Обменные взаимодействия и спиновая динамика в гетерокластерах и интерметаллидах на основе 3d- и 4f-ионов по данным ЭПР тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

□□3487648

На правах рукописи

СУХАНОВ АНДРЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ОБМЕННЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И СПИНОВАЯ ДИНАМИКА В ГЕТЕРОКЛАСТЕРАХ И ИНТЕРМЕТАЛЛИДАХ НА ОСНОВЕ Зй- И 4Г-ИОНОВ ПО ДАННЫМ ЭПР

01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

1 О ДЕК 2009

КАЗАНЬ-2009

003487648

Работа выполнена в отделе химической физики Учреждения Российской академии наук Казанского физико-технического института им. ЕК Завойского КазНЦ РАН

Научный руководитель:

Официальные оппоненты

доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Воронкова Виолета Константиновна

доктор физико-математических наук, профессор, Усачев Александр Евгеньевич

кандидат физико-математических наук, доцент, Силкин Николай Иванович

Ведущая организация

Уральский государственный университет им. А.М. Горького

Защита состоится "¿£¿2" 2009 г. в 1430 часов на заседании

диссертационного совета Д 002.191.01 при Учреждении Российской академии наук Казанском физико-техническом институте им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН: 420029, Казань, Сибирский тракт, 10/7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии наук Казанского физико-технического инсппутаим. ЕК Завойского КазНЦ РАН.

Автореферат разослан " " 2009 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Шакирзянов М.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последнее время идет интенсивный поиск систем, перспективных для квантовой информатики, молекулярной электроники, спинтроники. Для создания новых соединений с заданными свойствами необходимы знания о закономерностях их формирования в зависимости от различных факторов. Данная работа посвящена исследованию методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) магнитных и спиновых свойств соединений, в состав которых входят редкоземельные ионы. Представлены результаты исследования соединений, которые построены из достаточно изолированных кластеров, из кластеров, которые образуют цепочки, а также интерметаллических соединений, обладающих эффектом Кондо. Известно, что редкоземельные ионы обладают сильно анизотропными магнитными свойствами, поэтому системы, построенные с участием этих ионов, представляются перспективными для создания новых магнитных материалов с анизотропными свойствами. Прежде всего, это молекулярные системы, построенные из кластеров, в которых реализуется обменное взаимодействие между ионами группы железа и редкоземельными ионами. Природа этого взаимодействия изучена очень слабо. Интерес к исследованию кластеров существенно вырос в последние годы в связи созданием мономолекулярных магнитов [1]. Широко обсуждаются проблемы разработки и создания элементов памяти квантовых компьютеров и логических устройств, рабочими элементами которых могут служить мономолекулярные магниты [2]. Имеются примеры создания мономолекулярных магнитов из ионов группы железа [3]. Обсуждается возможность создания новых мономолекулярных магнитов на основе кластеров, построенных из ионов железа и редкоземельных ионов. Как правило, свойства таких кластеров изучаются только методом магнитной восприимчивости. Исследования смешанных кластеров на основе Ъ& - п № -ионов методом ЭПР перспективны для изучения формирования анизотропии магнитных свойств и слабых взаимодействий в соединениях, построенных из

этих кластеров.

Другие системы, в состав которых входят редкоземельные ионы, - это интерметаллические системы на основе редкоземельных и актинидных элементов. Такие системы, как правило, обладают эффектом Кондо. Конкуренция нескольких взаимодействий различной природы определяет магнитные, зачастую уникальные свойства таких концентрированных кондо-систем [4].

Целью настоящей работы является получение новых экспериментальных данных об обменных взаимодействиях между ионами группы железа и редкоземельными ионами, которые должны способствовать как пониманию механизмов этого взаимодействия, так и созданию новых молекулярных магнитных материалов, в том числе мономолекулярных магнитов, а также исследование новых кондо-систем для выяснения природы наблюдаемых сигналов ЭПР в этих системах.

Методы исследования. В работе был использован метод стационарной ЭПР-спектроскопии в Х- и Q -диапазонах. Измерения проводились на спектрометре ЭПР фирмы Bruker EMX/plus с использованием гелиевой продувки фирмы Oxford в Х-диапазоне, и на спектрометре фирмы Varían Е-12 при комнатной температуре и при температуре жидкого гелия в Q-диапазоне. Анализ экспериментальных данных выполнен на основании согласования их с теоретически рассчитанными спектрами.

Научная новизна.

1. Впервые методом ЭПР установлен ферромагнитный характер обменного взаимодействия между ионами меди и гадолиния.

2. Впервые методом ЭПР исследованы четырехъядерные кластеры, построенные из ионов трехвалентного железа и редкоземельных ионов. Продемонстрирована эффективность метода для исследования сложных систем, и для кластера Fe2Dyj, проявляющего свойства мономолекулярного магнита, оценена величина обменного взаимодействия между ионами диспрозия и железа.

3. Обнаружены и изучены сигналы ЭПР в новых недопированных кондо-системах.

Научная и практическая значимость работы. Результаты данной работы могут быть использованы в дальнейшем для выяснения механизмов обменного взаимодействия между ионами группы железа и редкоземельными ионами и для создания новых молекулярных магнитных материалов.

Достоверность полученных результатов и выводов диссертации обеспечена выполнением исследований на современном оборудовании, воспроизводимостью результатов исследования, интерпретацией полученных результатов на основе современных теоретических представлений, соответствием результатов и выводов существующим физическим моделям.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные исследования методом ЭПР и численные расчеты спектров ЭПР димерных фрагментов Cu-Gd позволили определить ферромагнитный характер обменного взаимодействие между ионами меди и гадолиния в соединении [LCu{0H2)Gd(02N0)3].

2. Слабое обменное взаимодействие между димерными фрагментами Cu-Gd в цепочках [{CuL}Gd(H20)3{Co(CN)J]-3.5пНр и [LCuGd(acdca) ,. (Hp)J-13Hp изменяет форму спектров ЭПР, анализ которых позволяет оценить величину этого взаимодействия.

3. Магнитные и спиновые свойства кластера Fe2Y2 определяются антиферромагнитным обменным взаимодействием между ионами железа с J=13 см'1 и достаточно большой величиной расщепления мультиплета с S=1 в нулевом магнитном поле (D>hv), вследствие чего спектры ЭПР в Х-диапазоне обусловлены в основном переходами в возбужденном мультиплете со спином 8=2.

4. Свойства гетероядерного кластера Fe2Dy¡ определяются антиферромагнитным обменным взаимодействием в димере Fe-Fe и слабым обменным взаимодействием между ионами диспрозия и димером Fe-Fe.

5. Наблюдение ЭПР нового интерметаллического соединения YbRh2Pb свидетельствует о малой степени гибридизации электронных состояний 4f-иона Yb1' и р-электронов зоны проводимости .

Апробация работы

Результаты, полученные в диссертации, были доложены на международных, всероссийских и региональных конференциях: The 5th Asia-Parific EPR/ESR symposium (Novosibirsk, 2006); X,XI Internationa! Youth Scientific School "Actual Problems of Magnetic Resonance and its Application" (Kazan, 2006, 2007); XIII,XIV Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем» (Йошкар-Ола, 2006, 2007); International Conference "Modern Development of Magnetic Resonance" (Kazan, 2007); VII Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета (Казань, 2007 г); EUROMAR - 2008 "Magnetic resonance for the Future" (St.Petersburg, 2008); Конференция молодых ученых КФТИ КазНЦ РАН (Казань; 2009 г.); VI Всероссийская конференция по химии полиядерных соединений и кластеров (Казань, 2009 г ). -

Список авторских публикаций приведен в конце автореферата.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 3 научные статьи в рецензируемых журналах, включенных в перечень ВАК, и 11 публикаций в материалах вышеперечисленных конференций.

Личный вклад соискателя Результаты, представленные в диссертации, получены лично автором либо при его непосредственном участии. Автор диссертации участвовал в разработке плана исследований; проведении измерений ЭПР; обработке полученных результатов, анализе и интерпретации результатов; подготовке публикаций по теме диссертационной работы. Анализ результатов, представленных в главах 2 и 3, выполнен с использованием программ для моделирования спектров ЭПР поликристаллических образцов, созданных Р.Т. Галеевым. В процессе выполнения работы автор по ряду

вопросов консультировался с K.M. Салиховым, которому выражает искреннюю благодарность.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка публикаций автора и библиографии из 98 наименований. Общий объем диссертации составляет 141 страницу машинописного текста, включая 65 рисунков, 2 таблицы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко обосновывается актуальность проблемы, научная и практическая значимость работы, формулируется цель исследований.

В первой главе кратко изложены основы ЭПР и применение метода к исследованию кластеров, и представлены первые примеры наблюдения ЭПР в недопированных кондо-системах.

Вторая глава посвящена исследованию обменного взаимодействия между ионами меди и гадолиния, а также магнитных свойств одномерных систем, построенных из димерных фрагментов Cu-Gd. Ранее из анализа температурной зависимости магнитной восприимчивости ряда таких соединений было обнаружено, что обменное взаимодействие между ионами меди и гадолиния практически всегда имеет ферромагнитный характер [5]. В данной главе представлен один из первых примеров исследования этого взаимодействия методом ЭПР и первый пример анализа спектров ЭПР димера Cu-Gd. Данное исследование показало возможности метода ЭПР для определения характера обменного взаимодействия в соединениях, содержащих пары Cu-Gd, а также слабых обменных взаимодействий между димерными фрагментами Cu-Gd, когда они образуют цепочки. Глава состоит из небольшой вводной части и четырех разделов. В вводной части определена основная задача исследования, заключающаяся в определении характера обменного взаимодействия между ионами меди и гадолиния и между димерными фрагментами Cu-Gd из данных ЭПР. В первом разделе дан краткий обзор исследования обменного взаимодействия между ионами меди и гадолиния, методом магнитной

восприимчивости.

