточном АФ СбМпСЬ. Обнаружены две смещенные моды ЯМР со спектрами, хорошо описываемыми универсальной формулой (из пункта 6). В этом веществе впервые на одних образцах проведено сравнение релаксационных параметров, определенных из ЯМР и параметрического возбуждения ядерных спиновых волн. Полученные результаты находятся в качественном соответствии между собой и теорией магнитной релаксации.

Исследование редукции средних спинов магнитных ионов и ее подавления магнитным полем:

9. Впервые непосредственно измерен рост средних спинов магнитных ионов в магнитном поле в квазиодномерных АФ (СзМпВг3 ЯЬМпВгз СбМпТз). Величина эффекта качественно соответствует расчетам подавления квантовых флуктуаций магнитным полем в рамках линейной спин-волновой теории.

10. Впервые обнаружена разница (анизотропия) средних спинов в соседних кристаллографически эквивалентных, но магнитно неэквивалентных АФ цепочках квазиодномерных антиферромагнетиков. В легкоплоскостных АФ СбМпВгз, ЯЬМпВгз это явление наблюдается в сильных магнитных полях, а в легкоосном СзМп13 в отсутствии поля. Дано качественное объяснение этого эффекта.

Исследование магнитной структуры треугольных квазиодномерных антиферромагнетиков методом ЯМР в сильном магнитном поле:

11. Впервые изучены полевые зависимости углов спинового треугольника (СзМпВгз, СзМп13) и процесс разворота спиновых треугольников в сильном магнитном поле (СзМп13).

12. В легкоосных треугольных АФ впервые обнаружена новая магнитная фаза, существующая в промежуточных магнитных полях, приложенных под малыми углами к гексагональной оси кристалла (СзМп1з). Новая фаза отличается от известной низкополевой переориентацией осей спиновых треугольников внутри спиновой плоскости.

13. В рамках теории на основе модельного гамильтониана с гайзенберговским обменным взаимодействием и одноионной анизотропией исследовано основное состояние легкоосных треугольных АФ. Показано, что обнаруженная нами новая магнитная фаза может существовать только при наличии анизотропии средних спинов в соседних АФ цепочках. Рассчитанные для CsMnI3 поле перехода в новую фазу, отношение частот АФМР и полевые зависимости углов между спинами и кристаллическими осями хорошо соответствуют экспериментальным данным.

В заключение автор выражает глубокую признательность памяти своего учителя A.C. Боровика-Романова, бывшего руководителем большой части изложенных здесь работ, искреннюю благодарность моим друзьям коллегам и соавторам из ИФП РАН, ИС АН, ИЯИ РАН, ФИ АН, ИАЭ им. Курчатова, без чьей помощи научная работа была бы невозможна и особо благодарит В.А. Панфилова и Д.Н. Фурзикова за помощь в оформлении рукописи.

1.К. J. Phys. USSR, 8 377, (1944)

2. Purcell E.M., Torrey H.C., Pound R.V. Phys. Rev. 69 37 (1946)

3. Bloch F., Hansen W.W., Packard M. Phys. Rev. 69 127 (1946)4 HahnE.L. 80 580(1950)

4. Poulis N.J., Hardemann G.E. Physica 18 201 (1952); 19 391 (1953)

5. Gossard A.C., Portis A.M. Phys. Rev. Lett. 3 164 (1959)

6. АбрагамА. "Ядерный магнетизм"М.: HJI, (1963)

7. Вонсовский С.В. "Магнетизм" М.: Наука, (1971)

8. Туров Е.А., Петров М.П. "ЯМР в ферро-и антиферромагнетиках" М.: Наука, (1969)

9. Куркин М.И., Туров Е.А. «ЯМР в магнитоупорядоченных веществах и его применения» М., Наука, (1990)

10. Игнатченко В.А., Цифринович В.И. «Ядерные сигналы в магнитоупорядоченных средах» Новосибирск, Наука, (1993)

11. McCausland М.А.Н., Mackenzie I.S. Advances in Phys. 28 305 (1979)

12. Budnick J.J., Burch T.J. Hyperfme Int.24-26 377 (1985)

13. Riedi P.C. Hyperfme Int. 49 335 (1989)

14. Г5 Lutgemeier H. Hyperfme Int. 61 1051 (1990)

15. Figiel H. Magn. Res. Rev. 16 101 (1991)

16. Panissod P. in "Frontiers in Magnetism of Reduced Dimension Systems"ed. Bar'yakhtar V.G., NATO ASI ser. 49 (1998)

17. Allodi G. et al. Phys. Rev. B56 6039 (1997)

18. Heeger A.J., Portis A.M. et al. Phys. Rev. Lett. 7 308 (1961)

19. Тулин В.А., Боровик-Романов A.C. Письма ЖЭТФ 1 18 (1965)21 Тулин В.А.

