Оптические и магнитооптические свойства антиферромагнитных хлоридов марганца тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

На правах рукописи

Попов Евгений Александрович

УДК 538.958 537.6

ОПТИЧЕСКИЕ И МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АНТИФЕРРОМАГНИТНЫХ ХЛОРИДОВ МАРГАНЦА

Специальность 01.04.07 - физика конденсированного состояния

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук

Красноярск 2004

Работа выполнена в Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН и Сибирском государственном аэрокосмическом университете им. М.Ф. Решетнёва

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Н.М. КРЕЙНЕС

доктор физико-математических наук, профессор В.И. ЗИНЕНКО

доктор физико-математических наук, профессор Т.С. ПАТРИН

Ведущая организация: Томский государственный университет

Защита состоится « /Л> 2005 Г. В ^У час. <10 мин.

в конференц-зале главно/о корпуса ИФ СО РАН на заседании диссертационного совета Д 003.055.02 по защите диссертаций в Институте физики им. Л.В.Киренского СО РАН

по адресу: 660036, Красноярск, Академгородок, Институт физики СО РАН.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФ СО РАН

Автореферат разослан

(С » П^С^С 200Уг.

Учёный секретарь диссертационного совета Д 003.055.02, доктор физико-математических наук,

С.С. АЛЛЕСНИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Оптические и магнитооптические свойства твёрдых тел находят широкое применение во многих областях современной техники - генерация и детектирование света, передача, обработка, запись, хранение информации и т.д., причём потребность в материалах, обладающих высокими потребительскими оптическими свойствами, постоянно возрастает. Целенаправленный поиск таких материалов невозможен без знания механизмов взаимодействия света с веществом. Общие принципы описания такого взаимодействия известны, однако из-за сложности общей задачи получение адекватного эксперименту её решения проблематично без использования эмпирических данных. Экспериментальные исследования оптических свойств материалов до настоящего времени дают новые данные для развития представлений о микроскопических механизмах взаимодействия вещества со светом и их проведение необходимо для развития этих представлений. Оптические свойства вещества весьма разнообразны и определяются структурой и внутренними взаимодействиями и могут быть описаны с помощью тензоров диэлектрической и магнитной проницаемости. Конкретные оптические и магнитооптические эффекты выделяются в виде вкладов в вещественную и мнимую части различных компонент материальных тензоров. С этим связаны и методы исследований - спектроскопические и рефрактометрические. Их совместное использование дополняет друг друга.

Интерес к исследованию оптических свойств прозрачных магнитных диэлектриков, в состав которых входят металлы переходной группы, определяется тем, что наряду с кристаллической структурой магнитная структура в них оказывает значительное влияние на оптические свойства. При этом магнитный порядок влияет как на рефрактометрические свойства, так и на оптические спектры кристалла. Симметрийный анализ позволил прогнозировать наличие различных магнитооптических эффектов, определяющихся магнитной структурой. Факт наличия предсказанных эффектов и их величины можно установить экспериментально. Действительно, часть предсказанных магнитооптических эффектов экспериментально обнаружена и регулярно открываются новые эффекты, проявление которых требует благоприятного сочетания структурных, магнитных свойств и величин внутренних взаимодействий в веществе. Магнитооптические эффекты лежат в основе прикладного использования кристаллов. Эти эффекты определяются магнитной структурой кристалла, поэтому их можно использовать и для изучения самого магнитного порядка в нём.

Магнитный порядок в таких кристаллах связан, как правило, с электронами незаполненных d или f оболочек ионов переходных металлов. Поглощение света в них определяется переходами в пределах этих же оболочек и поэтому на такие переходы наложены запреты, определяемые правилами отбора, в результате чего интенсивность переходов должна быть ма-

лой. Эксперимент подтверждает наличие поглощения d и f ионами в ожидаемой части спектра, но вместо небольшого числа слабых линий, которое должно наблюдаться при интерпретации спектров в одноионном приближении, при низких температурах наблюдается тонкая структура спектров, с большим числом полос разной интенсивности. Тонкая структура спектра может интерпретироваться как следствие многочастичных возбуждений, когда в процессе поглощения света в кристалле участвуют несколько квазичастиц, образующихся за счёт периодической кристаллической и магнитной структур (экситоны, фононы, магноны). Из-за сложности идентификации поглощение света, связанное с многочастичными процессами, практически не изучено.

Если идентификация полос тонкой структуры кристалла успешна, то из спектров поглощения света можно получить богатую информацию об энергетической структуре кристалла, включая и низкоэнергетические возбуждения (энергетические характеристики элементарных возбуждений, величины взаимодействий, дисперсионные характеристики и др.). Успех зависит от правильности выбранной модели и знания основных закономерностей формирования ветвей спектра в зависимости от типов взаимодействий, кристаллической и магнитной структуры кристалла. Выявление таких закономерностей - всегда актуальная задача, как теоретического исследования, так и экспериментального изучения.

Состояние проблемы. Экспериментальных работ, посвященных исследованию оптических свойств прозрачных магнетиков, выполнено много. На их основе сформулированы основные принципы описания оптических свойств магнетиков. Однако большое число факторов, влияющих на взаимодействие света с кристаллом, приводит к тому, что практически любой новый магнитный кристалл становится сложным объектом для магнитооптического исследования, обнаруживая новые особенности в оптических свойствах. При этом могут проявляться как особенности в тонкой структуре энергетического спектра в оптической области, связанные с особенностями кристаллической и магнитной структуры, так и обнаруживаться новые магнитооптические эффекты Несмотря на то, что публикуется значительное число работ по магнитооптике, разнообразие реализующихся магнитных и кристаллических структур оставляет значительное поле для наблюдения новых магнитооптических эффектов и механизмов взаимодействия света с кристаллом. В связи с этим цели данной работы - экспериментальное изучение поглощения света в ряде Мп2+ содержащих кристаллов, обладающих различными особенностями кристаллической и магнитной структуры, и их рефрактометрических свойств; установление природы полос тонкой структуры спектра поглощения света; изучение магнитного состояния кристаллов оптическими методами; установление закономерностей влияния магнитного порядка на оптические свойства магнетиков.

Для достижения цели решались следующие задачи:

- изучение тонкой структуры спектров оптического поглощения кристаллов с различной кристаллической структурой при варьировании магнитного порядка в них внешними воздействиями - температурой, магнитным полем, давлением, концентрацией замещающей магнитный ион немагнитной примеси;

- измерение рефрактометрических характеристик магнетиков при изменении магнитного порядка при индуцированных фазовых переходах в них;

- создание экспериментальных магнитооптических установок для измерения оптических свойств магнетиков, с помощью которых можно создать внешние воздействия, заметно меняющие магнитную структуру кристалла, при прецизионности измерений (низкие температуры, сильные импульсные магнитные поля);

- построение адекватных экспериментальным данным моделей, описывающих поведение оптических свойств кристаллов, и учитывающих особенности магнитной структуры в них.

Объекты и методы исследования. Экспериментально исследовавшиеся в данной работе кристаллы - это кристаллы, в состав которых входят ионы Мп2+, имеющие внешнюю 3d5 электронную оболочку. Галоге-нидные, двойные галогенидные, их гидраты, некоторые оксидные соединения ионов переходных металлов 3d группы, кристаллизуясь, образуют прозрачные диэлектрики, с кристаллической структурой, в которой 3d ионы находятся в почти октаэдрическом окружении ионов галогена. Октаэд-рическая симметрия окружения 3d ионов определяет глобальную структуру d уровней в оптической области. В то же время из-за низкосимметричных искажений в ряду этих кристаллов наблюдается разнообразие кристаллических структур. Эффективное обменное взаимодействие между 3d электронами, реализующееся через ионы-лиганды, приводит к магнитному упорядочению спиновой системы 3d электронов ионов переходных металлов. Знак обмена и анизотропия варьируют от кристалла к кристаллу. В результате, в кристаллах реализуются различные магнитные структуры, радикально меняя спектры оптического поглощения, и оказывая влияние на другие оптические свойства.

В работе исследовались поглощение света и рефрактометрические свойства кристаллов двойных галогенидов и галогенидов:

политипные кристаллические фазы соединения СвМпОз, некоторые немагнитные аналоги и система твёрдых растворов Выбор содержащих кристаллов определяется тем,

что кратность орбитального вырождения для d5 электронов в этих ионах совпадает с числом d электронов. Поэтому основное состояние Мп2+ есть орбитальный синглет, отстоящий по энергии далеко от других орбитальных состояний. В этом случае однозначно определяется основное высокоспиновое состояние, облегчая интерпретацию результатов спектрального изучения. По этой же причине теоретические исследования тонкой струк-

туры оптических спектров, которые использовались при интерпретации спектров, проводились, в основном, применительно к магнитным диэлектрикам, содержащим ионы с внешней <15 электронной оболочкой (в первую очередь ионы

Все исследованные в работе кристаллы при низких температурах обнаруживают антиферромагнитный порядок. Однако преобладающий обмен может быть как антиферро-, так и ферромагнитным. Изо метр ичная или слоистая кристаллическая структура исследованных кристаллов приводят к реализации в них как трёхмерного, так и низкоразмерного магнитного порядка. Величины обменных взаимодействий и анизотропия в кристаллах таковы, что в доступной с помощью импульсной методики области внешних магнитных полей в них индуцируются магнитные фазовые переходы, при которых происходят изменения в магнитном порядке. В системе твёрдых растворов магнитное фазовое состояние изменяется при изменении концентрации магнитных ионов и переходе её через точку перколяции. Таким образом, в этих кристаллах реализуются различные магнитные структуры и их перестройка при фазовых переходах.

Кристаллы были выращены кристаллизацией из расплава в Институте физики им. Л.В.Киренского СО РАН Безносиковым Б.В. и Коковым И.Т. Кубическая фаза ЯЬМпС1з получена перекристаллизацией гексагонального при высокой температуре и давлении в Институте физики твёрдого тела РАН в Черноголовке.

Оптическое поглощение регистрировалось с помощью спектральной установки высокого разрешения, созданной на базе решёточного спектрометра ДФС-8. Низкотемпературные измерения проведены с использованием гелиевых жидкостных и проточных криостатов, в которых температура образца изменялась в пределах 1,8 - 300 К. Напряжённость импульсных магнитных полей, которые прикладывались к образцу, изменялись в пределах от 0 до 250 кЭ.

Научная новизна.

Все экспериментальные и расчётные результаты работы получены впервые.

Впервые экспериментально изучено поведение полос тонкой структуры оптического спектра поглощения ряда антиферромагнитных диэлектрических хлоридов марганца, обладающих различными особенностями магнитной и кристаллической структур: магнитоконцентрированных и диамагнитно разбавленных; с преобладающим антиферро- или ферромагнитным обменом; имеющих двумерный или трёхмерный магнитный порядок; имеющих одинаковый состав, но различную кристаллическую структуру.

Изменения в поглощении света изучены при магнитных фазовых переходах, происходящих при изменении температуры, магнитного поля, концентрации магнитных ионов, что стало возможным благодаря уникальным экспериментальным возможностям.

Установлены механизмы, ответственные за формирование полос тонкой структуры оптических спектров. На основании этого получены энергетические характеристики как оптических, так и низкоэнергетических (магнитных и решёточных) возбуждений кристаллов.

Впервые в оптических спектрах низкомерных антиферромагнетиков обнаружены полосы поглощения света сложной структуры, обусловленные участием в поглощении нескольких магнонов (холодные и горячие маг-нонные спутники экситон-магнонной полосы), а также присутствием немагнитной примеси.

Изучены рефрактометрические характеристики ряда галогенидов марганца. В частности, впервые изучено поведение магнитного двупре-ломления света при магнитных спин-переориентационных фазовых переходах, индуцированных сильным магнитным полем.

На основе результатов спектроскопических и рефрактометрических измерений построены различные диаграммы магнитного фазового состояния кристаллов.

Практическая ценность результатов исследования заключается в паспортизации оптических свойств исследованных кристаллов. Оценена перспектива использования их в оптических устройствах в качестве магнитооптических и упругооптических преобразователей. Изменение двупре-ломления кристаллов при магнитных фазовых переходах, в принципе, может быть использовано при построении преобразователей светового луча в светоуправляющих устройствах. Впервые наблюдавшиеся и интерпретированные особенности построения спектров поглощения света, связанные с многочастичными процессами, способствуют развитию представлений о природе оптических свойств магнитных диэлектриков. Основные защищаемые положения:

1. Механизмы оптических возбуждений и многочастичная природа полос поглощения тонкой структуры оптических спектров изученных антиферромагнитных соединений марганца. Структура экситонных зон, построенных на внутриконфигурационных переходах ионов Мп2+, которая определяется кристаллическим полем, особенностями обменного взаимодействия, спин-орбитальным взаимодействием. Энергетические характеристики элементарных возбуждений в исследованных кристаллах.

2. Учёт дисперсии экситонов в экситон-магнонном поглощении при расшифровке тонкой структуры спектров поглощения, которая приводит к появлению дополнительных полос в оптическом спектре, усложняя его. Дисперсия экситонной зоны различна для разных орбитальных состояний иона Мп2+. В результате форма магнонных спутников экситонных полос различна в группах полос, порождённых с участием разных орбитальных состояний.

3. В слоистом антиферромагнетике с преобладающим ферромагнитным обменом в слоях основньм является «горячий» механизм экситон-магнонного поглощения света. В таком процессе значительный вклад в

поглощение могут давать не только магноны с волновым вектором вблизи центра зоны Бриллюэна, но и магноны с волновыми векторами, соответствующими приграничным точкам зоны Бриллюэна, при наличии ветвей в спектре спиновых волн, имеющих там низкую энергию. С учётом дисперсии экситонов спектр поглощения света значительно модифицируется.

4. Расчёт для двумерного антиферромагнетика с квадратной решёткой поглощения света, обусловленного горячими и холодными спутниками экситон-магнонных полос. Обнаружение широких структурных полос поглощения света антиферромагнетика при индуцировании неколлинеарности магнитных моментов подрешёток. Широкополосное поглощение обеспечивается участием магнонов с волновыми векторами любых точек зоны Бриллюэна. Обнаружение появления поглощения на частоте экситонного перехода в неколлинеарной фазе, которое является горячим повторением экситон-магнонной полосы с особенностями температурного поведения, связанными с низкой размерностью магнитного порядка кристалла.

5. Расшифровка тонкой структуры спектров полигипных фаз антиферромагнитных диэлектриков 11ЬМпС1з. В сложном спектре полос оптического поглощения разделены вклады в оптическое поглощение, связанные с магнитными ионами, занимающими неэквивалентные позиции в элементарной ячейке в гексагональном а также обусловленные разными многочастичными механизмами.

6. Обнаружение в спектрах поглощения диамагнитно разбавленных кристаллов полос поглощения, связанных с новым механизмом, когда свет поглощается обменно связанными парами ионов марганца, вблизи которых присутствует немагнитная примесь, модифицирующая локальное молекулярное поле.

7. Обнаружение существования полос поглощения света типа экситон-магнонных при температурах, значительно превышающих Тк , и при концентрации магнитных ионов ниже точки перколяции, что является следствием проявления спиновых флуктуации в низкоразмерных магнитных системах.