Второй раздел посвящен исследованию методом ЭПР обменного взаимодействия между ионами меди и гадолиния в соединении [1Сы(<Ж2 )СгУ((32М?)з] (¿2"-К,М-пропиленди(3-метоксисалицилденеминато)), построенном из димерных фрагментов Си-Сс1. Это первый пример исследования димеров Си-Ос! методом ЭПР с детальным анализом результатов. Представлены ЭПР-исследования в Х- и (^-диапазонах в широком температурном интервале и численные расчеты спектров ЭПР. Спин -гамильтониан для пары Си-Ой имеет вид:

н = £ +/^{(е.э, ХёА)- зЛеДгХй^г)}+адАН

/=1.2

1 0)

где первый член описывает зеемановское взаимодействия для ионов меди и гадолиния, второй член описывает диполь - дипольное взаимодействие, г— радиус-вектор между ионами, ^ -тензор обменного взаимодействия между ионами меди и гадолиния, который включает изотропный и анизотропный вклады, два последних члена описывают тонкую структуру иона гадолиния.

Из анализа температурной зависимости тонкой структуры спектров ЭПР в (^-диапазоне и численного моделирования спектров установлено, что между ионами меди и гадолиния реализуется ферромагнитный характер обменного взаимодействия. Данное взаимодействие приводит к образованию состояний с суммарными спинами 5=3,4. Расщепление спиновых мультиплетов в нулевом

поле описывается тензорами Бэ^ и Б5=4:

(2)

где 1)5.5 = Бех+В^ - тензоры тонкой структуры, обусловленные

анизотропными обменным и диполь-дипольным взаимодействиями между ионами, соответственно). Из сравнения рассчитанных и экспериментальных спектров ЭПР в X (рис.1,а)- и Q (рис.1,б)-диапазонах были оценены параметры

тонкой структуры иона Cd1': Dcd= -0.088 см"1, Ecd= 0.032 см"'.

О 2ООО 4000 6000 8000 5000 10000 15000 ~

Н, Гс Н, Гс

Рис. 1. Экспериментальный и рассчитанный (J= -10 см"1, gxcu = gycu= 2.07, gzcu = 2.2, gGd= 1.99, Dc¿= -0.088 см", Eci= 0.032 см'1) спектры ЭПР в X(а)- и Q (б)-диапазонах при Т=293К соединения [LCu(0H2)Gd(02N0)2].

~0 2000 4000 6000 8000 Н, Гс

Рис.2. Спектр ЭПР поликристаллического образца соединения 2 в Х-диапазоне при Г=300К (а) и рассчитанный спектр с учетом обменного взаимодействия между фрагментами Си-Сс1 (УМ).003 см"') (б).

В третьем разделе представлены результаты исследования соединения, [{Си1№(Н20)3{Ре(СН)6}]„4пН20 (1), (Ь2'-Ы,Ы-пропиленд1|ьЗ-метоксисалицил-денеминато), цепочки-лестницы, которого построены из вышеописанных димерных фрагментов Си-Сс1 и комплексов низкоспинового иона Ре3'. Чтобы проследить формирование магнитных свойств данной цепочки исследованы изоструктурные соединения, где один из типов парамагнитных ионов заменен

диамагнитными ионами.

ЭПР-исследование (рис.2) соединения (2), в котором парамагнитные ионы замещены немагнитными ионами Со3', показало, что между димерными фрагментами См-6У реализуется слабое обменное взаимодействие. Влияние слабого обменного взаимодействия между мультиплетами было рассмотрено в рамках модели частотного обмена. Эта модель предполагает, что, если спектр ЭПР спиновой системы, без учета обменного взаимодействия, состоит из набора ларморовских частот, то учет обменного взаимодействия между спинами приводит к случайным скачкам между ларморовскими частотами. Показано, что соотношение между частотой обмена а>ех и параметром обменного взаимодействия между димерами 3' для данной системы описывается выражением:

< + 1) + ад+1)], где £/=1/2,=7/2 (3).

Исследование с оединения (3), в котором ионы замене ны на ионы Ьа\ показало, что между ионами меди и железа реализуется слабое спин-спиновое взаимодействие, эффективная величина которого зависит от скорости релаксации иона Ре3*. Свойства соединения 1 были проанализированы с использованием данных, полученных для соединений 2 и 3. Было показано, что магнитные свойства данной цепочки в основном определяются ферромагнитным взаимодействием во фрагментах См-С7с? и существенно зависят от скорости релаксации низкоспинового иона Ре3~: при комнатной температуре свойства определяются слабо взаимодействующими фрагментами Си-Сс1, при низкой температуре - фрагментами Си-СФРе.

Четвертый раздел посвящен исследованию соединения [Ь Си2Ос13(асс1са),5(Н20)2]-13Н20 (4) (асс/ся-ацетиилендикарбоксил), в котором димеры Си-Сс1 образуют цепочки. Представлены экспериментальные результаты и численные расчеты спектров ЭПР димерных фрагментов Си-Сс1 с учетом обменного взаимодействия между ними. Анализ показал, что экспериментально наблюдаемое изменение формы спектров при понижении

температуры описывается уменьшением параметра междимерного взаимодействия }' (2) (рис.3), что позволяет предположить антиферромагнитный характер обменного взаимодействия между димерами.

Рис.3. Экспериментальные (а - Т=4.2К, б - Т=295К) и рассчитанные (J= -6 c.\í', & Cu = gyCu = 2.07, gzcu = 2.2, gGdW 1.99, Dcj = 0.07см'1, Ecd = 0.019 см"1) спектры ЭПР с учетом междимерного взаимодействия.

В третьей главе представлены результаты исследования обменного взаимодействия между высокоспиновыми ионами железа и редкоземельными ионами в четырехъядерных кластерах FeiLn2 (Ln=Y3*, Dy3* и Gd3*). Глава состоит из четырех разделов. В первом разделе дано описание свойств, характерных для мономолекулярных магнитов, и обоснован интерес к исследованию выбранных кластеров.

Во втором разделе представлены результаты исследования кластера Fe2Y2, изоструктурного кластерам Fefidj и Fe2Dy2, которое позволило получить информацию об обменном взаимодействии между ионами Fe3*. Изотропное обменное взаимодействие в димере Fe-Fe приводит к образованию мультиплетов с 5=0,1,2,3,4,5. Анализ температурной зависимости спектров ЭПР, показал, что между ионами железа реализуется антиферромагнитное обменное взаимодействие с J= 13 см"' и сигналы в Х-диапазоне обусловлены в основном переходами в возбужденном мультиплете с S-2. Из сравнения

0 2000 4000 6000 8000 ° Н, Гс

2000 4000 6000 8000 Н, Гс

рассчитанных и экспериментальных спектров ЭПР (рис.4) оценены параметры тонкой структуры иона железа: Dre= -0.266 см'1, EF = 0.044 см"1. С учетом этих параметров и расчетов диполь-дипольного вклада были оценены параметры расщепления мультиплетов с 5=1 и 2 в нулевом магнитном поле:

Расчет спектров ЭПР проводился с учетом гамильтониана, аналогичного (1), но для 5=5/2 и параметрами тонкой структуры для двух ионов железа.

В третьем и четвертом разделе представлены результаты исследования четырехъядерных кластеров Fe?Dy2 и Fe2Gd2, соответственно. Нашими коллегами было установлено, что при температурах ниже 4К кластер Fe2Dy2 обладает свойствами, характерными для мономолекулярных магнитов, и изучение взаимодействий в этом кластере представляет особый интерес. ЭПР-исследование показало, что в кластере Fe2Dy2 реализуются обменное взаимодействие Fe-Dy между ионами железа и диспрозия, но значительно более слабое, чем взаимодействие между ионами железа. Этот вывод сделан на основании данных ЭПР и расчетов уровней энергий кластера. Волновые функции кластера Vi/51/(J.'I,J.3) были представлены как произведения состояний димера железа \S,M> и проекций углового момента ионов диспрозия. В отсутствие взаимодействия Fe-Dy, каждое состояние четырехъядерного кластера, описываемое набором \S,M>, - четырехкратно вырождено. Учет Fe-Dy взаимодействия частично снимает это вырождение.

Гамильтониан, описывающий спин-спиновые взаимодействия Fe-Dy в кластере Fe2Dy2 был выбран в виде:

Н = J0(Sr*SDy' +SFe'SDy' + SF,'SDv' +SFeiS^0 + (SFe,D^:diVD* + SFt'D^D* JDy' +

^F^pdip^pjDy^gFe^dip^jD,^ ' (4)

где J0 - параметр изотропного обменного взаимодействия между ионами железа

и диспрозия, -тензор диполь-диполъного взаимодействия. После перехода к эффективному спину иона диспрозия = 1/2, с учетом большой анизотропии его эффективного g-фaктopa и разворота осей локальных систем координат взаимодействующих ионов гамильтониан (4) имеет вид: Н = + ) + +

где, ^^^¿-^ФФ ^ дФ-Ф = <" . Используя (5) были рассчитаны

расщепления между нижними и возбужденными состояниями мультиплета с 5^=1. В предположении, что наблюдаемые для Ре2Ву2 сигналы обусловлены переходами между этими состояниями, оценена величина 04 см'1.