20. Minkiewicz V., Nakamura А.

21. Lee К., Portis A.M., Witt L.S.

22. Minkiewicz V., Nakamura A.25 Shaltiel D.1. ЖЭТФ 55 831 (1968)

23. Phys. Rev. 143 361 (1966) Phys. Rev. 132 144 (1963) Phys. Rev. 143 356(1966) Phys. Rev. 142 300(1966)

24. De-Gennes P.G., Pincus P., Hartmann-Bourtron F., Winter J.M. Phys.Rev. 129, 1105,(1963)1. ЖЭТФ 49, 248,(1965).1. Phys. Rev. 109 606(1958)27 Туров E А Кулеев В.Г.28 Suhl Н.29 Nakamura Т.30 Richards P.M.31 Ince W.J.32 Welsh L.B.

25. Richards P.M., Christensen C.R., et al34 Merry J.B.,Bolef D.I.35 Говорков C.A., Тулин В.А.

26. Progr. Theor. Phys. 20 542 (1958) Phys.Rev. 173 581 (1968) Phys. Rev. 184 574(1969) Phys.Rev. 156, 370, (1967).

27. Phys.Rev. B4 2216 (1971) Phys. Rev. B4 1572(1971) Письма ЖЭТФ 25 476 (1977)

28. Боровик-Романов А.С., Прозорова J1.A. Письма ЖЭТФ 4 57 (1966)

29. Захаров В.Е., Львов B.C., Старобинец С.С. УФН 114 609 (1974)

30. Richards P.M., Hinderks L.W. Phys. Rev. 183 575 (1969)

31. Adams B.T., Hinderks L.W., Richards P.M., J. Appl. Phys. 41 931 (1970)

32. Hinderks L.W., Richards P.M.41 Якубовский А.Ю.42 Говорков C.A., Тулин В.А.43 Говорков С.А., Тулин В.А.

33. Андриенко A.B., Ожогин В.И. и др.

34. J. Appl. Phys. 42 1516(1971) ЖЭТФ 67 1539 (1974) ЖЭТФ 73 1053 (1977) ЖЭТФ 74 389 (1978) ЖЭТФ 84 1158 (1983)

35. Андриенко A.B., Гуревич Г.М., Думеш Б.С. и др. ЖЭТФ, 84, 823, (1983)46 Якубовский А.Ю.47 Тулин В.А.48 Думеш Б.С.

36. Петров A.A., Петров М.П. и др. (1971).50 Gould R.W.

37. УФН 161 1 (1991) ФНТ 5 965 (1979) . Письма ЖЭТФ 14, 511 (1971). Письма ЖЭТФ 14, 5

38. Phys. Letters А29 347 (1969)

39. Туров Е.А., Куркин М.И., Николаев В.В. ЖЭТФ 64 283 (1973)

40. Буньков Ю.М., Думеш Б.С. ЖЭТФ, 68 1161. (1975)

41. Буньков Ю.М., Думеш Б.С в «Проблемы магнитного резонанса» М., Наука, 1978г

42. Буньков Ю.М., Думеш Б.С., Куркин М.И. Письма ЖЭТФ 19, 216 (1974).

43. Буньков Ю.М. Письма ЖЭТФ 23 271 (1976)

44. Буньков Ю.М., Гладков С.О. ЖЭТФ 73 2181 (1977)

45. Боровик-Романов A.C., Буньков Ю.М., Думеш Б.С. и др. УФН 142 537 (1984)

46. Прозорова JI.A., Смирнов А.И.59 Цифринович В.И.60 La Force R.C.61 Jeffers K.B., Jones E.D.62 Jaccarino V.63 Jones E.D., Jeffers K.B.64 Yasuoka H.