8. Разделение вкладов разной природы в магнитное двупреломление

на основании изучения его поведения в сильных магнитных полях, индуцирующих фазовые переходы. Определение по рефрактометрическим данным ряда физических параметров: обмена и анизотропии в основном состоянии, фазовых границ, энергетических характеристик прямых разрешённых переходов.

9. Диаграммы фазового состояния исследованных магнитных кристаллов, построенные спектроскопическими методами, с использованием полос поглощения, чувствительных к внутренним полям.

Публикации.

Основные результаты по теме диссертации опубликованы в 24 работах.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы прошли апробацию на всероссийских и международных конференциях, научных семинарах, в том числе на: "International Conference on Magnetism" (Мюнхен, 1979; Вроцлав, 1980; Рим, 2003); Всесоюзных конференциях по Физике магнитных явлений (Харьков, 1979; Пермь, 1981; Тула, 1983); Всесоюзных совещаниях по Физике низких температур (Харьков, 1980; Тбилиси, 1986); Всесоюзных симпозиумах по спектроскопии кристаллов (Ленинград, 1982; Свердловск, 1985); Сибирском авиакосмическом салоне (Красноярск, 2001); Moscow International Symposium on Magnetism (Москва, 2002); международных семинарах "Новые магнитные материалы микроэлектроники" (Москва, 2002; Москва, 2004); Всероссийском совещании по физике низких температур (Екатеринбург, 2003); II Байкальской международной конференции "Магнитные материалы" (Иркутск, 2003); 2 Euro-Asian Symposium "Trends in Magnetism" (Krasnoyarsk, 2004), 7 Международном симпозиуме "Фазовые превращения в твёрдых растворах и сплавах", Сочи, 2004.

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографического списка. Общий объём диссертации 220 страниц, включая 85 рисунков, 12 таблиц и списка цитируемой литературы из 207 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении

представлена общая характеристика работы: обоснована актуальность темы, сформулированы её цели и задачи, приведены основные результаты, отмечены их новизна, научное и практическое значение, освещена апробация работы. Первая глава

является обзорной. В ней описываются основные экспериментальные результаты исследования поглощения света и рефрактометрии магнитных диэлектриков, содержащих 3d ионы, и теоретические представления об их оптических свойствах.

Не смотря на то, что достигнуты определённые успехи при объяснении структуры спектров кристаллов, в стехиометрический состав которых входят 3d ионы, предсказать детали их спектра поглощения не представляется возможным. Высокотемпературные спектры поглощения света интерпретируются в рамках теории кристаллического поля или поля лигандов. При этом глобальное расположение полос поглощения хорошо согласуется с рассчитанными в рамках этих теорий энергиями переходов между рас-

щеплёнными кристаллическим полем по проекции орбитального момента компонентами уровней свободного d-иона. Интенсивность же полос поглощения не объясняется. Поскольку переходы в этом случае происходят в пределах d оболочки иона переходного металла, они запрещены в электро-дипольном приближении по чётности и зачастую, как в случае 3d5 ионов, и по спину. Поэтому они должны быть представлены слабыми полосами поглощения. Реально интенсивность полос поглощения света на порядки превосходит ожидаемую.

При понижении температуры исходно интенсивные широкие полосы поглощения обнаруживают тонкую структуру. На месте одной широкой полосы появляются десятки узких полос, количество которых никак не соответствует степени вырождения орбитальных компонент уровня 3d иона, с которым связывается оптический переход. Объяснение этому явлению предложено в рамках многчастичных возбуждений, когда светом возбуждаются группы ионов. В силу периодичности расположения ионов в кристалле и их взаимодействия, возбуждение любого из них не локализуется на ионе, а образуется коллективное возбуждение. В случае оптического электронного возбуждения образуется экситонная волна, решёточного -фонон, магнитного - магнон. Когда светом одновременно возбуждается группа квазичастиц - экситонов, магнонов, фононов - запреты на поглощение частично или полностью снимаются. Образуются интенсивные электродипольные линии поглощения света, несущие информацию как об оптическом экситоне, так и о низкоэнергетических коллективных возбуждениях.

Обзор основных экспериментальных работ по изучению оптического поглощения в магнитных диэлектрических кристаллах содержится в монографиях Ерёменко В.В. [1] и Ерёменко В.В. с соавторами [2]. Факт образования коллективных электронных возбуждений - экситонов подтверждён наблюдением магнитного Давыдовского расщепления полос поглощения во внешнем магнитном поле, индуцирующем неколлинеарность магнитных моментов подрешёток антиферромагнетика. Экситонное поглощение составляет лишь очень малую долю оптического поглощения в магнетиках. Интенсивные электродипольные полосы поглощения в магнетиках могут образовываться при участии в процессе поглощения света магнитных возбуждений - магнонов, при этом снимается запрет по спину. В кристаллах, содержащих 3<15 ионы (Мп2+, Ре3+) основное состояние высокоспиновое, орбитальный синглет. Поэтому при оптическом возбуждении иона спин меняется. Чтобы удовлетворить правилу отбора по проекции спина изменение проекции спина можно скомпенсировать, возбуждая в другой подрешётке магнон. Такой экситон-магнонный процесс возможен в антиферромагнетике. Ему соответствуют электродипольные линии поглощения света в спектре. При развороте внешним магнитным полем магнитных моментов подрешёток до параллельного расположения компенсация суммарного изменения проекции спина вновь становится невозможной. В

результате для таких полос должна быть характерная зависимость интенсивности К от внешнего магнитного поля, .iiT ~ sin4где в - половина угла между направлениями магнитных моментов подрешёток. Эта зависимость является мощным идентификационным признаком экситон-магнонных полос. Однако наблюдать такую зависимость весьма сложно, т.к. COS#=H/2He , где Н - внешнее магнитное поле, Не - обменное поле. Заметный угол скоса 9 может быть достигнут лишь в сильных магнитных полях, т.к. в магнитных диэлектрических галогенидах переходных металлов, которые являются объектами данного исследования, Не ~ 103 кЭ.

Возможны и другие механизмы экситон-магнонного поглощения в антиферромагнитном диэлектрике. Например, горячий, когда в процессе поглощения света возбуждается экситон в одной подрешётке и поглощается термически возбуждённый магнон в другой. Правила отбора требуют, чтобы выполнялось соотношение кроме этого интенсивность

должна расти с температурой, поскольку с температурой растёт число термически возбуждённых магнонов.

В монографии Э.Г. Петрова [3] развит теоретический подход для описания поглощения света магнитными диэлектриками, связанный с магнитными возбуждениями. В последствии в серии работ с его участием нашло дальнейшее развитие теории экситон-магнонного поглощения, в частности, в [4] в спин-волновом приближении получено выражение для экси-тон-многомагнонного поглощения. Показано, что зависимость коэффициента поглощения света от частоты в слабоанизотропном антиферромагнетике имеет вид:

Nti I "¿(q) )

x {[^(k)sin2 0 - v„(k)cos2 6]\ 1 + w,(q)) -S(m-E- ff„(k) -¿X^q)) + 0)

+ [UM (k) cos2 e-vM (k)sin2 в]\{k)S(a>-E + sM{k)-Y Рм£хШ

•м

где Е и- энергии экситона и магнона соответственно. Суммирование ведётся по волновым векторам к и зонам реализуют преобразование Голыптейна-Примакова. - термическая заселённость магнонных состояний. Р(к) - дипольный момент перехода в к-пространстве. /- функции Бесселя.

■^д.к = ^ I Д(к,//) р .Jrtp (к)(1 + Пц (к)) . Д - экситон-магнонное взаимодействие.

Выражение (1) можно использовать для интерпретации полос спектров поглощения, связанных с участием магнонов. Оно содержит описание как холодных, так и горячих экситон-магнонных процессов любого поряд-

ка. Однако в экспериментальных работах, как правило, рассматривают лишь одномагнонные спутники экситонных полос. Причина этого видна из (1). В случае многомагнонных спутников в процессе участвуют магноны с волновыми векторами разных точек зоны Бриллюэна, причём заметный вклад в поглощения дают точки с высокой плотностью магнонньгх состояний, которых может быть много. Если комбинировать такие магноны с учётом закона сохранения импульса по (1) получим, что многомагнонные полосы для сложных магнитных структур могут давать многопиковые полосы поглощения света.

В ферромагнитных кристаллах возможны лишь горячие экситон-магнонные полосы поглощения. Внешним магнитным полем их интенсивность должна уменьшаться, т.к. в полях, превосходящих критические поля, связанные со спин-переориентационными фазовыми переходами, растёт расщепление спиновых мультиплетов и как следствие уменьшается термическая заселённость магнонных состояний.

Спектры усложняются из-за участия в процессах поглощения света колебаний решётки. Уже при учёте движения ионов в адиабатическом приближении оптические переходы будут происходить не между электронными, а между электронно-колебательными состояниями [5]. Спектр поглощения света в этом случае при учёте одного нормального колебания имеет вид эквидистантных полос с огибающей, полуширина которой рас-тёг с ростом параметра тепловыделения а. Параметр а тем больше, чем сильнее электронное состояние зависит от величины кубической компоненты кристаллического поля. Для 3(15 ионов, находящихся в октаэдриче-ском кристаллическом поле, энергия состояний ^Т^в) И 4Т2^(4С) сильно зависит от кристаллического поля, поэтому на переходы с участием этих состояний сильно влияют колебания решётки. Поскольку в поглощении участвует много нормальных колебаний, спектр поглощения энергии в этой области содержит большое число электронно-колебательных линий. В результате поглощение представляет собой широкие практически бесструктурные линии. Для состояний А^ в), Ее( в), Т2г( О) влияние колебательной системы кристалла незначительно, поэтому поглощение света в области переходов, связанных с этими состояниями, проявляет богатую тонкую структуру полос, которые обязаны, в том числе, и магнитным возбуждениям.

Кроме перечисленных механизмов образования полос поглощения возможны и другие. Например, комбинированные экситон-магнон-фононные, либо механизмы, при которых энергия поглощается различными связанными состояниями. Поглощение, обязанное таким механизмам, не изучено экспериментально.

При магнитном упорядочении в кристаллах с понижением пространственно-временной симметрии происходят качественные изменения и их рефрактометрических оптических свойств. Появляются эффекты, связанные как с упорядоченными элементарными магнитными моментами в кри-

сталле, так и наведённые внешними воздействиями. Эффекты, симметрий-но разрешённые в магнитоупорядоченных кристаллах, чувствительны к магнитной симметрии среды и изменению направления магнитных моментов. По этой причине они могут быть использованы для управления состояния светового луча при варьировании магнитной структурой, но скорее удобны для изучения симметрии магнитоупорядоченного состояния, визуального исследования инвертированных во времени или 180-градусных доменов, экспресс-измерений магнитного состояния вещества, изучения магнитных фазовых переходов и т.д.

Если изменения диэлектрических свойств при внешних воздействиях малы, то компоненты тензора диэлектрической проницаемости можно представить в виде разложения по степеням переменных, описывающих воздействия, включая компоненты векторов намагниченностей подрешё-ток, и оставить в разложении число слагаемых, достаточное для описания наблюдаемых эффектов [2]. Коэффициенты разложения при таком феноменологическом подходе являются тензорами, описывающими различные магнитооптические эффекты. Их симметрийный анализ позволяет согласовать структурные и магнитоструктурные свойства кристаллов с оптическими и прогнозировать магнитооптические эффекты.

Во второй главе описаны методики, использованные при измерениях, а также описаны магнитооптические установки экспериментального исследования оптических и магнитооптических свойств прозрачных магнетиков.

К установкам предъявлялись требования, определяемые параметрами кристаллов и величинами возможных магнитооптических и оптических эффектов.

Во-первых, температурный диапазон экспериментов должен позволять наблюдать тонкую структуру спектров поглощения, а также простираться далеко в магнитную фазу. Температуры магнитного упорядочения исследованных кристаллов имеют значения от единиц до нескольких десятков градусов. Поэтому измерения проводились в интервале от 1,8 до 300 К. Для получения температур > 4,2 К образец помещался гелиевый проточной криостат, где он обдувался струёй газа. Температуры ниже 4,2 К достигались откачкой паров гелия.

Во-вторых, чтобы выявить оптические возбуждения с участием маг-нонов нужно внешним магнитным полем заметно изменять магнитный порядок, т.е. напряжённость используемых магнитных полей должна составлять заметную долю от обменного поля. В случае антиферромагнитных га-логенидов марганца Не~ 102-т 103 кЭ. Для этой цели магнитные поля получались с помощью импульсной методики. Батарея электрических конденсаторов, в которой накапливалась энергия до 10 кДж, разряжалась на миниатюрный соленоид, в котором генерировался импульс магнитного поля, с амплитудой до 250 кЭ.

В-третьих, кристалл мог быть помещён в пресс одноосного давления, где подвергался давлению вплоть до разрушения. Это воздействие эффективно для изучения влияния изменений кристаллической решётки на оптические свойства (немагнитного характера).

В четвёртых, для исследования тонкой структуры оптических спектров поглощения использовался прибор высокого спектрального разрешения - решёточный спектрограф с линейной дисперсией 3 А/мм в первом порядке. Регистрация спектров может реализовываться в разных вариантах. На последнем этапе измерения проводятся с помощью фотометрии с последующей компьютерной обработкой.

Электронная часть реализовала систему автоматического управления. В соответствии с заданными условиями эксперимента автоматически накапливалась нужная энергия для формирования импульса поля, генерировалась серия импульсов, запускающих импульс магнитного поля, световой импульс и систему регистрации при спектральных измерениях. При рефрактометрических измерениях автоматически анализировалось состояние поляризации света лазера, прошедшего кристалл во время действия импульса магнитного поля.

В третьей главе приведены результаты исследования оптических спектров поглощения магнитоконцентрированных кристаллов. При этом в выбранном ряду кристаллов каждый имеет особенности магнитной и кристаллической структуры, которые делают результаты наблюдений уникальными, имеет квазидвумерную антиферромагнитную структуру, реализованную на базе квадратной решётки, являясь при этом простым модельным объектом, допускающим численное моделирование даже для многочастичных процессов поглощения света. Слоистый , у которого слои магнитных ионов расположены в узлах сотовой решётки, а преобладающее внутрислоевое взаимодействие ферромагнитно. Политип-ные фазы КЪМпС13 при одном составе имеют разные кристаллические решётки и трёхмерный антиферромагнитный порядок.

Две исследованные группы полос спектра поглощения КЪ2МпС14 имеющие тонкую структуру, образованы переходами в состояния разной симметрии. Первая, С группа, происходит от перехода ^(^-ИАг/Е^О). Для него в первом приближении спин-орбитальное взаимодействие равно нулю. Вторая, Б группа, связана с переходом Для состояний симметрии спин-орбитальное взаимодействие значительно, следствием чего является сильная анизотропия g фактора и зависимость энергии от направления спинов. Структура и поведение полос поглощения при внешних воздействиях для этих групп различны.

Поляризованные спектры С группы полос при температуре Т = 4,2 К приведены на рис.1. Экситонные линии Се1 , Се2 И Сез , идентифицированные по поведению спектров диамагнитно разбавленных кристаллов (глава 4), порождают серии полос - многочастичных возбуждений. С по-

мощью результатов измерения магнитного двупреломления (глава 5) была получена величина внутрислоевого обменного взаимодействия //к = 5,6 К. Этому значению соответствует энергия магнона на границе зоны Бриллю-эна, равная 80 см-1. Магноны с такой энергией дают наибольший вклад в экситон-магнонное поглощение. Полосы поглощения См1, Сш > Смз соответствуют такому процессу. Их поляризация не противоречит построенным на основе симметрийного анализа правилам отбора.