О 2000 4000 6000 8000 Н, Гс

Рис.4. Экспериментальный и рассчитанный (7=13 см'1, БРе=1.98, йГе = -0.266 см'1, Ере= 0.044 см'1) спектры ЭПР поликристаллического образца кластера Ре2У2 в ^-диапазоне при Г=30К.

Четвертая глава посвящена исследованию новых интерметаллических соединений, которые обладают эффектом Кондо. До недавнего времени ЭПР исследование спиновой динамики кондо-систем считалось возможным только

при дополнительном допировании системы спиновыми метками, обычно ионами [7]. Однако, в недопированных кондо-системах УМ/^;'? [8] и УЫг£'12 [9] ниже температуры Кондо (Тк) были обнаружены сигналы ЭПР. Сигналы приписаны совместному влиянию 4Г локальных магнитных моментов УЪ3+ и электронов проводимости. В данной главе представлены новые недопированные кондо-систем на основе ионов УЬ3*, для которых обнаружены спектры ЭПР.

Глава состоит из двух разделов. В первом разделе представлены результаты исследования соединения УЬКИгРЬ и рассмотрено влияние степени /-р гибридизации электронных состояний 4/-иона УЪ3+ и соответствующих зонных электронов на спектры ЭПР. Анализ спектров ЭПР для УЬШ2РЪ показал, что температурные зависимости ширины линии ЭПР ДНРР (рис.5,а) и g-фaктopa (рис.5,б) описываются формулами [10]:

АНрр = А + ВТ + Сехр(-А/Т); (6)

8(Т) -8о+ ехр(-Д/Г), (7)

где Л=424±15 Гс, Б=27±2 Гс/К, С=69.5±2 Гс,/1=73.5К; gf) и ge¡c - эффективные g-фaктopы основного и первого возбужденного подуровней иона ¥Ь3~ (Д?0=-18.5±1.5и^с = -15.1±1.5).

Анализ температурной зависимости величины ширины линии ЭПР (рис.7,6) и £-фактора (рис.7,а) показал, что замена кремния 5г {[Ие]3я23р2) на свинец РЬ {[Нфр2) не вызвала качественного изменения характера спиновой динамики в по сравнению с Шг/г^о [10]. В то же время обнаружено,

что интенсивность сигнала ЭПР в сплаве со свинцом существенно уменьшилась по сравнению с Уменьшение интенсивности может быть вызвано

уменьшением степени /-р гибридизации в УЪЮцРЬ из-за менее эффективного смешивания волновых функций 4/- и бр-оболочек по сравнению с 4/-Зр гибридизацией в УЬЛИ^ [10].

Рис.5. Температурная "зависимость^-фактора (а) и ширины линии (б) ЭПР (V- экспериментальные точки, сплошная линия - результат расчета по формулам (6) и (7), соответственно) соединения УЬМ2РЬ.

Во втором разделе представлены экспериментальные данные, полученные методом ЭПР для монокристаллов Ше21п20 (ГА-=ЗЗК), УЬСо21п20 (ГЛ-=1,5К). Установлены температурные зависимости величины фактора и ширины линии ЭПР соединения УЪСо22п20 (рис. 6, 7). Обсуждается природа наблюдаемых сигналов.

200

150

100

50

-50

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Н, Гс

Рис.6. Угловая зависимость спектров ЭПР монокристалла УЬСо21п2о в одной из плоскостей при комнатной температуре.

8,0-

7,5-

7,0-

а

о ё 6,5-

я ■е- 6,0-

5,5-

м

5,0-

*

*

*

А

750-,

700

650

и

и 600® 550 500 450

__ 400

* А

50 100 150 200 250 300

т, К

50 100 150 200 250 300

т,к

Рис.7. Зависимости величины эффективного ^-фактора (а) и ширины линии (б) сигнала ЭПР соединения УЬСо22п20.

В заключении сформулированы основные результаты и выводы:

1) Экспериментальные и теоретические исследования формы спектров ЭПР димера Си-Сс1, ее частотной и температурной зависимостей показали, что в соединении [¿Си(0Н2)0с1(02М0)}] между ионами меди и гадолиния реализуется ферромагнитное обменное взаимодействие, которое приводит к основному состоянию с 5=4 и возбужденному с 5=3, характер расщепления которых в нулевом магнитном поле определяется в основном параметрами тонкой структуры ионов Сс13+: £)с</= -0.088 ± О.ООЬсм0.032 см'1.

2) На основе численных расчетов спектров ЭПР димеров Си-Сй с учетом слабого взаимодействия между ними показана возможность определения этих взаимодействий из анализа формы спектров ЭПР, и для соединения [1СиОс1(асс1са)! 5 (Нр)^- 13Н20, цепочки которого построены из фрагментов

установлено уменьшение величины междимерного взаимодействия при уменьшение температуры, что вероятно указывает на антиферромагнитное обменное взаимодействие между димерами Си-Ос!',

3) Обнаружено, что спин-спиновые взаимодействия в цепочке-лестнице [{СиЦСсКН20) 1 {Ре (СИ) в}] „• 4 пН20 между димерными фрагментами с ферромагнитным обменным взаимодействием Си-Сй и низкоспиновыми комплексами Ре1" модулируются быстрой парамагнитной релаксацией этих комплексов и эффективность этого взаимодействия зависит от температуры.

4) Установлено, что магнитные и спиновые свойства четырехъядерных кластеров Fe2Dy2 и Fe2Gd; определяются в первую очередь антиферромагнитным взаимодействием между ионами железа (J = 13 см'1), а также анизотропией локальных свойств иона железа (DFe = -0.266 см"1 , Ере= 0.044 см"') и слабым обменным взаимодействием между димерами ионов железа и ионами Dy3* и Gcf+, соответственно.

5) Обнаружены сигналы ЭПР в новых системах с эффектом Кондо. На основе анализа спектров ЭПР соединения YbRh2Pb и сравнения с данными для YbRh2Si2 сделан вывод о малой степени f-p гибридизации электронных состояний 4f-иона Yb3* и соответствующих зонных электронов.

Цитируемая литература:

1. Magnetic bistability in a metal-ion cluster /R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneschi and M. A. Novak //Nature.- 1993,- Vol.365- P. 141-143.

2. Leuenberger M.N. Quantum computing in molecular magnets /M.N. Leuenberger, D. Loss //Nature.- 2001,- Vol.410.- P.789-793.

3. Tuning the Magnetic Properties of the High-Spin Molecular Cluster Feg /A.-L. Barra, F. Bencini, A. Caneschi, D. Gatteschi et al. //ChemPhysChem.-2001.-Vol.2.- P.523 -531.

4. The Kondo effect in ferromagnetic atomic contacts /М. R. Calvo, J. Fernandez-Rossier, J. J. Palacios, D. Jacob et al. //Nature.- 2009,- Vol.458.- P.l 150-1153.

5. Benelli C. Magnetism of Lanthanides in Molecular Materials with Transition-Metal Ions and Organic Radicals 1С. Benelli, D. Gatteschi //Chemical Reviews.-2002,- Vol.102.- P .2369-2388.

6. A Binuclear Fe(III)Dy(III) Single Molecule Magnet. Quantum Effects and Models / M. Ferbinteanu, T. Kajiwara, K.-Y. Choi, H. Nojiri /Am. Chem. Soc.-2006,- Vol.128.- P.9008-9009.

7. Electron spin resonance investigation of the Heavy-Fermion compound CeCu2(Sii-xGex)2 /Н. A. Krug von Nidda, A. Schiltz, M. Heil, B. Elschner et al. //Appl.Magn.Reson.- 1997,-Vol.12.-P.287-298.

8. Электронный парамагнитный резонанс ионов Yb3+ в концентрированном соединении с тяжёлыми фермионами YbRh2Si2 /В.А. Иваньшин, JI.K. Аминов, И.Н. Куркин, Й. Зищельшмидт и др. //Письма в ЖЭТФ.-2003.-1.11., №9- Р.625-628.

9. Electron spin resonance of YbIr2Si2 below the Kondo temperature /J. Sichelschmidt, J. Wykhoff, H.-A. Krug von Nidda, I.I. Fazlishanov et al. //J. Phys. Condens. Matter.- 2007.- Vol.19.- P.016211-0162212.