47. ЖЭТФ 67 1539(1974) Phys. Rev. B57 11554 (1998) Rev. Sei. Instrum. 32 1386 (1961) Rev. Sci.Jnstrum. 36 983 (1965) Phys. Rev. Lett 2 163 (1959) Phys. Rev. 135 A1277 (1964) J. Phys. Soc. Japan 19 1182 (1964)

48. Думеш Б.С. В сб.: Спектроскопия высокого разрешения малых и средних молекул, М.,"Наука", 1988 г., стр.39-68.

49. Пул Ч. «Техника ЭПР спектроскопии» М., Мир 1970г.67 Lamer F., Grandjean D.68 Quinoues E., Volino F.

50. Rev. Sei. Instrum. 43 1318 (1973) Rev. Sei. Instrum. 42 15221972)

51. Hardy W.N., Whitehead L.D.1. Rev. Sei. Instrum. 52 2131981)70 Froncisz W., Oles T.71 ДумешБ.С.

52. Rev. Sei. Instrum. 57 1095 (1986) ПТЭ, N1,135 (1986 )

53. Боровик-Романов A.C., Думеш Б.С., и др. ЖЭТФ, 113, 352 (1998)

54. Pieper M.W., Lutgemeier H., Zinn W. Z. Phys. B63 369 (1986)

55. Грибов А.С., Гуревич Г.М., Думеш Б.С., Топалов С.В. Установка НОРД для исследований с ориентированными ядрами Препринт ИЯИ АН СССР Nn-0454, 1986 г., 12 стр.

56. Грибов А.С., Гуревич Г.М., Думеш Б.С., Топалов С.В. NORD-2 Facility for experiments with Polarized Nuclei. Препринт ИЯИ РАН N0907, 1995 г., 13 стр.

57. Грибов А.С., Гуревич Г.М, Думеш Б.С., Топалов С.В. ПТЭ N6, 46 (1998)

58. Лоунасмаа О.В. «Принципы и методы получения температур ниже 1 К» М., Мир, (1977).

59. Pobell F. "Matter and Methods at Low Temperatures" Berlin, Spr. Verlag (1992).74 Dumelow Т., Riedi P.C.75 Nadolski S., et al76 Tomka G.I.77 Зиновьева K.H.

60. Зиновьева K.H., Карстенс Г.Э.1. ПТЭ №2 249(1974)

61. Hyperfine Int. 35 1061 (1987) Solid State Comm. 71 97 (1989) Meas. Sei. Techn. 6 149 (1995)1. ПТЭ №2 235 (1969)

62. Капица П.Л. ЖЭТФ 11, 581 (1941)

63. Heeger A.J., Houston T.W. Phys. Rev. 135A 661 (1964)

64. Быстров M.B., Ивашинцева B.JI. и др. в: «Физические величины» ред. Григорьев И.С., Мейлихов Е.З. М., Энергоатомиздат, (1991), стр. 709-715.

65. Куркин М.И., Сериков В.В. ФТТ 12 3524 (1970)

66. Fujii М., Nishihara Н., Hirai A. J. Phys. Soc. Japan 52 272 (1983)

67. Willetts M. Czechoslovak J. Phys. 46 S4, 2167 (1996)

68. Думеш Б.С. Письма ЖЭТФ 23 17 (1976)

69. Думеш Б.С. В Magnetic Resonance and related phenomena, Spr. Ver. , (1979) p.347.

70. Боровик-Романов A.C ЖЭТФ 36 75 (1959)

71. Боровик-Романов A.C., Крейнес H.M., Прозорова Л.А. ЖЭТФ 45 64 (1963)

72. Прозорова Л.А. Боровик-Романов А.С. ЖЭТФ 55 1727 (1968)

73. Дзялошинский И.Е. ЖЭТФ 32 1547 (1957)

74. Котюжанский Б.Я. ЖЭТФ 59 1562 (1970)

75. Боровик-Романов А.С., Котюжанский Б.Я., Прозорова Л.А. ЖЭТФ 58 1811 (1970)98 "Фазовые переходы в кристаллах галоидных соединений АВХ3" ред. Зайцев М.П., Новосибирск, Наука, 1981.