ЯЬгМпСЦ — антиферромагаетик с анизотропией типа «лёгкая ось». В магнитном поле Н = 56 кЭ, параллельном оси симметрии Сц, в нём происходит спин-флоп фазовый переход. На рис.2 приведены а спектры кристалла в магнитном поле. В поле, превышающем поле спин-флоп фазового перехода, когда появляется скос магнитных моментов подрешёток, появляются и растут по интенсивности дополнительные линии См1-м и См1-м на частоте чисто эксигонных полос, а также широкая полоса Смг+м в синей области от экситон-магнонной Сш . Такое поведение поглощения в поле в антиферромагнитных кристаллах ранее не наблюдалось.

23500 I 23600 V, сггГ1 СЕ2

Рис. 2. а-спектры кристаллов ИЬ 2 Мп С14 толщиной / = 1,65 мм в магнитном поле Н, кЭ: 1 - 0; 2 -46; 3 - 70; 4 -135; 5 - 160; 6 - 230 и Г = 0,08 мм при Н, кЭ: 7 - 0; 8 - 46; 9 -135; 10 -160; 11 - 230. Т = 4,ЗК,Н||С4.

Для объяснения экспериментальных результатов рассчитана форма экситон-магнонных полос. Были использованы подходы работы [4], дополненные учётом экситонной дисперсии. Экситон-одномагнонное поглощение Кна частоте со вычислено с помощью соотношения:

К{ф) оД£| Р(к) |2 (1+пЛ(к))[МДк)5т2уД^соз2О?8{0 -£(к) -^(-к)) (4)

В соотношении (4) дисперсия магнонов и эксшонов вычислялась для плоской квадратной решётки, а также учитывалась симметрия кристаллической решётки (вид Р(к)). В вычислениях варьировались параметры экси-тонной дисперсии, описывающие передачу возбуждения внутри и между магнитными подрешётками. Результат наилучшего совпадения с экспериментальными результатами приведён на рис. 3 (кривая 2). На профиле эк-ситон-магаонной полосы появляется дополнительный пик поглощения, отстоящий от экситонной полосы на 105 см . Он своим появлением обязан наличию экситонной дисперсии, которая, как правило, при интерпретации спектров игнорируется, и участию магнонов с волновыми векторами точек Д и £ зоны Бриллюэна. В этом случае величина экситонной дисперсии для состояний, происходящих из состояний 4Ег(40), равна 25 см 4.

Учитывая экситонную дисперсию удаётся объяснить поведение полос С группы в магнитном поле. При использовании соотношений

А к

(

а-Е{к)- £ ^(ЦН^Дч)

к1-Ч=-Ь\ Я J

М. к

/ / NN (6)

хдсо-Е(к)+ X ^(к.)-Х^(я)

V -ч=-к V. Ч ))

интегралов М.' и компонентами

рассчитано экситон-двухмагнонное поглощение для холодного (5) и одного из горячих (6) процессов. Первый соответствует поглощению света с возбуждением двух магнонов, второй - горячее повторение экситон-магнонной полосы. Если в (5) и (6) учесть параметры экситонной дисперсии, полученные подгонкой формы магнонного спутника Смг к экспериментально наблюдаемому, то тогда полосы Смг+м И Сш-м хорошо описываются, как холодное и горячее повторение экситон-магнонной полосы Сш . Результаты расчёта формы полос приведены на рис. 3, где

К1 = И-со$261=|^-(Н/2Не)2 К

и это параметры

экситонной дисперсии, описывающие передачу возбуждения внутри и между под-решётками. Они выражены через комбинации обменных

Мг и МГ между состояний, происходящих из состояний 4Ег, и их значения даны в

н \ а:

А

J 1

гГ

единицах обменного параметра I. Изменение формы экситон-магнонной полосы от кривой 2 к 3 соответствует увеличению что эквивалентно включению внешнего магнитного поля, пре-

80

Рис.3. Рассчитанная форма полос:

1 - Экситон-магаонной (Э-М) при К| = 0, Кг = 0;

2 - Э-М, К1 = 0, Кг = 2,5;

3 - Э-М, К1 = 0,1, Кг = 2,5;

4 - «холодного» магнонного спутаика Э-М, К] = 0, Кг = 2,5;

5 - «горячего» магнонного спутника Э-М, К1 = 0, Кг = 2,5

восходящего поле спин-флоп перехода. Полученное в результате расчёта расщепление дополнительного пика, связанного с участием в поглощении магнонов с волновыми векторами точек А И 2 зоны Бриллюэна, и постепенное его исчезновение с ростом магнитного поля наблюдается экспериментально.

Описанное поведение двухмагнонных спутников наблюдается впервые. Оно обязано существенной дисперсии экситонов и двумерному магнитному порядку. Последний приводит к более выровненной по зоне Бриллюэна плотности магнонных состояний. В результате вклад в поглощение магнонов с волновыми векторами внутренних точек зоны Бриллю-эна возрастает и формируется широкая многопиковая полоса экситон-двухмагнонного поглощения.

Горячий магнонный спутник экситон-магнонной полосы наблюдается при низкой температуре на частоте экситонной линии. Этот факт может быть объяснён высокой долей нулевых спиновых отклонений, которая для 2d гейзенберговского антиферромагнетика с квадратной решёткой достигает величины 0,2. Тогда при низких температурах не должно наблюдаться значительного роста интенсивности такого поглощения с приращением температуры, в противоположность трёхмерному антиферромагнетику, что и наблюдается экспериментально в случае Ш^МпСЦ.

D группа полос кристалла чувствительна к направлению спинов из-за анизотропии g фактора. В магнитном поле при спин-флоп фазовом переходе полосы D группы скачком смещаются в разные стороны от исходного положения и на различную величину (рис. 4). Анализируя поведение полос D группы при изменении температуры, магнитного поля, одноосного давления, принимая во внимание поляризацию полос и построенные правила отбора на одно и многочастичные процессы, а также учитывая расчитанные формы экситон-одно- и экситон-двухмагнонных полос, проведена идентификация полос тонкой структуры спектра поглощения света в этой области.

Установлено, что полосы О], Б4 И Вв являются экситон-магнонными с участием экситонов, построенных из различных компонент состояния Этот вывод и экспериментальные данные, отражённые на рис. 4, использовались впоследствии Вервоутом А. и др. [6] для расчёта величин низкосимметричных компонент кристаллического поля в кристалле и спин-орбитального взаимодействия для компонент состояния 4Т2е(4В).

Некоторые данные об элементарных возбуждениях в Ш^МпСЦ, полученные из спектроскопичкских измерений, сведены в табл. 1.

Н,кЭ

Рис. 4. Зависимость частот полос Б группы ЯЬгМпСи от магнитного поля:

• - Н || С4, а - спектра; ° - Н1С4, а- спектра; Д - Н || С4, л - спектра; □ - Н ± С4, я - спектра

Таблица 1.

Некоторые энергетические характеристики элементарных возбуждений, полученных из оптических спектральных измерений

Спектры поглощения антиферро-магаитного кристалла №МпС1з радикально отличаются от спектров При общем антиферромагаигном порядке, устанавливающимся ниже Тм = 6,5 К, в слоистом №МпОз магнитные моменты ионов марганца, расположенные слоями в узлах сотовой решётки, упорядочены фер-ромагнитно. Магнитные моменты слоев упорядочены антиферромагнитно. Внут-рислоевое ферромагнитное взаимодействие превышает межслоевое антиферромагнитное. Это, в основном, и определяет построение и поведение полос тонкой структуры спектра ЫаМпСЬ.

Так, в области 6А1е(68) 4А1к4Ек(40) перехода (С группа полос, рис. 5) электро-диполная полоса является экситонной, что согласуется с правилами отбора. Она однозначно идентифицируется по поведению энергии в магнитном поле, рис. 6. Линейное смещение, равное в магнитном поле, превышающем критические поля перехода в парамагнитное состояние, есть следствие расщепления спиновых мультиплетов основного и возбуждённых

состояний. Рассчитанное поведение в магнитном поле одноионной, чисто экситонной полосы приведено на рис. 6 сплошной линией. Нелинейное смещение полосы С5 в полях, меньших критического, когда магнитные моменты подрешёток разворачиваются к направлению поля, вычислено с учётом поведения намагниченности, вместо которой использовалась про-

Рис. 6. Зависимость энергии полосы С; от магнитного поля НЦС3. Т = 4,3 К. о - эксперимент; линия - расчёт. Вставка справа - эффект Фарадея.

порциональная ей величина - вращение плоскости поляризации линейно поляризованного светового луча (эффект Фарадея).

Магнонные спутники экситонной полосы С5 связаны с магнитными возбуждениями в слоях ионов марганца и появляются в виде горячих экси-тон-магнонных полос с низкоэнергетической стороны от экситона. Это полосы С3 И С4. Их интенсивность растёт с ростом температуры до Тк. Если следовать общепринятому правилу, согласно которому расстояние между экситонной линией и её магнонным спутником равно энергии магнона, то интенсивность полосы должна быть много меньше, чем интенсивность т.к. интенсивность горячих полос пропорциональна заселённости маг-нонных состояний. Удивительный факт, что интенсивность полосы С3 больше, чем интенсивность С4, удалось объяснить особенностями магнон-ной дисперсии. Для расчёта энергии магнонов был записан гейзенберговский гамильтониан с учётом двух ферромагнитных обменных параметров внутри ферромагнитных слоев (взаимодействие ближайших и вторых соседей), , и трёх антиферромагнитных межслоевых, а также положительной одноионной анизотропии, А. Переходя от спиновых операторов к операторам вторичного квантования Голыптейна-Примакова, по-

сле численной диагонализации квадратичной части гамильтониана получается спектр спиновых волн. Варьируя значения обменных параметров, при условии устойчивости магнитной структуры, полученной для из ней-

тронографии, рассчитан спектр спиновых волн, объясняющий особенности оптического спектра. Зависимость энергии магнонов от волнового вектора при значениях

А = 0,2 СМ 1 приведена на рис. 7. Образующиеся платообразные поверхности с энергией около 20 см 1 вблизи центра и у границы зоны Брил-люэна обеспечивают высокую плотность магнонных состояний, сравнимую термическую заселённость магнонных состояний и вклад в оптическое поглощение именно таких магнонов. В таком случае С4 должна быть образована с участием магнонов с волновыми векторами вблизи центра зоны Бриллюэна. Её энергия должна отличаться от экситонной на энергию магнона, поскольку светом в одночастичном процессе могут возбуждаться только экситоны центра зоны Бриллюэна.

Полоса же Сз образуется при поглощении магнонов с волновыми векторами вблизи границы зоны Бриллюэна. Её энергия отличается от экситонной на величину энергии магнона плюс величина экситонной дисперсии, имеющая в данном случае значение около 40 см" , что сравнимо со значением экситонной дисперсии для экситонов С группы полос в

Ш^МпО,.

Исследование поглощения света в области D группы полос ИаМпОз показало, что, как и в случае дисперсия экситонов здесь пренеб-

режимо мала. Особенностью Б группы также является то, что, как и в случае в оптическом спектре образуются серии эквидистантных полос фононных повторений, откуда получены энергии фононов

Уникальная возможность проведения сравнительного исследования изменения оптического поглощения для кристаллов одного состава, но различной кристаллической структуры, а с ней и магнитного порядка, реализуется для Выращенный при нормальном давлении из расплава кристалл имеет гексагональную структуру с шестислойной упаковкой октаэдров, в вершинах которых расположены ионы хлора. В центре октаэдров расположены ионы марганца При этом в таких структурах есть два

Рис. 7. Спектр спиновых волн КаМпС13

сорта ионов марганца. Одни ионы центросимметричны, другие смещены из центра симметрии. Состояния ионов каждого сорта образуют свои экси-тонные зоны. Причём для ионов, смещённых из центра симметрии, экси-тонные переходы разрешены в электродипольном приближении, а для цен-тросимметричных - лишь в магнитодипо льном. Каждый экситон порождает серии многочастичных повторений. Накладываясь друг на друга, такие серии не позволяют однозначно идентифицировать полосы тонкой структуры.

Если перекристаллизовать КЪМпС13 при высоком давлении, то образуется метастабильная кубическая фаза с перовскитовой структурой. В такой структуре октаэдры хлора образуют плотную упаковку, а ионы марганца имеют лишь одну центросимметричную позицию. Из их состояний образуются экситонные состояния, которые дают слабые магнитодиполь-ные экситонные линии. И в гексагональном и в кубическом образцах при низких температурах реализуется трёхмерный антиферромагнитный порядок. Полосы поглощения света в таких магнетиках, образованные с участием магнонов, узкие и не обнаруживают особенностей, подобных тем, что наблюдались в низкомерных магнитных структурах. Сравнив спектров гексагональной и кубической фаз ЯЪМпС13, анализ их поведения при изменении температуры и внешнего магнитного поля позволили получить характеристики элементарных возбуждений в кристаллах обеих фаз и выделить серии полос многочастичных возбуждений, связанных с участием различных экситонов, т.е. с участием кристаллографически неэквивалентных ионов марганца. Некоторые энергетические характеристики элементарных возбуждений политипных фаз кристаллов КЪМпС13 приведены в табл. 2.

Таблица 2.

Некоторые энергетические характеристики элементарных возбуждений по-литипных фаз

Энергия возбуждения, см 1

гексагон. экситон магнон фонон

Мп1 С группа Б группа 65, 75 (горячий) 60, 86, 283

23824 -

Мп2 23510, 26512,26550, 26583

Мп 23794 — 62 68,106, 301

В четвёртой главе приведены результаты исследования оптических спектров поглощения диамагнитно разбавленных кристаллов КЬгМПкСй-хСЦ. Здесь концентрация X, которая менялась в пределах от 1,0 до 0,4, является дополнительным внешним воздействием, изменяющим

магнитный порядок. В этом интервале концентраций лежит точка магнитного протекания, концентрация, при которой разрушается дальний магнитный порядок.

В области перехода 6А1ё(^) 4А2в4Е8(,0) выявлены полосы, связанные с магнитными возбуждениями, и «безмагнонные». Интенсивность вторых при разбавлении меняется слабо, в то время как первые резко теряют интенсивность при приближении концентрации к точке магнитного протекания X с = 0,59 для квадратной решётки. Вместе с результатами измерений в магнитном поле это позволило выделить все электронные одно-ионные переходы в этой области.

В частности, в области многочастичных возбуждений обнаружен эк-ситон образованный из состояний который порождает серию

полос многочастичных возбуждений, включая экситон-магнонную полосу Смз, лежащую на расстоянии « 80 см"1 от экситонной. Обнаружено резкое падение интегральной интенсивности поглощения света в этой группе полос. Это позволило выдвинуть идею, что в отличие от принятых ранее представлений, поглощение света здесь в основном определяется механизмами, связанными с участием в поглощении света магнонов, а не фононов или электронно-колебательных состояний.