10. Electron spin resonance in Kondo systems /Е. Abrahams, P. Wölfle //Phys. Rev. B.-2008.- Vol.78.- P. 104423-104431.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В

РАБОТАХ:

Al.Electron spin resonance of dense Yb-based heavy-fermion compounds: New experimental data /V.A. Ivanshin, A.A. Sukhanov, D.A. Sokolov, M.C. Aronson et al. //Journal of Alloys and Compounds.-2009.- Vol.480.- P.126-127. A2.EPR investigation of the spin-spin interactions in a Cu(II)-Gd(III)-Fe(III) heterospin system /А. Sukhanov, R. Galeev, L. Mingalieva, V.K. Voronkova et al. //Appl. Magn. Reson.- 2009.- Vol.35.- P.613-623 A3.Электронный спиновый резонанс сплава Гейслера YbRh2Pb /В.А. Иваньшин, Т.О. Литвинова, A.A. Суханов. Д.А. Соколов и др. //Письма в ЖЭТФ,- 2009,- Т.90., №2,- С. 126-129. A4. The analysis of the polycrystalline EPR spectra of Cu-Gd dimers / L. Mingalieva, A. Sukhanov, V. Voronkova, R. Galeev et al. //Proceedings of the X international youth scientific school "New aspects of magnetic resonance application", October 31 - November 3,2006, Kazan.- Kazan,2006,- P.19-22 A5.EPR investigation of the heterodinuclear Cu-Gd complex /М. Andruh, R. Gheorge, L. Mingalieva, A. Sukhanov et al. //5th Asia-Pacific EPR/ESR symposium. Book of abstacts. August 24-27,2006, Novosibirsk.- Novosibirsk, 2006.-P. 156. A6.Time resolved of the excited triplet states using ELEXSYS E580 /A.A. Sukhanov. R.B. Zaripov, V.K. Voronkova, K.M. Salikhov et al. //Proceedings of

the XI international youth scientific school "New aspects of magnetic resonance application", September 23-28, 2007, Kazan.- Kazan,2007.- P.36-37. А7.ЭПР димера медь-гадолиний /В.К. Воронкова, Р.Т. Галеев, JI.B. Мингалиева, А.А. Суханов и др. //Сб. статей XIII Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем», 2006 г.-г. Йошкар-Ола, 2006 г.- С.193-196. А8.ЭПР димера ионов празеодима /А.А. Суханов. В.К. Воронкова, И.И. Фазлижанов, Р.Т. Галеев //Сб. тезисов XIV Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем», 2007 г.- г. Йошкар-Ола, 2007 г.- С. 225. А9. Исследование методом ЭПР обменных взаимодействий в многоядерных спиновых кластерах /А.А. Суханов. В.К. Воронкова, JI.B. Мингалиева, Р.Т. Галеев //Сб. тезисов VII Научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета, 26-27 апреля, 2007 г., Казань,- Казань, 2007 г.- С.121. А10. From cluster to low-dimensional systems: EPR investigation of a Cu-Gd dimmer and a Ladder-type compound built up of a Cu-Gd dimer /М. Andruh, R. Gheorghe, R. Galeev, A. Sukhanov et al. //The International Conference "Modern development of magnetic resonance", 24-29 September, 2007, Kazan.-Kazan, 2007,- P.141. All. EPR of spin clusters containing non-kramers ions dimer /R.T. Galeev, G.Novitchi, A.Sukhanov, V.K. Voronkova //The International Conference "Modern development of magnetic resonance", 24-29 September, 2007, Kazan.-Kazan, 2007,- P. 164-165. A12. EPR investigation of systems built up of Cu-Gd dimer fragments /М. Andruh, R. Gheorghe, R. Galeev, A. Sukhanov et al. //EUROMAR Magnetic Resonance International Conference, 6-11 July, 2008, St.Petersburg.-St.Petersburg, 2008,-P. 198. A13. Суханов А.А. Магнетизм локального момента 3d электронов в сравнении с кондо свойствами 4f электронов в YbT2Zn2o (Т=Со, Fe) /А.А.

Суханов, В.А. Иваньшин //Конференция молодых ученых КФТИ КазНЦ РАН, 23 марта, 2009 г., Казань,- Казань, 2009,- С.74-75. А14. Synthesis and EPR investigation of new heterometallic tetranuclear Fe"I/Ln111 clusters /А. Sukhanov, A. Baniodeh, V. Voronkova, G. Novitchi et al. //Сб. тезисов VI Всероссийской конференции по химии полиядерных соединений и кластеров, 13-18сентября, 2009, г. Казань.- г. Казань, 2009.- С.М6.

Отпечатано в ООО «Печатный двор», г. Казань, у.г. Журналистов, 1/16, оф.207 .

Тел: 272-74-59,541-76-41,541-76-51. " Лицензия ПД №7-0215 от 01.11.2001 г. Выдана Поволжским межрегиональным территориальным управлением МПТР РФ. Подписано в печать 19.11.2009 л Усл. п.л 1,25 Заказ № К-6794. Тираж 100 экз. Формат 60x841/16 Бумага офсетная. Печать - ризография.

Введение.

Глава 1. Возможности метода ЭПР для исследования гетероструктур.

1.1. Метод ЭПР.

1.2. Спин — спиновые взаимодействия.

1.2.1 Диполь-дипольное взаимодействие.

1.2.2 Обменное взаимодействие.

1.2.3. Обменные взаимодействия в трехъядерных кластерах.

1.3 Переход к суммарному спину в кластерах.

1.4. Форма спектра ЭПР поликристаллических образцов.

1.5. Свойства редкоземельных ионов.

1.6. Спин-спиновые взаимодействия меиеду 3d- и 4f - ионами.

1.7. Первые наблюдения сигналов ЭПР в концентрированных кондо-системах.

Глава 2. ЭПР -исследование взаимодействия между ионами меди и гадолиния.

2.1. Примеры исследования взаимодействия Cu-Gd методом магнитной восприимчивости.

2.2. Ферромагнитное взаимодействие между ионами меди и гадолиния в [LCn(0H2)Gd(02N0)3]. Исследование методом ЭПР.

2.2.1.Структура димера [LCu{0H2)Gd(02N0)3].

2.2.2. Исследование методом ЭПР.

2.2.3. Анализ температурной и частотной зависимостей спектров ЭПР димеров Cu-Gd.

2.3. Исследование методом ЭПР гетероспиновых систем, построенных из димерных фрагментов Cu-Gd.

2.3.1 Структура гетероспиновых систем.

2.3.2. Исследование методом ЭПР.

2.3.2.1 ЭПР соединения [{CuL}Gd(H20)3{Co(CN)6}]„-3.5nH20.

2.3.2.2 ЭПР [{CuL}La(H20)3{Fe(CN)6}]n-4nH20.

2.3.2.3 ЭПР [{CuL}Gd(H20)3{Fe(CN)6}In-4nH20.

2.4 Обменные взаимодействия между ионами меди и гадолиния в цепочке [LCuGd(acdca)1>5(H20)2]-13H20.

2.4.1 Структура [LCuGd(acdca)1)5(H20)2]-13H20.

2.4.2 ЭПР исследование [LCuGd(acdca)1,5(H20)2]-13H20.

2.4.3 Анализ спектров ЭПР [LCuGd(acdca)1)5(H20)2]-13H20.

Основные результаты.

Глава 3. Исследование обменных и диполь-дипольных взаимодействий между ионами Fe и редкоземельными ионами.

3.1 Мономолекулярные магниты.

3.2 ЭПР кластера [Fe2Y2(n3-OH)2(teaH3)2(02CPh)6]-3MeCN(Fe2Y2).

3.2.1 Некоторые данные по исследованию димеров Fe3+-Fe3+ методом ЭПР.

3.2.2 Структура димера Fe2Y2.

3.2.3 ЭПР кластера Fe2Y2.

3.3 Исследование спин-спинового взаимодействия между ионами Fe и Dy3*.

3.3.1 Некоторые характеристики кластера Fe2Dy2.

3.3.2 Исследование четырехъядерного кластера Fe2Dy2 методом ЭПР

3.4. Исследование взаимодействия между ионами Fe3+ и Gd3+.

3.4.1. Структура соединения Fe2Gd2.

3.4.2 ЭПР кластера Fe2Gd2.

3.4.3. Исследование соединения Fe2Gd2 методом магнитной восприимчивости.

Основные результаты.

Глава 4. ЭПР концентрированных кондо-систем на основе иона Yb3+.

4.1. ЭПР соединения YbRh2Pb.

4.1.1. Структура YbRh2Pb.

4.1.2. ЭПР монокристалла YbRh2Pb.

4.1.3. Анализ спектров ЭПР YbRh2Pb.

4.3. Новые экспериментальные данные по наблюдению сигналов ЭПР в концентрированных кондо-системах.

4.3.1. Структура YbFe2Zn20 и YbCo2Zn20.

4.3.2. ЭПР интерметаллидов YbFe2Zn20 и YbCo2Zn20.

Основные результаты.