76. Калинкина И.Н. ЖЭТФ 43 2028 (1962)

77. Лутовинов B.C., Сафонов В.Л. ФТТ 23 2759 (1981)

78. Думеш Б.С. Письма ЖЭТФ 24 167(1976)

79. Буньков Ю.М., Дмитриев В.В., Думеш Б.С., Мухарский Ю.М. ЖЭТФ 84 335 (1983)

80. King A.R., Jaccarino V., Resende S. Phys. Rev. Lett. 37 533(1976)

81. Hone D., Jaccarino V.,et al. Phys. Rev. 186 291 (1969)

82. Туров Е.А., Куркин М.И. в кн. "Проблемы магнитного резонанса' М.: Наука, (1978), стр. 271

83. Цифринович В.И., Краснов И.В.107 Цифринович В.И.108 Куркин М.И., Сериков В.В.

84. Куркин М.И.,Парфенова Н.Г.

85. Jones R.C., Sherrington D.

86. Гаранин Д.А., Лутовинов B.C.112 Цифринович В.И.113 Думеш Б.С., Панфилов В.А.

87. Melamud М., Makovsky J., Shaked Н.

88. Kestigian М., Croft W.J., Leipziger F.D. (1967)

89. Андриенко A.B., Прозорова Л .А.

90. Якубовский А.Ю., Сулейманов С.М.

91. ЖЭТФ 78 1760(1980) ФТТ23 3521 (1981) ФТТ 16 1177(1974) ФТТ 8 1839 (1966) J. Phys. С. 6 1800(1973)

92. ФТТ 26 2821 (1984) ЖЭТФ 92 1394(1987) Письма ЖЭТФ 64 636 (1996) Phys. Rev. ВЗ 3873 (1971) J. Chem. Eng. Data 12 97

93. ЖЭТФ 78 2411 (1980) ЖЭТФ 81 1456 (1981) ФТТ 21 2772(1979)

94. Лутовинов B.C., Сафонов В.Л.

95. Collins M.F., Petrenko O.A., Can.J.Phys. 75 605 (1997)

96. Goodyear J., Kennedy DJ. Acta Cristallogr. B28 1640 (1974)

97. A.V. Chubukov J. Phys.C: Solid State Phys. 21 441 (1988)

98. Abarzhi S, Bazhan A, Prosorova L, Zaliznyak I J. Phys. Cond. Matter 4 3307(1992).

99. Kotyuzhanskii В., Nikiforov D. J. Phys.: Cond. Matter 3 385 (1991)

100. Eibishutz M,Sherwood R C, Hsu F S L, Cox D E AIP Conf. Proc. 17 864 (1972).

101. Gaulin В D, Mason T E, Collins M F, Lavese T Z Phys. Rev. Lett. 62 13801989).

102. Xu X., Okada K., Fujii M., et al J. Phys.: Condens. Matter 8 L371 (1996).

103. Tanaka H., Kaahma Y., et al J. Phys. Soc. Jpn.58 2930 (1989).

104. Зализняк И., Прозорова Л., Петров С. ЖЭТФ 97 359 (1990)

105. Kimura S., Ohta Н., Motokawa М. J.Phys.Soc.Jpn. 66 4027 (1997).

106. Xu X., Okada К., Fujii M., et al J. Phys.: Condens. Matter 8 4063 (1996).

107. Okada K., Xu X., Fujii M. Czechoslovak J. Phys. 46 S4, 2045 (1996)

108. Абаржи С И, Житоморский М Е, Петренко О А и др., ЖЭТФ 104 32321993)

109. Zandbergen Н W, J.Sol.St.Chem 35 367 (1980)

110. Harrison A, Collins М F, Abu-Dayyeh J, Stager С V Phys.Rev.B 43 679 (1991)

111. Katori H.A., Goto Т., Ajiro Y., J.Phys.Soc.Jpn. 62 743 (1993)

112. Watabe Y, Suzuki Т., Natsume Y., Phys.Rev.B 52 3400 (1995)

113. Tanaka H, Teroaka S, Kakehashi E, Iio K, Nagata К J.Phys.Soc. Jpn. 57 3979(1988)

114. Inami Т., Kakurai K., Tanaka H. J. Phys. Soc. Jpn. 63 15301994)

115. Kambe T.et al J. Phys.Soc.Jpn. 65 1799 (1996)

116. Maegawa S., Fujiwara N. J. Magn. Magn. Mat.90-91 2711990)

117. Maegawa S., Kohmoto Т., Goto T. Phys. Rev. B44 12617 (1991)

118. Андреев А Ф Марченко В И УФН 130 39 (1980).