При измерении поглощения света в системе КЬ2МпхСс11_хС14 в области перехода

6А1е(68)->4Т2е(4Б) было обнаружено появление дополнительных полос поглощения в тонкой структуре спектра при замещении магнитного иона немагнитным. На рис. 8 приведены а спектры этих кристаллов, снятые при температуре Т = 4,2 К. Появление дополнительной структуры в окрестности полосы можно объяснить уникальным сочетанием малой дисперсии экситона, порождающего эту экситон-магнонную полосу, малым экситон-магнонным взаимодействием и двумерным характером магнитного порядка. Расстояние между дополнительными полосами согласуется с уменьшением расщепления спинового муль-

26500 26800 Е, сш'1

Рис.8, а-спектры КЬ^МпхСс^СЦ в области перехода 6А)г (68) 4ТгЕ(40) иона Мп2+ при температуре Т = 4>2 К

60 50 40

(Ч м

.•30 £

20

10

1 1 ^ /

Парафа- ( 1 1 1 / Ф

1 хс=0,5 1 А / АФмИ

и V / фаза

1,2

•х 0,8

I!

0,4

\ Р

Ч, хс

АР N

0,4

0,6

0,8

0,8

0,6

0,4

Рис. 9. Фазовая диаграмма ЯЬгМпхСс^.хСЬ) построенная по поведению полос Б группы в магнитном поле НЦС4 оси

Рис.10. Фазовая диаграмма ИъМпхСИьхСЦ, рассчитанная по результатам спектроскопических изме-

типлета при уменьшении молекулярного поля на ионе марганца, вызванным замещением магнитного иона немагнитным. Тогда интенсивность полос Эь О/, Т)\ должна определяться числом пар обменно связанных ионов марганца, в ближайшей окрестности которых располагаются ни одного, один или два замещающих немагнитных иона. Относительное число таких пар в зависимости от концентрации х, полученное методом статистического моделирования, совпадает с отношением интенсивностей компонент полосы , наблюдаемых при разных концентрациях ионов кадмия

При концентрациях х < х с , когда в кристаллах существует дальний магнитный порядок, в магнитном поле наблюдается спин-флоп фазовый переход. Линии D группы при Н^ смещаются скачком. Поле H,, 1, зависит от концентрации х. Величина изменения энергии оптического перехода пропорциональна величине молекулярного поля. Таким образом, из оптических измерений удаётся получить информацию о критических полях и магнитном фазовом состоянии кристалла. Зависимость Н,, 1, от Т - это фазовая граница в координатах Н - Т. Используя оптические данные о величине молекупярного поля и поля магнитной анизотропии, следуя Лайнсу [7], вычисляется зависимость Тц(х). Эти фазовые диаграммы приведены на рис. 9 и 10.

В пятой главе описаны результаты рефрактометрических исследований антиферромагнитных галогенидов марганца. Преломление и дву-преломление света кристалла могут быть измерены с высокой точностью. Они чувствительны к изменению кристаллической и магнитной структуры. Поэтому кроме самостоятельного интереса, измерение рефрактометрических характеристик удобно использовать для получения информации об изменении магнитного состояния кристалла, в частности, о магнитных фазовых переходах.

В Ш^МпСЦ при Т < 250 К изменение двупреломления с температурой определяется магнитным вкладом. Существенный магнитный вклад в линейное двупреломление (ЛД) существует до температур Т ~ 5Тк , а в окрестности и выше Тх превалирует вклад, определяемый флуктуациями вектора антиферромагнетизма /. Это следствие двумерности магнитного порядка кристалла.

Температурная производная от ЛД (с1Ап„/сГГ), пропорциональная магнитной теплоёмкости кристалла (ст), хорошо описывается в гейзенберговской модели антиферромагнетика. При этом экспериментальные значения (ЙПд/ЭТ для Т > Тм, наилучшим образом описываются высокотемпературным разложением ст в ряд по степеням х = ЛкТ для значения М~5,6 ±0,1 К. Здесь,/ - внугрислоевой обмен между ионами Мп2+. Именно эта величина использовалась для расчёта спектра спиновых волн и интерпретации оптических спектров поглощения в гл. 3.

Зависимости линейного (ЛД) и кругового (КД) магнитного двупре-ломления от магнитного поля определяются поведением векторов намагниченности подрешёток. Феноменологически это поведение описано с использованием разложения электромагнитной энергии света в кристалле в ряд по степеням компонент векторов намагниченности т и вектора антиферромагнетизма / кристалла. На рис. 11 и 12 приведены типичные зависимости ЛД и КД ЯЬгМпС^ от магнитного поля.

Рис. 11. Зависимость линейного двупреломления Ю^МпСи от магнтного поля НЦС4 оси при различных температурах для света с Я = 0,63 мкм

Аналогичный комплекс рефрактометрических измерений проведён и для №МпС1з. Температурное поведение двупреломления не обнаруживает значительного магнитного флуктуационного вклада в парафазе, что свидетельствует о сравнимых по абсолютной величине внутри и межслоевых обменных взаимодействиях. На кривой зависимости ¿/Дия/ЭТ от температуры обнаруживается острый пик, характерный для трёхмерных магнитных структур.

На кривых зависимости ЛД и КД от магнитного поля наблюдались изменения, характерные для фазовых переходов второго рода при переходе легкоплоскостного антиферромагнетика из антиферромагнитного в парамагнитное насыщенное состояние. На рис. 13 и 14 приведены фазовые диаграммы построенные с использованием результатов рефрактометрических измерений.

Микроскопически за магнитное двупреломление света в кристалле ответственны обменное расщепление уровней энергии, которое изотропно, и анизотропные составляющие релятивистского типа. Вьщелить экспериментально изотропные и анизотропные вклады в магнитное двупреломле-ние сложно. Для этого необходимо наблюдать изменение рефракции при изменении направления магнитных моментов подрешёток. Экспериментальные трудности связаны с большой величиной обменных полей, так что заметно изменить величины вектора антиферромагнетизма и намагниченности зачастую возможно лишь в сильных магнитных полях. В настоящей работе для это удалось сделать с использованием

сильных импульсных магнитных полей.

Более того, разделение вкладов в ЛД проведено в классическом ан-тиферромагаетике МпР^. В этом кристалле поле спин-флоп перехода Н$р = 96 кЭ и труднодостижимо для источников постоянного магнитного поля, поэтому при использовании таких полей (до 50 кЭ) не удавалось заметить изменения в двупреломлении [8]. В импульсном же магнитном поле достигается поле спин-флоп перехода. При этом скачком меняется вектор антиферромагнетизма и намагниченность. На рис. 15 приведено поведение магнитного двупреломления МпРг в магнитном поле, полученное с помощью импульсной магнитооптической установки.

Феноменологическое описание ЛД можно построить, используя разложение электромагнитной энергии Е по степеням компонент вектора антиферромагнетизма и намагниченности, /, И т^ . С учётом симметрии кристалла получаем:

Откуда величина скачка Апт при спин-флопе за счёт изотропных

членов равна:

Здесь Д/ - скачок вектора антиферромагнетизма, т - появляющаяся при Н > Нет намагниченность, \ и Д - компоненты магнитооптических тензоров, п° - значения показателя преломления. Экстраполируя квадратичную зависимость из области полей с Н > Нэр до значения Н = 0, получаем величину этого скачка, Ьптизотр ~ 3-Ю"5. Экстраполяция зависимости Дит(Н) до

Рис. 15. Зависимость двупреломления МпР^ от магнитного поля, НЦС4 при Т = 4,3 К. Линия 1 - квадратичная аппроксимация. Справа- осциллограмма изменения интенсивности света, прошедшего кристалл и измерительную оптическую систему, при действии импульса магнитного поля

поля Не =550 кЭ даёт величину изменения Дпт , равную -0,82-10"3. При этом / меняется от максимального значения до нуля, а т от нуля до максимального. Из температурной зависимости Апт [8] следует, что полный вклад в Дпт от / равен -1,7-10"3. Тогда полный изотропный вклад в Ьпт от т будет равен-0,88-10"3.

Вклад анизотропных по / членов в магнитное двупреломление кристалла можно определить, вычитая из изменения двупреломления при спин-флопе изотропного вклада. В резуньтате анизотропная добавка в Дпт получается равной б^т""3'"'4'= (0,6 ± 0,4)-10"5. С учётом доменной струк-

туры анизотропная добавка описывается выражением

Измерения дисперсии показателя преломления в немагнитной фазе проведены для ряда хлоридов марганца, кадмия, свинца. Результаты обработаны в рамках осцилляторной модели. Оценены энергетические параметры прямых переходов, степени ионности соединений, и возможности их использования в оптических преобразователях, где требуются высокие преломляющие свойства.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведены исследования оптического поглощения ряда антиферромагнитных хлоридов марганца, обладающих различными кристаллическими и магнитными структурами, с помощью спектроскопии высокого разрешения при низких температурах и в сильных магнитных полях.

2. Установлена природа полос тонкой структуры спектра поглощения света в исследованных кристаллах. На основе идентификации экситонных, экситон-магнонных, экситон-фононных, экситон-магнон-фононных полос поглощения получены характеристики энергетических спектров элементарных возбуждений в кристаллах.

3. На основе наблюдения необычного поведения магнонных спутников экситонных полос в сильном магнитном поле в кристалле ЯЬ2МпС14 выявлены особенности формирования полос поглощения такой природы, обусловленное размерностью магнитной структуры. Показано, что в 2ё антиферромагнетике за счёт особенностей плотности магнонных состояний могут образовываться широкие, структурные полосы, связанные с участием в поглощении света магнонов. В сильном магнитном поле наблюдалось возгорание «горячих» магнонных спутников экситон-магнонных полос при низких температурах на частоте экситонных полос.

4. В антиферромагнетике ЫаМпСЬ, с преобладающим ферромагнитным обменом в формировании оптического спектра поглощения доминирующим является «горячий» экситон-магнонный механизм. Антиферромагнитный обмен между ионами марганца модифицирует дисперсионные кривые магнонов, приводя при учёте дисперсии экситонов к образованию узких полос экситон-магнонного поглощения.

5. Проведено сравнительное исследование политипных фаз КЪМпС13 -гексагональной и кубической. На его основе проведено разделение групп линий спектра, происходящих от возбуждений ионов марганца, занимающих различные неэквивалентные положения в кристаллической решётке. Центросимметричные ионы порождают слабые магнито-дипольные экситнные полосы и их магнонные и фононные повторения. Экситоны, связанные с возбуждением ионов, смещённых из центра симметрии, дают интенсивные электродипольные линии поглощения, сопровождающиеся магнонным и фононными полосами-спутниками.,

6. Изучено изменение спектров поглощения антиферромагнетика при замещении магнитныъх ионов немагнитными. При подавлениии поглощения, связанного с магнитными возбуждениями, в спектре обнаружены дополнительные «одноионные» электронные возбуждения, которые в магнитоконцентрированном кристалле маскируются полосами поглощения, обязанными многочастичным возбуждениям. Благодаря уникальным параметрам экситонной зоны и экситон-магнонного взаимодействия состояния, происходящего из одной из компонент состояния, в его окрестности в спектре поглощения обнаружено появление дополнительных полос, связанных с возбуждением пар магнитных ионов, в ближайшей окрестности которых присутствуют ионы немагнитной примеси. Прослежены закономерности изменения спектра поглощения света при переходе через точку перколяции.

7. На основании изучения спектров при разбавлении магнитного кристалла немагнитной примесью показано, что большая доля интенсивности поглощения света в кристалле связана с участием в поглощении магнитного возбуждения (магнона, либо возбуждение обменно связанных магнитных ионов), а не с участием колебаний решётки (экситон-фононный или электронно-колебательный механизмы).

8. По дисперсионным зависимостям показателя преломления света кристаллов оценены параметры осцилляторной модели, описывающей рефрактометрические свойства кристаллов.

9. Измерены зависимости линейного и кругового двупреломления света кристаллов от температуры и внешнего магнитного поля. Выявлены особенности поведения рефрактометрических свойств, связанные с размерностью магнитной структуры. Проведено разделение изотропных и анизотропных вкладов в магнитное линейное двупреломление. Рефрактометрическими методами построены различные диаграммы фазового состояния кристаллов.

Ю.По поведению полос тонкой структуры спектров поглощения света в магнитном поле и при разбавлении магнетика немагнитной примесью

построены х - Т и х - Н диаграммы фазового состояния для системы Rb2MnxCdi.xCl4.

11.В работе впервые экспериментально наблюдался ряд новых оптических эффектов: появление широких, структурных горячих и холодных маг-нонньгх спутников экситон-магнонной полосы при индуцировании неколлинеарности магнитных моментов подрешёток; появление поглощения в разбавленном немагнитной примесью антиферромагнетике, связанное с локальными модами; поведение магнитного двупреломления в сильиых магнитных полях, индуцирующих спин-флоп фазовый переход

BMnF2HRb2MaCl4.

Основные результаты опубликованы в следующих работах

1. Попов Е.А., Безносиков Б.В. Изменение двупреломления антиферромагнитного Rb2MnCl4 при опрокидывании подрешёток // ФТТ. - 1978. -Т. 20. - С. 241-244.

2. Попов Е.А., Котлярский ММ. Двупреломление антиферромагнитного Rb2MnCl4 // ФТТ. - 1980. - Т. 22. - С.3019-3024.

3. Попов Е.А., Овчинников С.Г. Магнонные полосы-спутники в оптическом спектре антиферромагнитного Ш^МпСЦ// ФТТ. - 2003. - Т. 45. - № 8. -С. 1429-1431.

4. Popov E.A., Kotliarskii M. Optical absorption of the layer antiferromagnet Rb2MnCl4 // Phys. Stat. Sol(b). -1979. - V. 96. No . - P. 163-168.

5. Popov E.A., Kotliarskii M. Magneto-optical invastigation of the quasi two-dimensional antiferromagnet Ш^МпСЦ // J. Magn. and Magn. Mater. -1980.-V. 15-18. P. 785-786.

6. Попов Е.А. Особенности экситон-магноного поглощения света в слоистых хлоридах марганца. // В сб. Новые магнитные материалы. Москва, 2004, с.

7. BelyaevaA.I., KotlyarshiM. M., PopovE.A., BeznosikovВ. V. Spectroscopic investigation ofthe low temperature phase transition in NaMnCl3. // Phys. Stat Sol.(b) -1976. - V. 75. - N0 2. - P. K123-K127.

8. Попов Е.А., Котлярский MM. Влияние магнитного порядка на оптические свойства слоистого антиферромагнетика NaMnCl3. - Красноярск, 1980. - 51 с. (Препринт СО АН СССР, Краен, ин-т физики: ИФСО-148Ф).

9. Popov E., Kotliarskii M.,EdeImanI. Temperature and field dependence of exiton-magnon absorption ofNaMnCl3 // Phys.Stat.Sol.(b). - 1985. -

V. 132.-P. 460-465.

10.Попов Е.А. Экситон-магнонное поглощение света в антиферромагнит-HOMNaMnCl3// Исследовано в России. - 2004. - 102. - С. 1116-1122. http://2urnal.ape.relarn..ru/articles/2004/102/pdf.

11. Попов ЕЛ. Горячее экситон-магаонное поглощение света в слоистом антиферромагнетике со структурой ильменита // Вестник университетского комплекса, Красноярск. - 2004. -Вып. 1(15). - С. 235-253.

M.Popov E. Magnon side bands of exciton-magnon lines in 2d antiferromagnet. // Вестник университетского комплекса, Красноярск. - 2004. -Вып. 1(15). - С. 260-263.