Работа посвящена исследованию методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) магнитных и спиновых свойств соединений, в состав которых входят редкоземельные ионы. Метод ЭПР, открытый в 1944 году Е.К. Завойским [1], нашел широкое применение как в исследованиях свойств отдельных парамагнитных ионов, так и соединений, в которых несколько парамагнитных центров, связанных обменным взаимодействием, образуют кластеры, которые хорошо изолированы друг от друга. Используется метод и для исследования концентрированных систем. В данной работе представлены результаты исследования методом ЭПР соединений, которые построены из достаточно изолированных кластеров, из кластеров, которые образуют цепочки, а также интерметаллических соединений, обладающих эффектом Кондо. Все изученные нами объекты содержат редкоземельные ионы, локальные свойства которых во многом определяют свойства рассматриваемых систем. Известно, что редкоземельные ионы обладают сильно анизотропными магнитными свойствами, поэтому такие системы представляются перспективными для создания новых магнитных материалов с анизотропными свойствами. Прежде всего, это молекулярные системы, построенные из кластеров, в которых реализуется обменное взаимодействие между ионами группы железа и редкоземельными ионами. Природа этого взаимодействия изучена очень слабо. В тоже время кластеры являются удобными модельными объектами для исследования обменного взаимодействия, а метод ЭПР является эффективным для исследования обменного взаимодействия, особенно при изучении анизотропии обменного взаимодействия. Известно, что изотропное обменное взаимодействие между ионами в кластерах приводит к образованию спиновых мультиплетов, которые характеризуются суммарным спином S. Порядок и величина расщепления между мультиплетами с разными значениями S определяются величиной и знаком обменного взаимодействия. Расщепление каждого мультиплета на подуровни в нулевом магнитном поле зависит от анизотропии локальных свойств одиночных центров и анизотропии спин-спиновых взаимодействий (обменных и дипольных). Метод электронного парамагнитного резонанса позволяет получить информацию об этих параметрах. Несмотря на это, имеется ограниченное число данных об исследовании методом ЭПР кластеров, построенных из ионов группы железа и редкоземельных ионов. Так взаимодействие между ионами меди и ионом гадолиния, которое привлекает внимание многих исследователей, изучено в основном методом магнитной восприимчивости. Большой интерес к обменному взаимодействию между ионами меди и гадолиния обусловлен тем, что практически во всех изученных примерах реализуется ферромагнитное взаимодействие между этими ионами, независимо от строения кластера и мостиковых лигандов. Ферромагнитный характер взаимодействия между ионами меди и гадолиния представляет большой интерес как с точки зрения понимания механизма обменного взаимодействия между ионами группы железа и редкоземельных ионов, так и с точки зрения создания молекулярных магнитных материалов. Один из путей создания молекулярных магнитных материалов — это использование двухъядерных кластеров Cu-Gd в качестве строительных блоков. В этом случае важными характеристиками является не только внутрикластерное обменное взаимодействие, но и между кластерами. В данной работе представлены результаты исследования этих взаимодействий методом ЭПР. В третьей главе диссертации представлены результаты исследования многоядерных кластеров, построенных из ионов железа и редкоземельных ионов. Такие многоядерные кластеры представляются перспективными для создания новых мономолекулярных магнитов -многоядерных кластеров, которые характеризуются такой медленной релаксацией намагниченности при низких температурах, что индивидуальные молекулы ведут себя как магниты. Уже синтезированы молекулы, которые после намагничивания в магнитном поле при Т=2К, сохраняют 40% намагниченности после хранения их при данной температуре в течение двух месяцев. Впервые это было обнаружено для кластера, содержащего двенадцать ионов марганца Мп^Ас [2]. Одно из главных свойств мономолекулярных магнитов, которое вызывает большой интерес, заключается в том, что медленная релаксация намагниченности приводит к эффекту гистерезиса, подобно как в объемных магнитах, но эффект имеет молекулярную природу. В принципе, такие молекулярные системы можно использовать для хранения информации. Для того чтобы рассматривать реальные применения этого класса молекул, необходимо создать молекулы, намагниченность которых медленно релаксирует при достаточно высоких температурах. Для этого основное состояние молекулы не только должно обладать большим спином, но необходимо, чтобы при относительно высокой температуре было заселено преимущественно основное состояние. Второе требование - основное состояние должно обладать высокой магнитной анизотропией. Как известно, большой анизотропией магнитных свойств обладают некоторые редкоземельные ионы. Имеется несколько сообщений о создании таких систем, но методом ЭПР они не исследовались.

Исследования методом ЭПР многоядерных систем, тем более построенных из ионов с большим спином (Scd=ll2, 5/^=5/2), имеют определенные трудности, в частности в интерпретации сложных спектров ЭПР, которые могут быть суммой спектров от нескольких мультиплетов, поэтому такие исследования практически отсутствуют. Для решения этой проблемы и получения достоверной информации при исследовании сложных многоядерных систем методом ЭПР были проведены исследования не только на кластерах, построенных из парамагнитных комплексов, но и на системах, в которых часть парамагнитных центров была замещена на диамагнитные. Например, ионы Fe3+ замещались на Со2+, или исследовались кластеры с ионами La3+ в качестве редкоземельных ионов. Благодаря этому была получена информация о локальных свойствах взаимодействующих центров. При исследовании тонкой структуры спектров ЭПР, тем более, когда спектр является суммой спектров от нескольких спиновых мультиплетов, полезными бывают исследования с использованием нескольких диапазонов частот. В данной работе использованы также измерения ЭПР в параллельной конфигурации постоянного магнитного и радиочастотного полей. Анализ всех результатов выполнен на основе численного моделирования спектров ЭПР.

Второй класс изученных систем, в состав которых входят редкоземельные ионы, - это интерметаллические соединения, обладающие эффектом Кондо. В последнее время резко возрос интерес к исследованию концентрированных кондо-систем на основе урана, церия, иттербия и других 4f- и ^-элементов. Конкуренция нескольких взаимодействий различной природы (кристаллического электрического поля (КЭП), косвенного межспинового РККИ взаимодействия, гибридизации /-орбиталей с зонными состояниями, экранирования локализованных магнитных моментов /-ионов вследствие эффекта Кондо и т.д.) определяет магнитные, зачастую уникальные, свойства таких концентрированных систем [3]. Для изучения этих систем методом ЭПР обычно внедряли дополнительный парамагнитный зонд (как правило, редкоземельные ионы в концентрации менее 2 %). Детектирование сигналов ЭПР при температуре ниже температуры Кондо Тк в двух концентрированных кондо-системах на основе иттербия - YbRlbSiz и YbIr2Si2 - указало на возможность использования ЭПР для изучения таких соединений [4, 5]. Однако причины появления этих сигналов пока не поняты и являются предметом интенсивного обсуждения в литературе [6, 7, 8, 9, А1]. Поэтому исследование новых систем, близких по составу к уже исследованным, должно способствовать пониманию природы этих сигналов.

Актуальность работы

Создание новых материалов с заданными свойствами является актуальной задачей. Для ее решения необходимы фундаментальные знания о закономерностях формирования конкретных свойств в зависимости от состава и строения материалов. На решение этой фундаментальной проблемы и направлено данное исследование. Актуальность данной работы состоит в том, что в ней получены новые данные об обменных взаимодействиях между ионами группы железа и редкоземельными ионами, которые способствуют как решению вопроса о механизме этого взаимодействия, так и созданию новых материалов, в том числе мономолекулярных магнитов.

Целью настоящей работы является исследование методом ЭПР новых соединений, которые в своем составе имеют редкоземельные ионы для получения данных о величине и анизотропии обменного взаимодействия между ионами группы железа и редкоземельными ионами в кластерах, о влиянии обменного взаимодействия между кластерами на магнитные свойства системы.

Методы исследования

В работе был использован метод стационарной ЭПР-спектроскопии в Х- и Q —диапазонах. Измерения проводились на спектрометре ЭПР фирмы Bruker EMX/plus с использованием гелиевой продувки фирмы Oxford в X-диапазоне, и на спектрометре фирмы Varian Е-12 при комнатной температуре и при температуре жидкого гелия в Q-диапазоне. Анализ экспериментальных данных выполнен на основании согласования их с теоретически рассчитанными спектрами

Научная новизна

1. Впервые методом ЭПР установлен ферромагнитный характер обменного взаимодействия между ионами меди и гадолиния.

2. Впервые методом ЭПР исследованы четырехъядерные кластеры, построенные из ионов трехвалентного железа и редкоземельных ионов. Продемонстрирована эффективность метода для исследования сложных систем, и для кластера Fe2Dy2, проявляющего свойства мономолекулярного магнита, оценена величина обменного взаимодействия между ионами диспрозия и железа.

3. Обнаружены и изучены сигналы ЭПР в новых кондо-системах.

Научная и практическая значимость работы

Результаты данной работы могут быть использованы в дальнейшем для выяснения механизмов обменного взаимодействия между ионами группы железа и редкоземельными ионами и для создания новых молекулярных магнитных материалов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Экспериментальные исследования методом ЭПР и численные расчет спектров ЭПР димерных фрагментов Cu-Gd позволили определить ферромагнитный характер обменного взаимодействие между ионами меди и гадолиния в соединении [LCu(0H2)Gd(02N0)3].

2. Слабое обменное взаимодействие между димерными фрагментами Cu-Gd в цепочках [{CuL}Gd(H20)3{Co(CN)6)]n-3.5nH20, [LCuGd(acdca)lj5

Н20)2]-13Н20 приводит к особенностям спектров ЭПР, анализ которых позволяет оценить величину этого взаимодействия.

3. Магнитные и спиновые свойства кластера Fe2Y2 определяются антиферромагнитным обменным взаимодействием между ионами железа с J= 13 см"1 и достаточно большой величиной расщепления мультиплета с S=1 в нулевом поле D>hv, вследствие чего спектры ЭПР в Х-диапазоне обусловлены в основном переходами в возбужденном мультиплете со спином 5=2.

4. Наличие слабого обменного взаимодействие между ионами железа и диспрозия в гетероядерном кластере Fe2Dy2 обуславливает наблюдаемые спектры ЭПР в диапазоне температур 4-8К.

5. Наблюдение ЭПР нового интерметаллического соединения YbRh2Pb свидетельствует о малой степени гибридизации электронных состояний 4f-иона Yb3+ и р-электронов зоны проводимости .

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены и обсуждались на международных и российских конференциях: The 5th Asia-Pacific EPR/ESR symposium (Novosibirsk, 2006); X,XI International Youth Scientific School "Actual Problems of Magnetic Resonance and its Application" (Kazan, 2006,

2007); XIII,XIV Всероссийская конференция «Структура и динамика молекулярных систем» (Йошкар-Ола, 2006, 2007); International Conference "Modern Development of Magnetic Resonance" (Kazan, 2007); VII Научная конференция молодых ученых, аспирантов и студентов научно-образовательного центра Казанского государственного университета (Казань, 2007 г); EUROMAR - 2008 "Magnetic resonance for the Future" (St.Petersburg,

2008); Конференция молодых ученых КФТИ КазНЦ РАН (Казань, 2009 г.); VI Всероссийская конференция по химии полиядерных соединений и кластеров (Казань, 2009 г ).