119. Зализняк И., Зорин Н., Петров С. Письма ЖЭТФ 64 473 (1996).

120. Zhitomirsky M.E., Petrenko О.A., Prosorova L.A. Phys. Rev. B52 3511 (1995)

121. Прозорова JI А, Сосин С С, Ефремов Д В, Петров С В ЖЭТФ 112 18931997)

122. Боровик-Романов А.С., Думеш B.C., и др. Письма ЖЭТФ, 64, 208 (1996)

123. Думеш Б.С., Куркин М.И, Петров C.B., Тихонов A.M. ЖЭТФ, т.115, 2228-2241, 1999.

124. McPherson G., Koch R.C., Stucky G.D. J. Chem. Phys. 60, 1424, -(1974.).

125. Боровик-Романов A.C, Думеш Б.С., Петров C.B., Тихонов А.М, Письма в ЖЭТФ 66, 759, (1997)

126. T.Kubo, J.Miyakita, S.Maegawa J.Magn.Magn.Matter,177-181, 829,1998)

127. Говорков С, Тулин В Письма в ЖЭТФ 37 383 (1983)

128. Думеш Б.С., Петров C.B., Тихонов A.M., Письма в ЖЭТФ, 67, 661, (1998)

129. Plumer M.J.,Caille A., Hood К.Phys.Rev В 39 4489 (1989).

130. Plumer M.J.,Caille A. J. Appl. Phys. 70. 5961 (1991).

131. Житомирский M.E., Петренко О.А, Петров C.B. и др ЖЭТФ 108 343 (1995)

132. Raine J.A., Collins J.F., White G.K. J. Appl. Phys. 55 2404 (1984).

133. Stnesser N. , Schotte U., Schotte K.D., Hu X. PhysicaB 213-214 164 (1995)

134. Nikuni T., Shiba H. J. Phys.Soc.Jpn. 62 3268 (1993)

135. Harashina H., Kodama K. . J. Phys.Soc.Jpn. 65 1570 (1996)

136. Kontani H., Zhitomirsky M., Ueda K. J. Phys.Soc.Jpn. 65 1566 (1996)

137. Chubukov A.,. J Phys С 3 69 (1991)167 von Fink H., Seifert H.J. Acta Crystallogr. B38 912 (1982)

138. Tzihtnyuk Yu. in "EPDIS-6", (Budapest, 1998 ), p. 83

139. Glinka C.J., Minkiewich V.J., Сох D.T., Khattak C.P. AIP Conf. Proc. 10 684,(1973).

140. Kato Т., Yio K., Hoshino T. J. Phys. Soc. Jpn. 61 27 (1992)

141. Heller L., Collins M.F., Yang Y.S., Collier B. Phys.Rev.B 49, 1104, (1994).

142. Бажан A.H., Зализняк И. Никифоров Д.В., Петренко O.A., Прозорова Л.А. ЖЭТФ 103 691, (1993).

143. Витебский И.М., Петренко O.A., Петров С.В., Прозорова Л.А. ЖЭТФ 103 326 1993

144. Думеш Б.С., Петров С.В., Тихонов А.М, Письма в ЖЭТФ, 67, 988, (1998)

145. Portier М., Caille A., Plumer М.1. Phys. Rev. В41 48691990)160 Марченко В, Тихонов А161 Марченко В, Тихонов А

146. Письма в ЖЭТФ 68 844 (1998). Письма в ЖЭТФ, 69 41 (1999)

147. Dumesh В, Panfilov V, Fourzikov D, Tikhonov A in Proc. 22 Int. Conf. LT Phys., (Helsiki, 1999); submitted to Physica B.