13. Попов ЕЛ. Тонкая структура спектра поглощения света антиферромагнитного NaMnCl3 // Изв. вузов. Физика. - 2004. - № 10. - С. 23-28.

14. Беляева А.И., КотлярскийМ.М., ПоповЕ.Ф.,ЭделъманКС. Сравнительное исследование политипных фаз антиферромагнитного RbMnCb // ФТТ. - 1980. - Т. 22. - № 3. - С. 645-651.

15. Попов ЕЛ. Изменение оптического поглощения 2d-MaraeTHKa при его разбавлении немагнитными ионами//Вестник КрасГУ. -2003. - №3.

-С. 75-79.

\6.Попов Е.А., Безносиков Б.В. Поглощение света обменно связанными ионами в 2d антиферромагнетике // ФТТ. - 2003. - Т. 45. - № 8. -С.1406-1408.

17.Попов ЕЛ. Оптическое исследование фазового состояния разбавленного антаферромагнетика // Изв. вузов. Физика. - 2003. - № 12. - С. 61-63.

18.Попов ЕЛ. Тонкая структура оптического спектра и многочастичные возбуждения в ЛЬгМпСЦ // Изв. вузов. - 2003. - № 10. - С. 8-13.

19.Попов ЕЛ. Природа полос оптического спектра поглощения кристаллов Rb2MnxCdi.xCl4 // Сборник трудов XVIII международной школы семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники», Москва, 2002, С. 201 - 202.

20. Попов ЕЛ. Изменение оптического поглощения при концентрационном и спин-переориентационном фазовых переходах в системей^МПлС«!). xCLj // Сб. трудов «Фазовые превращения в твёрдых растворах и сплавах», Сочи, 2004, С. 232-234.

21. Анистратов А.Т., Попов Е.А., БезносиковБ.В., Коков И.Т. Оптическая дисперсия показателя преломления двойных галогенидов АВХ3 // Оптика и спектроскопия. - 1975. - Т. XXXIX. - Вып. - 4. - С.692-697.

22.Беляева А.И., Попов ЕЛ., Котлярский ММ. Влияние магнитного поля на двупреломление M11F2 // Всесоюзн. конф. по ФМЯ. - Харьков, 1979. - Тез.докл. - С. 206-207.

23. Попов ЕЛ., Котлярский ММ., Безносиков Б.В. Магнитное Двупреломление квазидвумерного антиферромагнетика Rb2MnCl4 // Резонансные и магнитные свойства магнитиков. - Красноярск, 1978. - С. 230-234.

24.Popov E., Kotliarskii M. Magnetic phase diagram ofNaMnCb // Phys.StatSol.(b)- 1982-V. Ill-P. K13-K19.

Цитируемая литература

1. Ерёменко В.В. Введение в оптическую спектроскопию магнетиков. -Киев: Наук, думка, - 1975. - 472 с.

2. Ерёменко В.В. и др. Магнитооптика и спектроскопия антиферромагнетиков / В.В. Ерёменко, Н.Ф. Харченко, Ю.Г. Литвиненко, В.М. Наумен-ко. - Киев: Наук, думка, 1989. - 256 с.

3. Петров Э.Г. Теория магнитных экситонов. - Киев: Наукова думка, -1976.-240 с.

4. Горбач В.В., Пакиж М.А., Петров Э.Г. Многочастичные спин-запрещённые оптические переходы в слабоанизотропных антиферроди-электриках // УФЖ - 1992. - Т. 37. - № 11. - С. 1670-1682.

5. ДавыдовА.С. Теория твёрдого тела. - М.: Наука, 1976. - 640 с.

6. VervoitteA., CanitJ.C, BriatB., Cambli U. Optical and Magnetic Circular Dichroism Study of the 2D Antiferromagnet Rb2MnCl4. // Phys.Stat.Sol.(b) -1984. -V. 124. - № 1. -P. 87-102.

7. Lines M.E. The quadratic-layer antiferromagnet // J. Phys. Chem. Sol. -1970.-V.31.-No.-P. 101-116.

8. Боровик-Романов А.С, Крейнес Н.М., Панков А.А., Талалаев М.А. Магнитное двупреломление света в антиферромагнитных фторидах переходных металлов // ЖЭТФ. - 1973. - Т. 64. - Вып. 5. - С. 1762-1775.

Подписано в печать /4. 0.00^ ], Формат 60x84/16. Усл. печ л. 2. Тираж 100 экз. Заказ № ^ГУ (у Отпечатано в отделе копировально-множительной техники СибГАУ. 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Í--244

Введение.

Глава 1. Оптические свойства прозрачных диэлектриков, содержащих 3d ионы.

1.1. Тензор диэлектрической проницаемости.

1.2. Экситонное поглощение света в магнитных диэлектриках.

1.3. Экситон-магнонное поглощение света в магнитных диэлектриках

1.4. Участие колебательных мод в формировании спектров поглощения света.

1.5. Связь размерности магнитного порядка с оптическим поглощением

1.6. Поглощение света примесными кристаллами.

1.7. Магнитооптические эффекты в магнетиках.

Глава 2. Аппаратные средства исследования оптики и магнитооптики магнитных диэлектриков.

2.1. Установка для низкотемпературных исследований оптического поглощения прозрачных магнетиков.

2.2. Условия рефрактометрических измерений.

2.3. Получение и измерение низких температур.

2.4. Приготовление образцов.

Глава 3. Оптическое поглощение магнитоконцентрированных диэлектриков.

3.1. Спектры поглощения света 2d антиферромагнетика ВД^МпСЦ.

3.1.1. Кристаллическая и магнитная структура.

3.1.2. Экспериментальные результаты измерения поглощения света в 2d магнетике Rb2MnCl4.

3.1.3. Симметрийный анализ оптических переходов в ШэгМпСЦ.

3.1.4. Экситонное поглощение в Rb2MnCl4.

3.2.5. Экситон-магнонное поглощение в Rb2MnCl4.

3.1.6. Фононные повторения в оптическом спектре ШэгМпСЦ.

3.2. Оптический спектр антиферромагнитного NaMnCb.

3.2.1. Кристаллическая и магнитная структура NaMnCb.

3.2.2. Экспериментальные результаты измерения поглощения света в NaMnCl3.

3.3.3. Симметрийный анализ оптических переходов в NaMnCl3.

3.2.4. Экситонное поглощение в NaMnCb.

3.2.5. Экситон-магнонное поглощение в NaMnCb.

3.3. Поглощение света политипными фазами антиферромагнитного RbMnCl3.

3.4. Роль магнитного порядка в формировании тонкой структуры оптического спектра поглощения кристаллов.

Глава 4. Особенности поглощения света разбавленных магнетиков.

4.1. Экспериментальные результаты измерения оптического поглощения Rb2MnxCdi.xCl4.

4.1.1. С группа полос [182,183].

4.1.2. D группа полос [184-186].

4.2. Одночастичные оптические переходы в спектрах Rb2MnxCdi.xCl

4.3. Коллективные и локальные возбуждения в кристаллах, разбавленных немагнитными ионами.

4.3.1. Оптическое поглощение, сопровождающееся возбуждением магнитной подсистемы кристаллов.

4.3.2 Безмагнонные полосы.

4.3. Спектроскопическое исследование магнитного состояния

Rb2MnxCd,.xCl4 [187].

Глава 5. Влияние магнитной структуры на двулучепреломление света антиферромагнетиков.

5.1. Дисперсия показателей преломления двойных галогенидов типа АВХ3.

5.2. Магнитный вклад в двулучепреломление Мп содержащих антиферромагнетиков.

5.2.1. Двупреломление света в Rb2MnCl4 [135,136,196-197].

5.2.2. Двупреломление света в NaMnCl3 [159,200].

5.3. Изменение двулучепреломления антиферромагнетиков при варьировании магнитного порядка внешним магнитным полем.

5.3.1. Изменение двупреломления MnF2 при спин-флопе [203].

5.3.2. Зависимость двуперломления R^MnCU от магнитного поля

5.3.3. Зависимость двуперломления NaMnCb от магнитного поля.

5.4. Исследование фазового состояния кристаллов с помощью линейного и кругового двулучепреломления.

Актуальность работы. Оптические и магнитооптические свойства твёрдых тел находят широкое применение во многих областях современной техники - генерация и детектирование света, передача, обработка, запись, хранение информации и т.д., причём потребность в материалах, обладающих высокими потребительскими оптическими свойствами, постоянно возрастает. Целенаправленный поиск таких материалов невозможен без знания механизмов взаимодействия света с веществом. Общие принципы описания такого взаимодействия известны, однако из-за сложности общей задачи получение адекватного эксперименту её решения проблематично без использования эмпирических данных. Экспериментальные исследования оптических свойств материалов до настоящего времени дают новые данные для развития представлений о микроскопических механизмах взаимодействия вещества со светом и их проведение необходимо для развития этих представлений. Оптические свойства вещества весьма разнообразны и определяются структурой и внутренними взаимодействиями и могут быть описаны с помощью тензоров диэлектрической и магнитной проницаемости. Конкретные оптические и магнитооптические эффекты выделяются в виде вкладов в вещественную и мнимую части различных компонент материальных тензоров. С этим связаны и методы исследований - спектроскопические и рефрактометрические. Их совместное использование дополняет друг друга.

Интерес к исследованию оптических свойств прозрачных магнитных диэлектриков, в состав которых входят металлы переходной группы, определяется тем, что наряду с кристаллической структурой магнитная структура в них оказывает значительное влияние на оптические свойства. При этом магнитный порядок влияет как на рефрактометрические свойства, так и на оптические спектры кристалла. Симметрийный анализ позволил прогнозировать наличие различных магнитооптических эффектов, определяющихся магнитной структурой. Факт наличия предсказанных эффектов и их величины можно установить экспериментально. Действительно, часть предсказанных магнитооптических эффектов экспериментально обнаружена и регулярно открываются новые эффекты, проявление которых требует благоприятного сочетания структурных, магнитных свойств и величин внутренних взаимодействий в веществе. Магнитооптические эффекты лежат в основе прикладного использования кристаллов. Эти эффекты определяются магнитной структурой кристалла, поэтому их можно использовать и для изучения самого магнитного порядка в нём.

Магнитный порядок в таких кристаллах связан, как правило, с электронами незаполненных d или f оболочек ионов переходных металлов. Поглощение света в них определяется переходами в пределах этих же оболочек и поэтому на такие переходы наложены запреты, определяемые правилами отбора, в результате чего интенсивность переходов должна быть малой. Эксперимент подтверждает наличие поглощения d и f ионами в ожидаемой части спектра, но вместо небольшого числа слабых линий, которое должно наблюдаться при интерпретации спектров в одноионном приближении, при низких температурах наблюдается тонкая структура спектров, с большим числом полос разной интенсивности. Тонкая структура спектра может интерпретироваться как следствие многочастичных возбуждений, когда в процессе поглощения света в кристалле участвуют несколько квазичастиц, образующихся за счёт периодической кристаллической и магнитной структур (экситоны, фононы, магноны). Из-за сложности идентификации поглощение света, связанное с многочастичными процессами, практически не изучено.

Если идентификация полос тонкой структуры кристалла успешна, то из спектров поглощения света можно получить богатую информацию об энергетической структуре кристалла, включая и низкоэнергетические возбуждения (энергетические характеристики элементарных возбуждений, величины взаимодействий, дисперсионные характеристики и др.). Успех зависит от правильности выбранной модели и знания основных закономерностей формирования ветвей спектра в зависимости от типов взаимодействий, кристаллической и магнитной структуры кристалла. Выявление таких закономерностей -всегда актуальная задача, как теоретического исследования, так и экспериментального изучения.

Состояние проблемы. Экспериментальных работ, посвящённых исследованию оптических свойств прозрачных магнетиков, выполнено много. На их основе сформулированы основные принципы описания оптических свойств магнетиков. Однако большое число факторов, влияющих на взаимодействие света с кристаллом, приводит к тому, что практически любой новый магнитный кристалл становится сложным объектом для магнитооптического исследования, обнаруживая новые особенности в оптических свойствах. При этом могут проявляться как особенности в тонкой структуре энергетического спектра в оптической области, связанные с особенностями кристаллической и магнитной структуры, так и обнаруживаться новые магнитооптические эффекты. Несмотря на то, что публикуется значительное число работ по магнитооптике, разнообразие реализующихся магнитных и кристаллических структур оставляет значительное поле для наблюдения новых магнитооптических эффектов и механизмов взаимодействия света с кристаллом. В связи с этим цели данной работы

- экспериментальное изучение поглощения света в ряде Мп2+ содержащих кристаллов, обладающих различными особенностями кристаллической и магнитной структуры, и их рефрактометрических свойств; установление природы полос тонкой структуры спектра поглощения света; изучение магнитного состояния кристаллов оптическими методами; установление закономерностей влияния магнитного порядка на оптические свойства магнетиков.

Для достижения цели решались следующие задачи:

- изучение тонкой структуры спектров оптического поглощения кристаллов с различной кристаллической структурой при варьировании магнитного порядка в них внешними воздействиями - температурой, магнитным полем, давлением, концентрацией замещающей магнитный ион немагнитной примеси;

- измерение рефрактометрических характеристик магнетиков при изменении магнитного порядка при индуцированных фазовых переходах в них;

- создание экспериментальных магнитооптических установок для измерения оптических свойств магнетиков, с помощью которых можно создать внешние воздействия, заметно меняющие магнитную структуру кристалла, при прецизионности измерений (низкие температуры, сильные импульсные магнитные поля);

- построение адекватных экспериментальным данным моделей, описывающих поведение оптических свойств кристаллов, и учитывающих особенности магнитной структуры в них.

Объекты и методы исследования. Экспериментально исследовавшиеся в данной работе кристаллы - это кристаллы, в состав которых входят ионы

Ч I с

Мп , имеющие внешнюю 3d электронную оболочку. Галогенидные, двойные галогенидные, их гидраты, некоторые оксидные соединения ионов переходных металлов 3d группы, кристаллизуясь, образуют прозрачные диэлектрики, с кристаллической структурой, в которой 3d ионы находятся в почти октаэдрическом окружении ионов галогена. Октаэдрическая симметрия окружения 3d ионов определяет глобальную структуру d уровней в оптической области. В то же время из-за низкосимметричных искажений в ряду этих кристаллов наблюдается разнообразие кристаллических структур. Эффективное обменное взаимодействие между 3d электронами, реализующееся через ионы-лиганды, приводит к магнитному упорядочению спиновой системы 3d электронов ионов переходных металлов. Знак обмена и анизотропия варьируют от кристалла к кристаллу. В результате, в кристаллах реализуются различные магнитные структуры, радикально меняя спектры оптического поглощения, и оказывая влияние на другие оптические свойства.

В работе исследовались поглощение света и рефрактометрические свойства кристаллов двойных галогенидов и галогенидов: RJ^MnCU, NaMnCb, по-литипные кристаллические фазы соединения RbMnCb, MnF2, CsMnCl3, некоторые немагнитные аналоги и система твёрдых растворов Rb2MnxCdixCl4. Выбор Мп2+ содержащих кристаллов определяется тем, что кратность орбитального вырождения для d5 электронов в этих ионах совпадает с числом d электронов. Поэтому основное состояние Мп2+ есть орбитальный синглет, отстоящий по энергии далеко от других орбитальных состояний. В этом случае однозначно определяется основное высокоспиновое состояние, облегчая интерпретацию результатов спектрального изучения. По этой же причине теоретические исследования тонкой структуры оптических спектров, которые использовались при интерпретации спектров, проводились, в основном, применительно к магнитным диэлектрикам, содержащим ионы с внешней d5 электронной оболочкой (в первую очередь ионы Мп ).