Личный вклад автора

Результаты, представленные в диссертации, получены автором либо при его непосредственном участии. Автор диссертации участвовал в разработке плана исследований, проведении эксперимента, анализе результатов и обсуждении результатов и подготовке публикаций по теме диссертационной работы.

Структура диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка публикаций автора и библиографии из 98 наименований. Общий объем диссертации составляет 141 страницу машинописного текста, включая 65 рисунка, 2 таблицы.

Основные результаты

1. Впервые были наблюдены и проанализированы спектры ЭПР для концентрированных кондо-систем YbFe2Zn2o и YbCo2Zn20, YbRh2Pb.

2. Для системы YbCo2Zn20 была наблюдена нехарактерная для концентрированных кондо-систем температурная зависимость g-фактора и ширины лини ЭПР для концентрированных кондо-систем, которая не может быть объяснена имеющимися теориями. Поэтому данная работа будет продолжена в дальнейшем.

3. Анализ температурных зависимостей g-фактора и ширины лини ЭПР для концентрированной кондо-системы YbRh2Pb показал, что относительно слабое ЭПР поглощение в YbRh2Pb можно объяснить малой степенью f-p

О I гибридизации электронных состояний 4f-иона Yb и соответствующих зонных электронов.

Заключение

Представленные результаты исследования методом ЭПР систем Cu-Gd являются одними из первых, а также представлены первые результаты исследования взаимодействия между ионом высокоспинового (5=5/2) железа и ионом диспрозия методом ЭПР. Одним из основных выводов данной работы: метод ЭПР может эффективно использоваться для анализа взаимодействия в таких сложных системах. Для эффективного использования метода ЭПР, для исследования таких сложных систем, желательно проводить исследования на нескольких частотах СВЧ поля и применять численный расчет спектров ЭПР. Все исследования в данной работе проводились на поликристаллических образцах, но несмотря на это была получена достоверная информация. Результаты о взаимодействии 3d-4f ионов пополнили немногочисленные знания о взаимодействии между этими ионами. И могут быть использованы в дальнейшем при рассмотрении механизмов данного взаимодействия. В результате проделанной работы по исследованию систем, построенных с участием редкоземельных ионов, были сформулированы основные результаты и выводы:

1) экспериментальные и теоретические исследования формы спектров ЭПР димера Cu-Gd, ее частотной и температурной зависимостей показали, что в соединении [LCu(0H2)Gd(02N0)3] между ионами меди и гадолиния реализуется ферромагнитное обменное взаимодействие, которое приводит к основному состоянию с 5=4 и возбужденному с 5=3, характер расщепления которых в нулевом магнитном поле определяется в основном параметрами тонкой структуры ионов Gd : Dcd~ -0.088 ± 0.001 см"1, EGd= 0.032 см"1;

2) на основе численных расчетов спектров ЭПР димеров Cu-Gd с учетом слабого взаимодействия между ними показана возможность определения этих взаимодействий из анализа формы спектров ЭПР, и для соединения [LCuGd(acdca)15(Н20)2]-13Н20, цепочки которого построены из фрагментов Cu-Gd, установлено уменьшение величины междимерного взаимодействия при уменьшение температуры, что вероятно указывает на антиферромагнитное обменное взаимодействие между димерами Cu-Gd;

3) обнаружено, что спин-спиновые взаимодействия в цепочке-лестнице [{CuL}Gd(H20)3{Fe(CN)6}]n-4nH20 между димерными фрагментами с ферромагнитным обменным взаимодействием Cu-Gd и низкоспиновыми комплексами Fe3+ модулируются быстрой парамагнитной релаксацией этих комплексов и эффективность этого взаимодействия зависит от температуры;

4) установлено, что магнитные и спиновые свойства четырехъядерных кластеров Fe2Dy2 и Fe2Gd2 определяются в первую очередь антиферромагнитным взаимодействием между ионами железа (J-13 см"1), а также анизотропией локальных свойств иона железа (DFe = -0.266 см"1 , Efe= 0.044 см"1) и слабым обменным взаимодействием между димерами

-J I -J I ионов железа и ионами Dy и Gd , соответственно.

5) Обнаружены сигналы ЭПР в новых системах с эффектом Кондо. На основе анализа спектров ЭПР соединения YbRh2Pb и сравнения с данными для YbRh2Si2 сделан вывод о малой степени f-p гибридизации электронных состояний ^иона Yb3+ и соответствующих зонных электронов.

Благодарности

В заключении автор выражает глубокую признательность своему научному руководителю, д.ф.-м.н Воронковой Виолете Константиновне за заботливое руководство работой над диссертацией. Особая благодарность за внимательное и терпеливое отношение при написании диссертации. В процессе выполнения работы автор по ряду вопросов консультировался с чл.корр. РАН, профессором, д.ф.-м.н К.М. Салиховым, которому выражает искреннюю благодарность

Автор выражает благодарность всем сотрудника лаборатории спиновой физии и спиновой химии. Также автор выражает глубокую благодарность к.ф.-м.н. Галееву Равилю Талгатовичу за написание программы для расчетов спектров ЭПР, Новицкому Геннадию из университета Молдовы и Мариусу Андруху из университета г.Бухареста, Румынии, за предоставление молекулярных кластеров. Автор благодарит д.ф.-м.н. Иваньшина Владимира Алексеевича за совместные исследования интерметаллических соединений.

1.3авойский Е.К. Новый метод исследования парамагнитной абсорбции / Е.К.Завойский, С.А.Альтшулер, Б.М. Козырев //ЖЭТФ.- 1944. - Т. 14.-С.407-409.

2. High-spin molecules: MnI20i2(02CR)i6(H20)4. /R. Sessoli, H.-L. Tsai, A. R. Schake, S. Wang et al. //J. Am. Chem. Soc.- 1993.- Vol.115.- P.1804- 1816.

3. On the Calculation and Modeling of Magnetic Exchange Interactions in Weakly Bonded Systems: The Case of the Ferromagnetic Copper(II) |i2-Azido Bridged Complexes /С. Adamo, V. Barone, A. Bencini, F. Totti //Inorg.Chem.- 1999.- Vol.38.- P. 1996-2004.

4. Kahn M.L Nature of the interaction between Ln111 and Cu" ions in the ladder-type compounds {Ln2Cu(opba).3}S /M.L. Kahn, C. Mathoniere, O. Kahn //Inorg.Chem.- 1999.- Vol.38.- P.3692-3697.

5. Fermi-liquid instabilities at magnetic quantum phase transitions /H.V. Lohneysen, A. Rosch, M. Vojta, P. Wolfle //Rev. Mod. Phys.- 2007.-Vol.79.-P. 1015-1076.о I

6. Электронный парамагнитный резонанс ионов Yb в концентрированном соединении с тяжёлыми фермионами YbRh2Si2 /В.А. Иваньшин, JI.K. Аминов, И.Н. Куркин, Й. Зшцелыпмидт и др. //Письма в ЖЭТФ.-2003.-Vol.77.- Р.625-628.

7. Electron spin resonance of YbIr2Si2 below the Kondo temperature /J. Sichelschmidt, J. Wykhoff, H.-A. Krug von Nidda, I.I. Fazlishanov et al. //J. Phys. Condens. Matter.- 2007.- Vol.19.- P.016211-0162212.

8. Chibotaru L.F. The Origin of Nonmagnetic Kramers Doublets in the Ground State of Dysprosium Triangles: Evidence for a Toroidal Magnetic Moment /L.F. Chibotaru, L. Ungur, A. Soncini //Angew. Chem. Int. Ed.- 2008.-Vol.47.- P.4126 -4129.

9. Ivanshin V.A. ESR bottleneck effect in the heavy-fermion metal YbRh2Si2 /V.A.Ivanshin //J. Magn. Magn. Mater.- 2007.- Vol.316.-P.e393-e395.

10. Абрагам А. ЭПР переходных ионов/ А. Абрагам, Б. Блини.- М.: Мир, 1972.- 651 с.

11. Дзюба С.А. Основы магнитного резонанса: в 2 ч. 4.1. / С.А.Дзюба. -Новосибирск, 1994. 108 с.

12. Альтшулер С.А. ЭПР соединений промежуточных групп / С.А. Альтшулер, Б.М.Козырев.- М.: Наука, 1972. 630 с.

13. Салихов К.М. Электронное спиновое эхо и его применение /К.М. Салихов, А.Г. Семенов, Ю.Д. Цветков.- Новосибирск: Наука, 1976.-342 с.

14. Anderson P. W. Theory of Magnetic Exchange Interactions: Exchange in Insulators and Semiconductors /Р. W. Anderson //Solid State Phys.- 1963.-Vol.14.- P.99-214.

15. Яблоков Ю.В. Парамагнитный резонанс обменных кластеров /Ю.В. Яблоков, В.К. Воронкова, JI.B. Мосина. М.: Наука, 1988.-181 с.

16. Bencini A. EPR of exchange coupled systems /А. Bencini, D. Gatteschi.-Springer-Vergal Berlin Heidelberg, 1990.-287 p.3.f* • •

17. Bates C.A. The properties of exchange-coupled triads of Cr ions in ruby /С.А. Bates, R.F. Jasper //J.Phys. C.: Solid State Phys.- 1971.- Vol.4, № 15.-P.2330-2340.