148. Dumesh B, Panfilov V, Fourzikov. D Phys.Rev.B to be publ

149. ГешвиндСв "Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах" (Москва Мир 1970) стр 103

150. Anderson P.W., Phys.Rev., 83, 1260, (1951)

151. Anderson P.W., Phys.Rev., 86, 694, (1952)

152. KuboR. Phys.Rev. 87 568(1952)

153. Ishikava Т., Т. Ogychi Т. Progr. theor. Phys. 54 1282 (1975).

154. Lines M.E., Jones E.D. Phys. Rev. 139 A1313 (1965)

155. Lines M.E., Jones E.D. Phys. Rev. 141 A525 (1966)

156. Taylor D.R., Owen J. Phys.Rev. Lett. 17 159 (1966).

157. Huang N.L., Orbach R., Simanek E. Phys.Rev. Lett. 17 134(1966).

158. Welz D. J. Phys. Cond. Matter 5, 3643, (1993)

159. Abanov A. G., Petrenko O.A. Phys.Rev В 50 6271 (1994)

160. Santini P., Fath G., et al. Phys. Rev. B56 5373 (1997)

161. Zhitomirsky M., Zaliznyak I. Phys.Rev В 53 3428 (1996)

162. Ohyama Т., Shiba H. J. Phys.Soc.Jpn. 63 3454 (1994

163. Ватсон P Фримен А в "Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах" (Москва Мир 1970) стр 62

164. Ogawa S. J. Phys.Soc.Jpn. 15 1475 (1960).

165. Abragam A., Pryce M.H.L. Proc. Roy. Soc. A205 135 (1951).

166. Kirklin K.H., McPherson G.L. J.Phys. C: Solid State Phys. 16 6539 (1983).

167. Публикации автора по теме диссертации.

168. Думеш Б.С. Чувствительный ЯМР спектрометр непрерывного действия дециметрового диапазона ПТЭ, N1, стр.135, (1986).

169. Боровик-Романов A.C., Думеш Б.С., и др. Исследование ЯМР на Мпэ5 в квазиодномерном антиферромагнетике СбМпВгз.ЖЭТФ, 113, 352, (1998).

170. Думеш Б.С. ЯМР в Fe2Mn04 в миллиградусных температурах Письма ЖЭТФ,.23, 17,(1976).

171. Думеш Б. С. ЯМР в магнито диэлектриках в миллиградусных температурах Magnetic Resonance and related phenomena, Spr. Verl., p.347, (1979).

172. Думеш Б.С. ЯМР в АФ МпС03 и CsMnF3 в миллиградусных температурах Письма ЖЭТФ, 24, 167, (1976)

173. Буньков Ю.М.,ДмитриевВ.В., Думеш Б.С., Мухарский Ю.М. Исследования спин-решеточной релаксации в АФ при сверхнизких температурах ЖЭТФ, 84, 335, (1983).

174. Думеш Б.С., Панфилов В. А. Исследование динамической восприимчивости в АФ МпС03 в области ЯМР Мп". Письма ЖЭТФ, 64, 636, (1996)

175. Боровик-Романов А.С., Думеш Б.С., и др. Исследование ЯМР на Мп" в квазиодномерном АФ CsMnBr3. Письма ЖЭТФ, 64, 208, (1996)

176. A.S. Borovik-Romanov, S.V. Petrov, A.M.Tikhonov, B.S.Dumesh Investigation of NMR in quasi-one dimensional antiferromagnet CsMnBr3. XYII Conference on Radio and Microwave Spectroscopy (AMPERE), Poznan, Poland, p.L22, (1997).

177. A.S. Borovik-Romanov, S.V. Petrov, A.M.Tikhonov, B.S.Dumesh Investigation of NMR in quasi-one dimensional antiferromagnet CsMnBr3. J.Magn.Magn.Mat. 179-181, 657, (1998).

178. Думеш B.C., Куркин М.И., Петров C.B., Тихонов A.M. ЯМР на Мп55 в антиферромагнетике CsMnBr3 в параллельных постоянном и переменном магнитных полях ЖЭТФ, 115, 2228, (1999).

179. Боровик-Романов А.С., Думеш Б.С., и др. Исследование подавления квантовых флуктуаций магнитным полем в квазиодномерных антиферромагнетиках методом ЯМР на Мп55. Письма ЖЭТФ. 66, 724,1997).

180. Думеш Б.С., Петров С.В., Тихонов A.M. Наблюдение анизотропии редукции спинов в квазиодномерном антиферромагнетике CsMnI3 Письма ЖЭТФ. 67, 661,(1998)

181. Думеш Б.С., Петров С.В., Тихонов A.M. Новый фазовый переход в легкоосном треугольном антиферромагнетике. Письма ЖЭТФ. 67, 988,1998)