Все исследованные в работе кристаллы при низких температурах обнаруживают антиферромагнитный порядок. Однако преобладающий обмен может быть как антиферро-, так и ферромагнитным. Изометричная или слоистая кристаллическая структура исследованных кристаллов приводят к реализации в них как трёхмерного, так и низкоразмерного магнитного порядка. Величины обменных взаимодействий и анизотропия в кристаллах таковы, что в доступной с помощью импульсной методики области внешних магнитных полей в них индуцируются магнитные фазовые переходы, при которых происходят изменения в магнитном порядке. В системе твёрдых растворов магнитное фазовое состояние изменяется при изменении концентрации магнитных ионов и переходе её через точку перколяции. Таким образом, в этих кристаллах реализуются различные магнитные структуры и их перестройка при фазовых переходах.

Кристаллы были выращены кристаллизацией из расплава в Институте физики им. Л.В.Киренского СО РАН Безносиковым Б.В. и Коковым И.Т. Кубическая фаза RbMnCh получена перекристаллизацией гексагонального RbMnCb при высокой температуре и давлении в Институте физики твёрдого тела РАН в Черноголовке.

Оптическое поглощение регистрировалось с помощью спектральной установки высокого разрешения, созданной на базе решёточного спектрометра ДФС-8. Низкотемпературные измерения проведены с использованием гелиевых жидкостных и проточных криостатов, в которых температура образца изменялась в пределах 1,8- 300 К. Напряжённость импульсных магнитных полей, которые прикладывались к образцу, изменялись в пределах от 0 до 250 кЭ.

Научная новизна.

Все экспериментальные и расчётные результаты работы получены впервые.

Впервые экспериментально изучено поведение полос тонкой структуры оптического спектра поглощения ряда антиферромагнитных диэлектрических хлоридов марганца, обладающих различными особенностями магнитной и кристаллической структур: магнитоконцентрированных и диамагнитно разбавленных; с преобладающим антиферро- или ферромагнитным обменом; имеющих двумерный или трёхмерный магнитный порядок; имеющих одинаковый состав, но различную кристаллическую структуру.

Изменения в поглощении света изучены при магнитных фазовых переходах, происходящих при изменении температуры, магнитного поля, концентрации магнитных ионов, что стало возможным благодаря уникальным экспериментальным возможностям.

Установлены механизмы, ответственные за формирование полос тонкой структуры оптических спектров. На основании этого получены энергетические характеристики как оптических, так и низкоэнергетических (магнитных и решёточных) возбуждений кристаллов.

Впервые в оптических спектрах низкомерных антиферромагнетиков обнаружены полосы поглощения света сложной структуры, обусловленные участием в поглощении нескольких магнонов (холодные и горячие магнонные спутники экситон-магнонной полосы), а также присутствием немагнитной примеси.

Изучены рефрактометрические характеристики ряда галогенидов марганца. В частности, впервые изучено поведение магнитного двупреломления света при магнитных спин-переориентационных фазовых переходах, индуцированных сильным магнитным полем.

На основе результатов спектроскопических и рефрактометрических измерений построены различные диаграммы магнитного фазового состояния кристаллов.

Практическая ценность результатов исследования заключается в паспортизации оптических свойств исследованных кристаллов. Оценена перспектива использования их в оптических устройствах в качестве магнитооптических и упругооптических преобразователей. Изменение двупреломления кристаллов при магнитных фазовых переходах, в принципе, может быть использовано при построении преобразователей светового луча в светоуправляющих устройствах. Впервые наблюдавшиеся и интерпретированные особенности построения спектров поглощения света, связанные с многочастичными процессами, способствуют развитию представлений о природе оптических свойств магнитных диэлектриков.

Основные защищаемые положения:

1. Механизмы оптических возбуждений и многочастичная природа полос поглощения тонкой структуры оптических спектров изученных антиферромагнитных соединений марганца. Структура экситонных зон, построенных на внутриконфигурационных переходах ионов Мп , которая определяется кристаллическим полем, особенностями обменного взаимодействия, спин-орбитальным взаимодействием. Энергетические характеристики элементарных возбуждений в исследованных кристаллах.

2. Учёт дисперсии экситонов в экситон-магнонном поглощении при расшифровке тонкой структуры спектров поглощения, которая приводит к появлению дополнительных полос в оптическом спектре, усложняя его. Дисперсия экситонной зоны различна для разных орбитальных состояний

Л I иона Мп . В результате форма магнонных спутников экситонных полос различна в группах полос, порождённых с участием разных орбитальных состояний.

3. В слоистом антиферромагнетике с преобладающим ферромагнитным обменом в слоях основным является «горячий» механизм экситон-магнонного поглощения света. В таком процессе значительный вклад в поглощение могут давать не только магноны с волновым вектором вблизи центра зоны Бриллюэна, но и магноны с волновыми векторами, соответствующими приграничным точкам зоны Бриллюэна, при наличии ветвей в спектре спиновых волн, имеющих там низкую энергию. С учётом дисперсии экситонов спектр поглощения света значительно модифицируется.

4. Расчёт для двумерного антиферромагнетика с квадратной решёткой поглощения света, обусловленного горячими и холодными спутниками экситон-магнонных полос. Обнаружение широких структурных полос поглощения света антиферромагнетика при индуцировании неколлинеарности магнитных моментов подрешёток. Широкополосное поглощение обеспечивается участием магнонов с волновыми векторами любых точек зоны Бриллюэна. Обнаружение появления поглощения на частоте экситонного перехода в не-коллинеарной фазе, которое является горячим повторением экситон-магнонной полосы с особенностями температурного поведения, связанными с низкой размерностью магнитного порядка кристалла.

5. Расшифровка тонкой структуры спектров политипных фаз антиферромагнитных диэлектриков RbMnCb. В сложном спектре полос оптического поглощения разделены вклады в оптическое поглощение, связанные с магнитными ионами, занимающими неэквивалентные позиции в элементарной ячейке в гексагональном RbMnCl3, а также обусловленные разными многочастичными механизмами.

6. Обнаружение в спектрах поглощения диамагнитно разбавленных кристаллов полос поглощения, связанных с новым механизмом, когда свет поглощается обменно связанными парами ионов марганца, вблизи которых присутствует немагнитная примесь, модифицирующая локальное молекулярное поле.

7. Обнаружение существования полос поглощения света типа экситон-магнонных при температурах, значительно превышающих TN , и при концентрации магнитных ионов ниже точки перколяции, что является следствием проявления спиновых флуктуаций в низкоразмерных магнитных системах.

8. Разделение вкладов разной природы в магнитное двупреломление Ш^МпСЦ, NaMnCl3, MnF2 на основании изучения его поведения в сильных магнитных полях, индуцирующих фазовые переходы. Определение по рефрактометрическим данным ряда физических параметров: обмена и анизотропии в основном состоянии, фазовых границ, энергетических характеристик прямых разрешённых переходов.

9. Диаграммы фазового состояния исследованных магнитных кристаллов, построенные спектроскопическими методами, с использованием полос поглощения, чувствительных к внутренним полям.

Публикации. По теме диссертации опубликовано более 40 работ. Основные публикации приведены в списке литературы под номерами [110, 135-147, 159-166, 181-186, 191,195-196, 199, 202].

Апробация работы. Основные положения и результаты работы прошли апробацию на всероссийских и международных конференциях, научных семинарах, в том числе на: "International Conference on Magnetism" (Мюнхен, 1979; Вроцлав, 1980; Рим, 2003); Всесоюзных конференциях по Физике магнитных явлений (Харьков, 1979; Пермь, 1981; Тула, 1983); Всесоюзных совещаниях по Физике низких температур (Харьков, 1980; Тбилиси, 1986); Всесоюзных симпозиумах по спектроскопии кристаллов (Ленинград, 1982; Свердловск, 1985); Сибирском авиакосмическом салоне (Красноярск, 2001); Moscow International Symposium on Magnetism (Москва, 2002); международных семинарах "Новые магнитные материалы микроэлектроники" (Москва, 2002; Москва, 2004); Всероссийском совещании по физике низких температур (Екатеринбург,

2003); II Байкальской международной конференции "Магнитные материалы" (Иркутск, 2003); 2 Euro-Asian Symposium "Trends in Magnetism" (Krasnoyarsk,

2004), 7 Международном симпозиуме "Фазовые превращения в твёрдых растворах и сплавах", Сочи, 2004.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения пяти глав, заключения, списка литературы. Текст диссертации содержит 220 страниц машинописного текста. Изложение иллюстрируется 85 рисунками, 14 таблицами. Библиография включает 206 наименований.

Основные результаты и выводы работы следующие.

1. Проведены исследования оптического поглощения ряда антиферромагнитных хлоридов марганца, обладающих различными кристаллическими и магнитными структурами, с помощью спектроскопии высокого разрешения при низких температурах и в сильных магнитных полях.

2. Установлена природа полос тонкой структуры спектра поглощения света в исследованных кристаллах. На основе идентификации экситонных, экситон-магнонных, экситон-фононных, экситон-магнон-фононных полос поглощения получены характеристики энергетических спектров элементарных возбуждений в кристаллах.

3. На основе наблюдения необычного поведения магнонных спутников экситонных полос в сильном магнитном поле в кристалле Rt^MnCU выявлены особенности формирования полос поглощения такой природы, обусловленное размерностью магнитной структуры. Показано, что в 2d антиферромагнетике за счёт особенностей плотности магнонных состояний могут образовываться широкие, структурные полосы, связанные с участием в поглощении света магнонов. В сильном магнитном поле наблюдалось возгорание «горячих» магнонных спутников экситон-магнонных полос при низких температурах на частоте экситонных полос.

4. В антиферромагнетике NaMnCb, с преобладающим ферромагнитным обменом в формировании оптического спектра поглощения доминирующим является «горячий» экситон-магнонный механизм. Антиферромагнитный обмен между ионами марганца модифицирует дисперсионные кривые магнонов, приводя при учёте дисперсии экситонов к образованию узких полос экситон-магнонного поглощения.

5. Проведено сравнительное исследование политипных фаз RbMnCb гексагональной и кубической. На его основе проведено разделение групп линий спектра, происходящих от возбуждений ионов марганца, занимающих различные неэквивалентные положения в кристаллической решётке. Цен-тросимметричные ионы порождают слабые магнитодипольные экситнные полосы и их магнонные и фононные повторения. Экситоны, связанные с возбуждением ионов, смещённых из центра симметрии, дают интенсивные электродипольные линии поглощения, сопровождающиеся магнонным и фононными полосами-спутниками.

6. Изучено изменение спектров поглощения антиферромагнетика при замещении магнитныъх ионов немагнитными. При подавлениии поглощения, связанного с магнитными возбуждениями, в спектре обнаружены дополнительные «одноионные» электронные возбуждения, которые в магнитоконцен-трированном кристалле маскируются полосами поглощения, обязанными многочастичным возбуждениям. Благодаря уникальным параметрам экситонной зоны и экситон-магнонного взаимодействия состояния, происходящего из одной из компонент 4T2g(4D) состояния, в его окрестности в спектре поглощения обнаружено появление дополнительных полос, связанных с возбуждением пар магнитных ионов, в ближайшей окрестности которых присутствуют ионы немагнитной примеси. Прослежены закономерности изменения спектра поглощения света при переходе через точку перколяции.

7. На основании изучения спектров при разбавлении магнитного кристалла немагнитной примесью показано, что большая доля интенсивности поглощения света в кристалле связана с участием в поглощении магнитного возбуждения (магнона, либо возбуждение обменно связанных магнитных ионов), а не с участием колебаний решётки (экситон-фононный или электронно-колебательный механизмы).

8. По дисперсионным зависимостям показателя преломления света кристаллов оценены параметры осцилляторной модели, описывающей рефрактометрические свойства кристаллов.

9. Измерены зависимости линейного и кругового двупреломления света кристаллов от температуры и внешнего магнитного поля. Выявлены особенности поведения рефрактометрических свойств, связанные с размерностью магнитной структуры. Проведено разделение изотропных и анизотропных вкладов в магнитное линейное двупреломление. Рефрактометрическими методами построены различные диаграммы фазового состояния кристаллов.

10.По поведению полос тонкой структуры спектров поглощения света в магнитном поле и при разбавлении магнетика немагнитной примесью построены х - Т и х - Н диаграммы фазового состояния для системы Rb2MnxCdixCl4.

11.В работе впервые экспериментально наблюдался ряд новых оптических эффектов: появление широких, структурных горячих и холодных магнонных спутников экситон-магнонной полосы при индуцировании неколлинеарности магнитных моментов подрешёток; появление поглощения в разбавленном немагнитной примесью антиферромагнетике, связанное с локальными модами; поведение магнитного двупреломления в сильных магнитных полях, индуцирующих спин-флоп фазовый переход в MnF2 и Rb2MnCl4.

Заключение

1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, - 1982. - 624 с.

2. Агранович В.М., Гинзбург В.Л. Кристаллооптика с учётом пространственной дисперсии и теория экситонов. М.: Наука, - 1965. - 376 с.

3. Кричевцов Б.Б. Анизотропия линейного и квадратичного по магнитному полю двупреломления в редкоземельных полупроводниках y-Ln2S31. = Dy3+, Pr3+, Gd3+, La3+) // ЖЭТФ 2001. - Т. 119. - № 5. - C. 954-965.

4. Зюзин А.Ю., Кричевцов Б.Б. Микроскопические механизмы оптических явлений магнитоиндуцированной пространственной дисперсии в бораците кобальта C03B7O13I // Новые магнитные материалы микроэлектроники

5. М.: МГУ, 2002. - С. 206-208.

6. Звездин А.К., Попов А.И., Туркменов Х.И. О магнитооптической анизотропии редкоземельных кристаллов//ФТТ. 1986.-Т. 28 - № 6.1. С. 1760-1765.

7. Берсукер И.Б. Электронное строение и свойства координационных соединений. JL: Химия. - 1976. - 352 с.

8. Бальхаузен К. Введение в теорию поля лигандов. М.: Мир, - 1964.360 с.

9. СвиридовД.Т., СмирновЮ.Ф. Теория оптических спектров ионов переходных металлов. М.: Наука, - 1977. - 328 с.

10. СвиридовД.Т., Свиридова Р.К., Смирнов Ю.Ф. Оптические спектры ионов переходных металлов в кристаллах. М.: Наука, - 1976. - 266 с.

11. Давыдов А. С. Теория твёрдого тела. М.: Наука, 1976. - 640 с.

12. Агранович В.М. Теория экситонов. М.: Наука, - 1968. - 382 с.

13. Петров Э.Г. Теория магнитных экситонов. Киев: Наукова думка, -1976.-240 с.

14. Ерёменко В.В. Введение в оптическую спектроскопию магнетиков. Киев: Наукова думка, - 1975. - 472 с.