18. Обменные взаимодействия ионов Cr3+ В тримерных кластерах/В .Я. Митрафанов, Д.С. Фарберов, А.Е. Никифоров, А.Н. Мень // ДАН СССР.-1972.- Т.207, № 5.- С.1088-1091.

19. Гапоненко В.А. Обменные взаимодействия в симметричных триадах парамагнитных ионов /В.А. Гапоненко, М.В. Еремин, Ю.В. Яблоков //ФТТ,- 1972.- Т.14, № 11.- С.3420-3422.

20. Белинский М.И. Антисимметричный обмен в многоядерных системах. Спектры ЭПР и сверхтонкие взаимодействия в тримерных кластерах /

21. М.И. Белинский, Б.С. Цукерблат, А.В. Аблов //ФТТ.- 1974.- Т. 16, №4.-С.989-999.

22. Вертц Дж. Теория и практическое приложение метода ЭПР /Дж. Вертц.- М.: Мир,1975.- 548 с.

23. Spin resonance studies of defects in magnesium oxide / J.P. Wertz, P. Auzins, J.H.E. Griffiths, J. W. Orton /Disc. Faraday Soc.- 1959.-Vol.28.-P.136-141.

24. O'Mara W. C. Trapped Hole-Centers in Magnesium Oxide: Ph. D. Thesis /W. C. O'Mara; University of Minnesota.- Minneapolis, MN, USA, 1969.162 p.

25. Kneubiihl F.K. Line Shapes of Electron Paramagnetic Resonance Signals Produced by Powders, Glasses, and Viscous Liquids /F. K. Kneubuhl //J. Chem. Phys.- I960.- Vol.33.- P. 1074-1079.

26. Weil J.A On the Powder Line Shape of EPR Spectra /J.A. Weil, H.G. Hecht //J. Chem. Phys.- 1963.- Vol.38.- P.281-283.

27. Тейлор К. Физика редкоземельных соединений /К. Тейлор, М. Дарби.-М.: Мир, 1974.- 374с.

28. Hay J.P. Orbital interactions in metal dimer complexes /J.P. Hay, J.C. Thibeault, R.J. Hofftnann //Am. Chem. Soc.- 1975.- Vol.97.- P.4884-4899.

29. Ab initio direct calculation of the singlet-triplet separation in cupric acetate hydrate dimer /Р. De Loth, P. Cassoux; J.P. Daudey, J.P. Malrieu //Am.Chem. Soc.- 1981.- Vol. 103.- P.4007-4016.

30. Orbital interactions, electron derealization and spin coupling in iron-sulfur clusters /L. Noodleman, C.Y. Peng, D. A. Case, J.M. Mouesca //Coord Chem. Rev.- 1995.- Vol.144.-P.l99-244.

31. Remarks on the Proper Use of the Broken Symmetry Approach to Magnetic Coupling /R. Caballol, O. Castell, F. Illas, I.P.R. Moreira et al. //J. Phys. Chem. A.- 1997.- Vol.101.- P.7860-7866.

32. Relevance of Ferromagnetic Correlations for the Electron Spin Resonance in Kondo Lattice Systems /С. Krellner, T. Forster, H. Jeevan, C. Geibel et al. //Phys. Rev. Lett.- 2008,- Vol.100.- P.066401-066405.

33. Electron spin resonance in Kondo systems /Е. Abrahams, P. Wolfle //Phys. Rev. B.-2008.- Vol.78.- P. 104423-104431.

34. Benelli C. Magnetism of Lanthanides in Molecular Materials with Transition-Metal Ions and Organic Radicals /С. Benelli, D. Gatteschi //Chemical Reviews.- 2002.- Vol.102.- P.2369-2388.

35. Suhi H., Dispersion theory of the Kondo effect, Phys. Rev. A, 1965, v. 138, p. 515

36. Wright F. Spin fluctuations and relaxation of local moments in heavy-fermion systems /F. Wright //J. Phys.: Condens. Matter.- 1995.- Vol.7.-P.6097-6116.

37. Schlottmann P. Electron spin resonance in heavy-fermion systems /Р. Schlottmann//Phys. Rev. В.- 2009.- Vol.79.- P.045104-045110.

38. YbRh2Si2: Pronounced Non-Fermi-Liquid Effects above a Low-Lying Magnetic Phase Transition /О. Trovarelli C. Geibel, S. Mederle, C. Langhammer et al. //Phys. Rev. Lett.- 2000.- Vol.85.- P.626-629.

39. Heterobinuclear complexes as building blocks in designing extended structures /R. Gheorghe, M. Andruh, A. Muller and M. Schmidtmann //Inorg. Chem.Comm.- 2002.-Vol.41.-P.5314-5316.

40. A general route to strictly dinuclear Cu(II)/Ln(III) complexes. Structural determination and magnetic behavior of two Cu"/Gdm complexes /J.-P.Costes, F. Dahan, A. Dupuis, J.-P. Laurent //Inorg. Chem.- 1997.- Vol.36.-P.3429-3433.

41. Anderson P. W. Exchange narrowing in paramagnetic resonance / P. W. Anderson, P. R. Weiss //Rev. Mod. Phys.- 1953.- Vol.25.-P.269-276.

42. Exchange interaction and spin dynamics in pentanuclear clusters СизЬп2(С1СН2С00)12(Н20)8.2Н20, (Ln111 = Nd, Sm, Pr) /V.K. Voronkova, R.T. Galeev, S. Shova, G. Novitchi et al. //Appl. Magn. Res.- 2003.- Vol.25.-P.227-247.

43. Magnetic bistability in a metal-ion cluster /R. Sessoli, D. Gatteschi, A. Caneschi andM. A. Novak//Nature.- 1993.- Vol.365- P.141-143.

44. Single-Molecule Magnets: Different Rates of Resonant Magnetization Tunneling in Mnl2 Complexes /D. Ruiz, Z. Sun, B. Albela, K. Folting et al. //Angew. Chem. Int. Ed.- 1998.- Vol.37.- P.300-302.

45. Distorted MnIVMnin3 Cubane Complexes as Single-Molecule Magnets /S. M. J. Aubin, M. W. Wemple, D. M. Adams, H.-L. Tsai et al. //J. Am. Chem. Soc.- 1996.- Vol.118.- P.7746-7754.

46. Resonant Magnetization Tunneling in the Trigonal Pyramidal MnIVMnm3 Complex Мп40зС1(02ССНз)з^Ьт)з. /S. M. J. Aubin, N. R. Dilley, L. Pardi, J. Krzystek et al. //J. Am. Chem.Soc.- 1998.- Vol.120.- P.4991-5004.

47. C. Sangregorio, T. Ohm, C. Paulsen, R. Sessoli and D. Gatteschi, Phys.Rev. Lett., 1997, 78, 4645.

48. Gatteschi D. Molecular nanomagnets /D. Gatteschi, R. Sessoli, J. Villain.-New York: Oxford University Press, 2006.- 395 P.

49. Gatteschi D. Single-molecule magnets based on iron(III) oxo clusters / D. Gatteschi, R. Sessoli, A. Cornia //Chem. Commun.- 2000.- Vol.2000.- P.725-732.

50. Macroscopic Measurement of Resonant Magnetization Tunneling in High-Spin Molecules /Jonathan R. Friedman, M. P. Sarachik, J. Tejada, R. Ziolo //P.R.L.- 1996.- Vol.76.- P.3830-3833.

51. Single-Molecule Magnets /G.Christou, D. Gatteschi, D. N. Hendrickson, R. Sessoli //MRS Bull.- 2000.- Vol.25.- P.66-71.

52. Lanthanide Double-Decker Complexes Functioning as Magnets at the Single-Molecular Level / N. Ishikawa, M. Sugita, T. Ishikawa, S. Koshihara et al. //Am. Chem. Soc.- 2003.- Vol.125.- P.8694-8695.

53. Ishikawa N. Quantum Tunneling of Magnetization in Lanthanide Single-Molecule Magnets: Bis(phthalocyaninato)terbium and Bis(phthalocyaninato)dysprosium Anions /N. Ishikawa, M. Sugita, W. Wernsdorfer//Angew. Chem. Int. Ed.- 2005.- Vol.44.- P.2931-2935.

54. A Binuclear Fe(III)Dy(III) Single Molecule Magnet. Quantum Effects and Models / M. Ferbinteanu, T. Kajiwara, K.-Y. Choi, H. Nojiri /Am. Chem. Soc.- 2006.- Vol.128.- P.9008-9009.

55. A Tetranuclear 3d-4f Single Molecule Magnet: CuIILTbIII(hfac)2.2 /Am. Chem. Soc.- 2004.- Vol.126.- P.420-421.

56. Determination of Ligand-Field Parameters and f-Electronic Structures of Double-Decker Bis(phthalocyaninato)lanthanide Complexes / N. Ishikawa, M. Sugita, T. Okubo, N. Tanaka //Inorg. Chem.- 2003.- Vol.42.- P.2440-2446.

57. Bogani L. Molecular spintronics using single-molecule magnets /L. Bogani, W. Wernsdorfer //Nat. Mater.- 2008.- Vol.7.- P. 179-186.

58. Ishikawa N. Quantum Tunneling of Magnetization in Lanthanide Single-Molecule Magnets: Bis(phthalocyaninato)terbium and Bis(phthalocyaninato)dysprosium Anions //N. Ishikawa, M. Sugita, W. Wernsdorfer//Angew. Chem. Int. Ed.- 2005.- Vol.44.- P.2931-2935.