15. Green R.L., Sell D.D., Yen W.M., Schawlow A.L., White R.M. Observation of a spin-wave sideband in the optical spectrum of MnF2 // Phys. Rev. Lett. 1965. -V. 15-No 16.-P. 656-659.

16. Kojima N., Kawarazaki M., Mogi /., Takeda M., Kido G., Nakagawa Y. Bound state of exciton-magnon system under high magnetic fields. I. MnF2 // Phys. Rev. 1993. - V. - 47. - No 22. - P. 15086-15090.

17. Ерёменко B.B., Новиков В.П. Давыдовское расщепление экситонной линии в антиферромагнитном RbMnF3 // Письма в ЖЭТФ. 1970. - Вып. 10. -С. 478-472.

18. Novikov V.P., Eremenko V. V., Shapiro V. V. Effect of external factors on the exciton line in the optical spectrum of the cubic antiferromagnet RbMnF3 // J. Low Temp. Phys. 1973. - V. 10. - No. 1/2. - P.95-129.

19. Eremenko V.V., Litvinenko Yu.G., Matyushkin E.V. Optical magnetic excitations // Phys. Reports. 1986. - V.132. - No. 2. - P. 55-128.

20. Беляева А.И., Ерёменко В.В., Безносиков Б.В. Тонкая структура экси-тон-магнонного поглощения света в KMnF3 // ЖЭТФ. 1970. - Т. 58.1. Вып. З.-С. 800- 806.

21. Харкянен В.Н., Петров Э.Г. Бетевское и давыдовское магнитные расщепления в слабоферромагнитном кристалле KMnF3 // ФТТ. 1973. -Т. 15.-№ 2.-С. 531-536.

22. Ерёменко В.В., Беляева А.И. Поглощение света в антиферромагнитных диэлектриках // УФН. 1969. - Т. 98. - Вып. 1. - С. 27-70.

23. Kotlyarskii М.М. Т1МпС13 // J. Sol. St. Chem.

24. Schwartz R.W., Spencer J.A., Yeakel W.C., Schatz P.N. Magnetic circular dichroism of 4Ai, 4E region in the antiferromagnetics MnF2 and K2MnF4 // J. Chem. Phys. 1974. - V. 60. - No 7. - P. 2598-2605.

25. Russel P.G., McClure D.S.,Stout J. W. Zeeman splitting of narrow lines in crystalline MnF2, FeF2 and CoF2. Evidence for spin wave excitations // Phys. Rev. Lett.- 1966.-V. 16. -No 5. -P. 176-178.

26. Ерёменко В.В., Канер Н.Э., Литвиненнко Ю.Г. Спектроскопическое определение ориентации вектора антиферромагнетизма MnF2 в спин-флоп фазе //ФНТ.- 1985.-Т. 11. № 1.-С. 62-68.

27. Беляева А.И., Ерёменко В.В., Силаев В.И., Петров С.В. Экситонное и экситон-магнонное поглощение в антиферромагнитном CsMnF3 // ЖЭТФ. -1970. Т. 58. - Вып. 2. - С. 475-485.

28. Беляева А.И., Силаев В.И., Гапон Н.В. Особенности оптического спектра поглощения антиферромагнитного CsMnF3 в области6Aig(6S) -> 4Tlg(4G)-nepexofla // ФТТ. 1971. - Т. 13.-№6.-С. 1800-1803.

29. Belyaeva A.I., Kotlyarskii MM. Spectroscopic investigations of magnons in weak ferromagnetic RbMnCl31 I Phys. Stat. Sol.(b). 1976. - V. 76. - No. 1. -P. 419-425.

30. Seehra V.S., Abumansoor S. Effect of antiferromagnetic ordering on the optical transitions in MnF2 // Sol. St. Commun. 1985. - V. 56. - No. 1. - P. 97-99.

31. Ерёменко В.В., Беляева А.И. Поглощение света в антиферромагнитных диэлектриках // УФН. 1969. - Т. 98 - Вып. 1. - С. 27-70.

32. Seehra M.S., Abumansoor S. Effect of antiferromagnetic ordering on the optical transition in MnF2 // Sol. St. Comm. 1985. - V. 56. - No. 1. - P. 97-99.

33. Dexter D.L. Cooperative optical absorption in solids // Phys. Rev. -1962. -V. 126. No. 6. - P. 1962-1967.

34. Parkinson J.В., Loudon R. Green function theory of magnon sideband shapes in antiferromagnetic crystals // J. Phys. C. 1968. - Ser. 2. - V. 1.1. P. 1568-1583.

35. Tsuboi Т., Ahmet P. Temperature dependence of the optical exciton-magnon absorption lines in MnF2 crystals // Phys. Rev.B 1992. - V. 45. - No 1. -P. 468-470.

36. Stevenson R. Fine Structure in the Absorption Spectra of KMnF3 and RbMnF3 // Phys. Rev. 1966. - V. 152. - No. 2 - P. 531-535.

37. Fujiwara Т., Gebhardt W., Petanides K., Tanabe Y. Temperature dependent oscillator strengths of optical absorption in MnF2 and RbMnF3 // J. Phys. Soc. Jap. 1972.-V. 33.-No. 1.-P. 39-48.

38. Shinagawa K., Tanabe Y. Intensity of magnon side-bands // J. Phys. Sos. J. 1971. - V. 30. - No 5. - P. 1280-1291.

39. Вердян A.M., Ерёменко В., Канер Н.Э., Литвиненко Ю.Г., Шапиро

40. B.В. Механизмы экситон-магнонного поглощения света двухподрешёточным неколлинеарным антиферромагнетиком СоС03 // ФНТ. 1980. - Т. 6. - № 5.1. C. 644-655.

41. Petrov E.G., Gaididei Yu.B. Excito-magnon optical absorption in antifer-rodielectrics at strong magnetic fields // Phys. stat. Sol.(b) 1971. - V. 46 - No 1. — P. 103-116.

42. Ерёменко B.B., Литвииненко Ю.Г., Мятлик В.И. Ослабление поглощения света антиферромагнитным FeC03 в сильном магнитном поле. // Письма в ЖЭТФ 1970. - Т. 12. - № 2. - С. 66-69.

43. Eremenko V. V., Novikov V.P., Popkov Yu.A., Shapiro V. V. On the "cryti-cal" zeeman effect in antiferromagnetic MnF2 // Phys. Stat. Sol. 1969. - V. 33. -No 1. - P. K47-K49.

44. Горбач В.В., Петров Э.Г. Влияние температуры на интегральные интенсивности многомагнонных оптических переходов в антиферродиэлектрике // ФНТ 1989.-Т. 15.-№ 11.-С. 1182-1187.

45. Горбач В.В., Петров Э.Г. Влияние неупругого экситон-магнонного взаимодействия на поглощение света в неколлинеарном антиферромагнетике // ФТТ 1990. - Т. 32. - № 5. - С. 1418-1425.

46. Cador О, Mathoniere С, Kahn О Optical absorption spectroscopy of the tetranuclear compound Mn{Cu(oxpn)}(3)](C104)(2)center dot 2H(2)0 (oxpn equals

47. N,N'-bis(3-aminopropyl)oxamide): Complementarity with magnetic properties. )) // Inorg. Chem. 1997. - V. 36. - No 9. - P. 1923-1928.ь

48. Hashizume K., Sakatsume S. Optical absorption spectra of MnCl2-2H20:1 // J. Phys. C. 1977. - V. 10. - N0. - P. 4089-4101.

49. Seehra M.S., Abumansoor S. Effect of antiferromagnetic ordering on the optical transition in MnF2 // Sol. St. Comm. 1985. - V. 56. - No 1. - P. 97-99.

50. Kleemann W., UhligR. Spin correlation studies of FeF2 and Feo,6Zn0)4F2Гby optical exciton-magnon transitions // J. Phys. C. 1989. - V. 1. - No. -P. 1653-1661.

51. Горбач В.В., Пакиж М.А., Петров Э.Г. Многочастичные спин-запрещённые оптические переходы в слабоанизотропных антиферродиэлектри-ках//УФЖ- 1992.-Т. 37. -№ 11.-С. 1670-1682.

52. Ерёменко В.В., Новиков В.П., Петров Э.Г. Многомагнонное поглощение в оптическом спектре антиферромагнитного RbMnF3 // ЖЭТФ 1974. -Т. 66. - Вып. 6. - С. 2092-2104.

53. Mironova-Ulmane N., Skvortsova V., Kuzmin A., Sildos I. One- and two-magnon contributions in optical spectra of KNiF3 single crystal // Ferroelectrics.• 2001. V. 258. - No. 1-4. - P. 469-474.

54. Kojima N., Tsushima K. Recent progress in magneto-optics and research on its application (Review) // Low Temp. Phys. 2002. - V. 28. - No. 7.1. P. 480-490.

55. Шапиро В.В., Файнгольд B.JI., Пересада А.В. Анизотропное экситон-магнонное поглощение света во фториде марганца. // ФНТ 1988. -Т. 14.-№6.-С. 636-638.

56. Freeman S., Hopfield J.J. Exciton-magnon interaction in magnetic insulators // Phys. Rev. Lett. 1968. - V. 21. - No 13. - P. 910-913.

57. Meltzer R.S., Y., Lowe M., McClure D.S. Magnon sidebands in the optical absorption spectrum of MnF2 // Phys. Rev. В 1969. - V. 180. -No 2. - P. 561-578.

58. Kojima N., Kawarazaki M. Bound state of an exciton-magnon system under high magnetic field // Phys. Rev. B. 1993. - V. 47. - No. 22.1. P. 15086-15090.

59. Robbins D.J., Day P. Temperature variation of exciton-magnon absorption bands in metamagnetic transition-metal dihalides // J. Phys. С 1976. - V. 9. -No 5. - P. 867-882.

60. Wood Т.Е., Muirhead A., Day P. Optical study of the magnetic phase diagram of metamagnetic ferrous bromide // Ibid. 1978. -V. 11. - No 8.1. P.1619-1633.

61. Steiner M., Villain J., Winsdor C.C. Theoretical and experimental studies on one-dimensional magnetic systems // Adv. Phys. 1976. - V. 25. - No. 2.1. P. 87-209.

62. Day P., Dubicki L. Polarization, temperature dependence and absorption mechanism of the electronic transitions in some linear antiferromagnets // J. Chem. Soc. 1973. - V. - 69. - P. 363-378.

63. Ebara К., Tanabe Y Magnon sideband of linear chain anti-ferromagnets // J. Phys. Soc. Japan. 1974. - V. 36. - No. 1. - P. 93-102.

64. Kojima N., Ban Т., Tsujikawa I. Temperature dependence of the absorp-* tion spectra 6AJg —> 4Aig4Eg(4G) in the quasi two-dimensional antiferromagnets

65. CnH2n+iNH3)2MnCl4 (n = 2, 3) // J. Phys. Soc. Japan. 1978. - V. 44. - No. 3. -P. 919-922.

66. Lines M.E. New approach to Green's functions decoupling in magnetism with specific approach to tow-dimensional systems // Phys. Rev. B. 1971. - V. 3. -No. 5.-P. 1749-1762.

67. Sorgen A., Cohen E., Makovsky J. Spin waves in the nearly one-dimensional systems CsNiCl3 and RbNiCl3 // Phys. Rev. B. 1974. - V. 10. -No. 11.-P. 4643-4649.

68. Kojima N., Ban Т., Tsujikawa I Magnon sideband of the 4T2g(4D) state in the quasi two-dimensional antiferromagnets (CnH2n+iNH3)2MnCl4 // J. Phys. Soc. Japan. 1978. - V. 44. - No. 3. - P. 923-929.

69. Ерёменко В.В., Курносое B.C., Фомин В.И. Двухмагнонное рассеяние света в низкотемпературной фазе квазидвумерного антиферромагнетика NH3(CH2)2NH3MnCl4 // ФНТ. 1994. - Т. 20. - № 9. - С. 897-911.

70. WeiyiJia, Strauss Е., Yen W.M. Pure exciton- and magnon-assisted optical transitions in one-dimencional antiferromagnet CsMnCl3-2H20 // Phys. Rev. -1981. T. 23. - №. - C. 6075-6084.

71. Tsuboi T. Optical-absorption bands by exciton-magnon coupling in quasi-tow-dimencional antiferromagnets (CnH2n+iNH3)2MnCl4 (n = 1, 2, 3) // Phys. Rev. -1995. T. 52. - № 5. - C. 3406-3409.

72. Ерёменко В.В., Шапиро В.В. Спектроскопия антиферромагнетиков с пониженной размерностью структуры // Изв. АН СССР. Сер. физ. -1989. Т. 53. - № 9. - С. 1795-1798.

73. Ерёменко В.В., Шапиро В.В. Оптическая спектроскопия антиферромагнетиков с различной размерностью структур // ФНТ. — 1990. Т. 16.12. С. 1501-1517.

74. Ferguson J., Krausz E.R., Guggenheim H.J. High-resolution MCD spectroscopy of transition metal ions in fluoride crystals. I. The 6Ajg -> 4Aig4Eg(4G) no-phonon transition of Mn2+ in KMgF3 and KZnF3 // Mol. Phys. 1974. - V. 27. -No. 3.-P. 577-591.

75. Миронова-Ульмане H., Скворцова В., Кузьмин А., Силдос И. Экситон-магноннные взаимодействия в монокристаллах NicMgixO // ФТТ. — 2002.1. Т. 44.-№8.-С. 1403-1406.

76. Mironova-Ulmane N, Skvortsova V, KuzminA, Sildos I Exciton-magnon interactions in NicMg,.cO single crystals // Phys. Sol. St. 2002, - V. 44, - No 8. -P.1463-1467.

77. WildJ.D., Day P. Magneto-optical study of ferromagnetically coupled iron (II) pairs in cadmium chloride // J. Phys. C. 1977. - V. 10. - P. 4079-4088.

78. Беляева А.И., Ерёменко В.В., Гапон Н.В., Котлярский М.М. Экситон-магнонные переходы в спектрах поглощения твёрдых растворов CsMnF3 // ФТТ.-1973.-Т. 15.-№ 12.-С. 3532-3534.

79. Wood Т.Е., СохР.А., Day P., Walker P. J. Impurity-induced absorption bands in the ionic ferromagnet Rb2CrCl4 doped with Mn2+ // J. Phys. C. 1982. -V. 15.-№23.-P. L787-L790.

80. Murano Т., Ebina A. Faraday effect for localized electrons in insulators // J. Phys. Sos. Japan. 1965. - V. 20. - No 6. - P. 997-1008.

81. Ерицян О. С. Оптические задачи электродинамики гиротропных сред // УФН. 1982. - Т. 138 - Вып. 4. - С. 645-674.

82. Барковский JI.M. Электромагнитные волны в бигиротропных средах с некоммутирующими тензорами sh ц II Оптика и спектроскопия. 1975.1. Т. 38. № 1.-С. 115-119.

83. Малаховский А.В. Избранные вопросы оптики и магнитооптики соединений переходных металлов. Н.: Наука. Сиб. отд-ние., 1992. - 223 с.

84. Ерёменко В.В. и др. Магнитооптика и спектроскопия антиферромагнетиков / В.В. Ерёменко, Н.Ф. Харченко, Ю.Г. Литвиненко, В.М. Науменко. -Киев: Наук, думка, 1989. 256 с.