59. Metamagnetism of the First Cyano-Bridged Two-Dimensional Brick-Walllike 4f-3d Array /Н.-Z. Kou, S. Gao, B.-W. Sun, J. Zhang //Chem. Mater.-2001.- Vol. 13.-P. 1431-1433.

60. Effects of 3d-4f magnetic exchange interactions on the dynamics of the magnetization of Dy-III-M-II-Dy-III trinuclear clusters /F. Pointillart, K. Bernot, R. Sessoli, D. Gatteschi /Chemistry-А European Journal.- 2007.-Vol.13.- P. 1602-1609.

61. A Binuclear Fe(III)Dy(III) Single Molecule Magnet. Quantum Effects and Models /М. Ferbinteanu, T. Kajiwara, K.-Y. Choi, H. Nojiri et al. //Am. Chem. Soc.- 2006.-Vol.128.-P.9008-9009.

62. Single-ion and molecular contributions to the zero-field splitting in an iron(III)-oxo dimer studied by single crystal W-band EPR / P. ter Fleerdt, M. Stefan, E. Goovaerts, A. Caneschi et al. //Journal of Magnetic Resonance.-2006.- Vol.179.- P.29-37.

63. Single-Ion versus Dipolar Origin of the Magnetic Anisotropy in Iron(III)-Oxo Clusters: A Case Study /G. L. Abbati, L.-C. Brunei, H. Casalta, A. Cornia et al. //Chem.-Eur. J.-2001.- Vol.7.- P. 1796-1807.

64. Heterometallic Polynuclear Fe/Ln Aggregates: Synthesis, Structure, Properties, and Theoretical Calculations/A. Baniodeh, G. Novitch, V. Mereacre et al. //Отправлена в печать в Chem.Eur.J.

65. Kahn О. Molecular magnetism /О. Kahn.- New York: VCH Publishers, 1993.-380 p

66. Glauber R. J. Time-Dependent Statistics of the Ising Model /R. J. Glauber //J. Math. Phys.- 1963.- Vol.4.- P.294-307.

67. Kambe K. J. On the Paramagnetic Susceptibilities of Some Polynuclear Complex Salts /К. J. Kambe //J. Phys. Soc. Jpn.- 1950.- Vol.5.- P.48-51.

68. A new tetranuclear chromium(III) complex with a Cr402. core: synthesis, structure, and magnetic properties of [Сг402(02ССНз)7(Ьру)2]РРб (bpy = 2,2'-bipyridine) /А. Bino, R. Chayat, E. Pedersen, A. Schneider //Inorg. Chem.-1991,- Vol.30.- P.856-858.

69. Single-molecule magnets: Tetranuclear vanadium(III) complexes with a butterfly structure and an S=3 ground state /S. L Castro, Z. M. Sun, C. Grant, M. Bollinger//Am. Chem. Soc.- 1998.- Vol.120.- P.2365-2375.

70. Synthesis, structure and magnetism of a tetranuclear Fe(III) complex containing an Fe4(jj.3-0)2.8+ core /Р. Chaudhuri, M. Winter, P. Fleischhauer, W. Haase et al. /J. Inorg. Chim. Acta.- 1993.- Vol.212.- P.241-249.

71. Molecular spin frustration in the Fe402. core: synthesis, structure, and magnetochemistry of tetranuclear iron-oxo complex

72. Fe402(02CR)7(bpy)2.(C104) (R = Me, Ph) /J. K. McCusker, J. B. Vincent, E. A. Schmitt, M. L. Mino et al.//Am. Chem. Soc.- 1991.- Vol.113.- P.3012-3021.

73. A new example of a tetranuclear iron(III) cluster containing the Fe402.8+ core: preparation, X-ray crystal structure, magnetochemistry and Mossbauer study of [Fe402(02CMe)6(N3)2(phen)2] /А. K. Boudalis, V. Tangoulis, C.

74. P. Raptopoulou, A. Terzis et al. //Inorg. Chim. Acta.- 2004.- Vol.357.-P.1345-1354.

75. Glaser T. A new tetranuclear iron complex with a Fe406.6+ core: synthesis, structure, spectroscopic and magnetic properties //T. Glaser, T. Lugger //Inorg. Chim. Acta.- 2002.- Vol.337.- P.103-112.

76. Ground Spin State Variation in Carboxylate-Bridged Tetranuclear Fe2Mn202.8+ Cores and a Comparison with Their [Fe402]8+ and [Mn402]8+ Congeners /Р. Chaudhuri, R. Eva, F. Birkelbach, C. Krebs et al. //Eur. J. Inorg. Chem.- 2003.- Vol.2003.- P.541-555.

77. A novel tetranuclear Сгш2Мпш2(цз-0)2.8+ core with an Sf= 0 spin ground state /Р. Chaudhuri, F. Birkelbach, M. Winter, V. Staemmler et al. //Dalton Transactions.- 1994.-Vol.1994.- P.2313-2320.

78. A novel heterotetranuclear Cr2III(^3-0)2Fe2III.8+ core and ground-state variability due to molecular spin frustration /Р. Chaudhuri, M. Winter, P. Fleischhauer, W. Haase et al. //J. Chem. Soc., Chem. Commun.- 1993.-Vol.6.- P.566-569.

79. Crystalline electric fields and the magnetic ground state of the Fleusler intermetallic YbRh2Pb /D.A. Sokolov, M.S. Kim, M.C. Aronson, C. Henderson et al.//Phys. Rev. В.- 2007.- Vol.77.- P. 174401-174406.

80. Low Temperature Electron Spin Resonance of the Kondo Ion in a Heavy Fermion Metal: YbRh2Si2 /J. Sichelschmidt, V.A. Ivanshin, J. Ferstl, C. Geibel et al. //Phys. Rev. Lett.- 2003.- Vol.91.- P.156401-156405.

81. Брандт Н.Б. Квазичастицы в физике конденсированного состояния /Н.Б. Брандт, В.А. Кульбачинский.- М: Физматлит, 2007.-632с.

82. Еремеев С.В. Исследование границ раздела сплав Гейслера-полупроводник /С.В. Еремеев, С.С. Кульков, С.Е. Кулькова //ФТТ.-2008.- Т.50.- С.250-261.

83. YbRh2Si2: Pronounced Non-Fermi-Liquid Effects above a Low-Lying Magnetic Phase Transition /О. Trovarelli, C. Geibel, S. Mederle, C. Langhammer et al. //Phys. Rev. Lett.- 2000.- Vol.85.- P.626-629.

84. Leushin A.M. Crystalline electric fields and the ground state of YbRh2Si2 and YbIr2Si2 /A.M. Leushin, V.A. Ivanshin //Physica В.- 2008,- Vol.403. 1265-1267.

85. Neutron Scattering Study of Kondo Lattice Antiferromagnet YbNiSi3 /Y. Kobayashi, T. Ohimaru, M.A. Avila, K. Sasai et al. /J. Phys. Soc. Jpn.- 2008.-Vol.77.- P. 124701-124706.

86. Young B.A. Modified Orbach Relaxation Process in a La(Cl,Br)3 Matrix /В.А. Young, H.J. Stapleton//Phys. Rev.-1968.- Vol.176.- P.502-509.

87. Six closely related YbT2Zn20 (T = Fe, Co, Ru, Rh, Os, Ir) heavy fermion compounds with large local moment degeneracy /M.S. Torikachvili, S. Jia, E.D. Mun, S. T. Hannahs et al. //Proc. Natl. Acad. Sci.- 2007.- Vol. 104,-P.9960-9963.

88. Low-Energy Excitations and the Electronic Specific Heat of YbBiPt /R.A. Robinson, M. Kohgi, T. Osakabe, F. Trouw et al. /Phys. Rev. Lett.- 1995.-Vol.75.-P.l 194-1197.

89. Evidence for the existence of Kondo coupled resonant modes in heavy fermions /L.M. Holanda, J.M. Vargas, C. Rettori, S. Nakatsuji et al. /arXiv:0908.0044vl.

90. Tien C. Electron Spin Resonance in an Intermedate Valent Ytterbium Compound YbCuAl /С. Tien, J.-T. Yu, H.-M. Duh //Jpn. J. Appl. Phys.-Vol.32.- 1993.- P.2658-2664.1. Список публикаций автора

91. Al.Electron spin resonance of dense Yb-based heavy-fermion compounds: New experimental data /V.A. Ivanshin, A.A. Sukhanov, D.A. Sokolov, M.C. Aronson et al. //Journal of Alloys and Compounds.-2009.- Vol.480.- P. 126127.

92. A2.EPR investigation of the spin-spin interactions in a Cu(II)-Gd(III)-Fe(III) heterospin system /А. Sukhanov, R. Galeev, L. Mingalieva, V.K. Voronkova et al. //Appl. Magn. Reson.- 2009.- Vol.35.- P.613-623

93. A3.Электронный спиновый резонанс сплава Гейслера YbRh2Pb /В.А. Иваныпин, Т.О. Литвинова, А.А. Суханов, Д.А. Соколов и др. //Письма в ЖЭТФ.- 2009,- Т.90., №2.- С. 126-129.

94. A5.EPR investigation of the heterodinuclear Cu-Gd complex /М. Andruh, R. Gheorge, L. Mingalieva, A. Sukhanov et al. //5th Asia-Pacific EPR/ESR symposium. Book of abstacts. August 24-27, 2006, Novosibirsk.-Novosibirsk, 2006.-P.156.