85. Кизелъ В.А., Бурков В.И. Гиротропия кристаллов. М.: Наука, 1980.304 с.

86. Новиков М.А. Невзаимные оптические эффекты во внешнем магнитном поле // Кристаллография. 1979. - Т. 24. - № 4. - С. 666-671.

87. Смоленский Г.А., Писарев Р.В., Синий И.Г. Двойное лучепреломление света в магнитоупорядоченных кристаллах // УФН. 1975. - Т. 116. - Вып. 2. -С. 231-270.

88. Магнитное двупреломление света в антиферромагнитных МпСОз, СоСОз, CsMnF3 // ЖЭТФ. 1974. - Т. 66. - Вып. 2. - С. 782-791.

89. Кричевцов Б.Б., Писарев Р.В. Двухподрешёточная модель магнитного линейного двупреломления в редкоземельных ферритах-гранатах // ЖЭТФ. -1978. Т. 75. - Вып. 6(12). - С. 2166-2172.

90. Писарев Р.В. Оптическая гиротропия и двулучепреломление магни-тоупорядоченных кристаллов // ЖЭТФ. 1970. - Т. 58. - Вып. 4. - С. 1421— 1427.

91. Харченко Н.Ф., Ерёменко В.В., Тутакина О.П. Магнитное двулучепреломление и доменная структура антиферромагнитного карбоната кобальта // ЖЭТФ 1973. Т. 64. - Вып. 4. - С. 1326-1335.

92. Писарев Р.В., Синий И.Г., Колпакова Н.Н., Яковлев Ю.М. Магнитное двупреломление света в ферритах-гранатах // ЖЭТФ. 1971. - Т. 60. - Вып. 6. -С.2188-2202.

93. Харченко Н.Ф., Ерёменко В.В., Белый Л.И. Индуцированное продольным магнитным полем понижение оптического класса антиферромагнитного кристалла // Письма в ЖЭТФ. 1978. - Т. 28. - Вып. 6. - С. 351-355.

94. Боровик-Романов А.С., Крейнес Н.М., Пачес Я. Пьезооптический эффект в MnF2 // ЖЭТФ. 1979. - Т. 77. - Вып. 6(12). - С. 2477-2485.

95. Марковин П.А., Писарев Р.В. Магнитное тепловое и упругое преломление света в антиферромагнетике MnF2 // ЖЭТФ. 1979. - Т. 77.1. Вып. 6(12).-С. 1461-2476.

96. Мория Т. Теория поглощения и рассеяния света магнитными кристаллами // УФН. 1969. - Т. 98. - Вып. 1. - С. 81-94.

97. Kleeman W., FerreJ., Schafer F.J. Magnetooptical propertiesof the two-dimensional ferromagnet K2CuF4: Linear magnetic birefringence // J. Phys. C. 1981. -V. 14.-P. 4463-4485.

98. Le Gall H., JametJ.P. Theory of the elastic and inelastic scattering of light by magnetic crystals (I) // Phys. Stat. Sol. (b). 1971. - V. 48. - No 2. - P. 467482.

99. Боровик-Романов А. С., Крейнес H.M., Талалаев M.A. Магнитное двулучепреломление в антиферромагнитном MnF2 // Письма в ЖЭТФ. 1971. — Т. 13.-Вып.2.-С. 80-85.

100. Jahn I.R. Linear magnetic birefringence in the antiferromagnetic iron group difluorides // Phys. Stat. Sol. (b). 1973. - V. 57. - No 2. - P. 681-692.

101. Van Kanel H. Magnetic and optical properties of the layer type magnets (CH2)2(ND3)2MnCl4 and (CH2)n(NH3)2CuCl4, n = 2, 3, 5 // Physica B+C 1979. -V. 96.-No 2.-P. 167-193.

102. Jahn I.R. Linear magnetic birefringence in the anti ferromagnetic iron group difluorides // Phys. Stat. Sol. (b). 1973. - V. 57. - No 2. - P. 681-692.

103. Van Kanel H. Magnetic and optical properties of the layer type magnets (CH2)2(ND3)2MnCl4 and (CH2)n(NH3)2CuCl4, n = 2, 3, 5 // Physica B+C 1979. -V. 96.-No 2.-P. 167-193.

104. Iio K, Hyodo H., Nagata K, Yamada I. Study of magnetic energy in one-dimensional S=l/2 Heisenberg anti ferromagnet KCuF3 by optical birefringence // J. Phys. Soc. Japan. 1978. - V. 44. -No 4. - P. 1393-1394.

105. Iio K, Hyodo H., Nagata K. Observation of short-range order by optical birefringence in one-dimensional antiferromagnets CsNiCl3, RbNiCl3 and CsCoCl3 // Phys. Soc. Japan. 1980. - V. 49. - No4. - P. 1336-1343.

106. Kleemann W., Schafer F.J., NouetJ. Linear magnetic birefringence and double excitonic transitions of tow-dimensional antiferromagnet BaNiF6 // J. Phys. C. 1981. -V. 14. - No 30. - P. 4447-4461.

107. Jahn I.R., Merkel J.B., Ott H, Hermann J. Magnetic short-range order in the linear-chain antiferromagnet CsMnCl3-2H20 studied by optical birefringence. // Solid State Comm.- 1976.-V. 19.-No 2.-P. 151-155.

108. Barber W.C., Belanger D.P. Specific heat and optical birefringence of Fe0.25Zno.75F21 I Phys. Rev. 2000. - V.61. - No 13. P. 8960-8965.

109. Островский B.C., Локтев B.M. О новом магнитооптическом эффекте в антиферромагнитных фторидах переходных металлов в продольных магнитных полях // Письма в ЖЭТФ. 1977. - Т. 26. - Вып. 3. - С. 139-141.

110. Писарев Р.В., Кричевцов Б.Б. Линейное и квадратичное по магнитному полю двупреломление света в CoF2 // Письма в ЖТФ. — 1979. Т. 5. -Вып. 5.-С. 312-316.

111. Харченко Н.Ф., Ерёменко В.В., Тутакина О.П. Билинейное по фер-ро- и антиферромагнитному векторам двупреломление света в карбонате кобальта // Письма в ЖЭТФ. 1978. - Т. 27. - Вып. 7. - С. 466-470.

112. Харченко Н. Ф., Ерёменко В.В., Белый Л.И. Магнитооптические исследования индуцированного продольным магнитным полем неколлинеарного состояния антиферромагнитного фторида кобальта // ЖЭТФ. — 1982. Вып. 3. — С. 827-943.

113. Kleeman W., Schafer F.J., Day P. Linear birefringence and spin correlations in RbCrCl4 // J. Phys. C. 1982. - V. 15. - P. 3987-3997.

114. Karszewski M., Kushauer J., BinekC., Kleemann W., Bertrand

115. D. Random-field critical and spin-flop behavior of the anisotropic Heisenberg anti-ferromagnet Fe0.85Mg0.i5Br2 in axial magnetic field // J. Phys. C. 1994. - V. 6. -P. L75-L80.

116. Валиев У. В. Полевая зависимость фарадеевского вращения тербий-иттриевого феррита-граната Tbo,2Y2,8Fe50i2 в сильных магнитных полях // ФТТ. 1994. - Т.36. - №2. - С. 537-540.

117. Ерёменко В.В., Попков Ю.А. Импульсная методика магнитооптических исследований кристаллов // УФЖ. 1963. - Т. 8. - № 1. - С. 88-92.

118. Меланхолии Н.М. Методы исследований оптических свойств кристаллов. М.: Наука, 1970. - 156 с.

119. Силаев В.Н., Беляева А.И., Котлярский М.М. Простое устройство для получения температур в интервале 4,2 300 К при значительном теплопод-воде к образцу // ПТЭ. - 1973. - Т. - № 5. - С. 240-242.

120. Croft W.J., Kestigian М., Leipziger F.D. The preparation and crystallo-graphic properties of some alkly-metal manganous chlorides (AMnCb) // Acta cryst. 1966. - V. 21 - No. 7. - P. A48.

121. Makovsky J., Zodkevitz A., Kalman Z.H. Single crystal growth of Rb2MnCl4 and Rb3Mn2Cl7 // J. Cryst. Growth. 1971. - V. 11 - No. 1. - P. 99-100.

122. Fedoseeva N.V., Velikanova T.A., Zvegintsev A.G. High-pressure cubic phase of RbMnCl3 Magnetic properties // Phys. St. Sol.(a). - 1979. - V. 51. -No. 1. P. - K93-K96.

123. Оргел JT.E. Введение в химию переходных металлов // М.: Мир, -1964.- 210 с.

124. Федосеева Н.В., Александров КС., Спевакова И.П. Магнитные фазовые переходы в галоидных соединениях // Новосибирск: Наука, 1983. - 193 с.

125. Epstein A., Gurewitz E., Makovsky J., Shaked H. Magneticstructure and two-dimensional behavior of Rb2MnCl4 and Cs2MnCl4. // Phys. Rev. -1970. -V. B52. No 9. - P. 3703-3706.

126. Witteveen H.T. Crystal structure of the compounds A2MnX4xX/x (A = NH4, Rb, Cs; X = CI, Xf = Br, I; x = 0, 1, 2) and magnetic susceptibility of A2MnCl4 (A = Rb, Cs). // J. Sol. State Cem. 1974. - V. 11. - No 3. - P. 245-253.

127. Федосеева H.B., Спевакова И.П., Бажан A.H., Безносиков Б.В. Опрокидывание магнитных моментов подрешёток антиферромагнитного Rb2MnCl4 в магнитном поле. // ФТТ. 1978. - Т. 20 - № 8. - С. 2776-2780.

128. Федосеева Н.В., Спевакова И.П. Магнитные фазовые переходы в галоидных соединениях // Магнитные и резонансные свойства магнитных материалов / Ин-т физ. СО АН СССР. Красноярск, 1980. - С.

129. Попов Е.А., Безносиков Z>.2?.Изменение двупреломления антиферромагнитного Rb2MnCl4 при опрокидывании подрешеток // ФТТ. 1978. - Т. 20. -С. 241-244.

130. Попов Е.А., Котлярский М.М. Двупреломление антиферромагнитного Rb2MnCl4 // ФТТ. 1980. - Т. 22. - С.3019-3024.

131. ПоповЕ.Ф., Котлярский М.М., Эделъман И.С. Тонкая структура оп-тич. спектра поглощения в области 6Alg->4Aig4Eg перехода в АФМ Rb2MnCl4 // VII Всесоюзный симп. по спектр, кристаллов. Ленинград. - 1982. — Тез. докл. - С. 114.

132. Попов Е.А., Овчинников С.Г. Магнонные полосы-спутники в оптическом спектре антиферромагнитного Rb2MnCl4 // ФТТ. 2003. - Т. 45. - № 8. -С. 1429-1431.

133. Popov Е.А., Ovchinnikov S.G. Magnon Sidebands in Optical spectrum of the antiferromanetic Rb2MnCl4 // Phys. Sol. State. -2003. V. 45. -No 8. - P.1500-1503.

134. Popov E.A. Magnon sidebands of exciton-magnon lines in 2d antiferro-magnet I I Int.Conf. on Magn. Roma, 2003. - Book of abs. P. 302.

135. Попов Е.А., Эдельман КС. Магнонные спутники в оптическом спектре антиферромагнитного Rb2MnCl4 // XXXIII Совещ. по ФНТ. Ека-ч4 теринбург, 2003. - Тез.докл. С. 259-260.

136. V 142. Попов Е.А., Овчинников С.Г. Проявление нулевых магнитных колебаний в оптическом спектре поглощения двумерного антиферромагнетика Rb2MnCl4 // XXXIII Совещ. по ФНТ. Екатеринбург, 2003. - Тез.докл. С.261.

137. Popov Е.А., Kotliarskii М. Magneto-optical invastigation of the quasi two-dimensional antiferromagnet Rb2MnCl4 // Int. conference on magnetizm. Munich, 1979.-Book ofabs.-P.l 15.

138. Popov E., Kotliarskii M.,Edelman I. Magneto-optical invastigation of phase transitions in the antiferromagnet Rb2MnCl4 //1 Intern. Conf. on Magn. Mater. -Wroclov, 1980. - Book of abs. - P.94-95.

139. Попов E.A. Особенности экситон-магноного поглощения света в слоистых хлоридах марганца. // В сб. Новые магнитные материалы. Москва, 2004, с.

140. Loudon R. Theory of infra-red and optical spectra of antiferromagnets // Adv. Phys. 1968. - V. 17. - No. 66. - P. 243-280.

141. VervoitteA., CanitJ.C., Briat В., Cambli U. Optical and Magnetic Ciri cular Dichroism Study of the 2D Antiferromagnet Rb2MnCl4. // Phys.Stat.Sol.(b)

142. J 1984.-V. 124.-№ 1.-P. 87-102.

143. Ерёменко В.В., Мильнер А.А., Попков Ю.А., Шапиро В.В. Новый механизм электродипольного поглощения света в антиферромагнетиках. // ФНТ. -1976. Т. 2. - № 9. - С. 1181-1184.

144. Овчинников С.Г., Петраковский О.Г. Спин-волновая теория легкоосного квазидвумерного гейзенберговского антиферромагнетика. // ФТТ.- 1987.-Т. 29.-№6.-С. 1866-1868.

145. Burger Н., Strobel К., GeickR., Muller-Lierheim W. Lattice dynamics in perovskite-type layer structures: I. FIR and Raman studies on K2MnF4 and Rb2MnCl4 // J. Phys C. 1976. - V. 9. - No . - P. 4213-4222.

146. Van Loon C. J., Verschoor C.C. The crystal structure of NaMnCb. H Acta Cryst. 1973.-V. B29.-No T-6.-P. 1224-1227.

147. Belyaeva A.I., Kotlyarskii M. M., Popov E. A., Beznosikov B.V. Spectroscopic investigation of the low temperature phase transition in NaMnCb. H Phis. Stat. Sol.(b) 1976. - V. 75. - NO 2. - P. K123-K127.

148. Федосеева H.B., Спевакова И.П., Середа Ю.Н. NaMnCb квазидвумерный антиферромагнетик. // ФТТ. - 1976. - Т. 18. - № 10. - С. 3122-3124.

149. Бажан А.Н., Федосеева Н.В., Спевакова И.П. Магнитный фазовый переход из антиферромагнитного в парамагнитное состояние в NaMnCb. Н ЖЭТФ. 1978. - Т. 75. - Вып. 2. - С. 577-584.

150. Попов М.А., Спевакова И.П., Федосеева Н.В. Магнитная структура NaMnCb- // Резонансные и магнитные свойства магнитодиэлектриков / Ин-т физ. СО АН СССР. Красноярск. - 1978. - С. 221-224.

151. Fedoseeva N., Spevakova /., Petrakovskii G., Chuev V, Petrov S. Magnetic structure and magnetic field behavior of NaMnCb- H J- Magn. and Magn. Mater.- 1980.-V 15-18.-P. 539-541.

152. Попов E.A., Котлярский M.M. Влияние магнитного порядка на оптические свойства слоистого антиферромагнетика NaMnCb- Красноярск, 1980. - 51 с. (Препринт СО АН СССР, Краен, ин-т физики: ИФСО-148Ф).

153. Попов Е.А., Котлярский ММВлияние магнитного порядка на оптические спектры поглощения АФМ NaMnCb и Rb2MnCl4 // XV Всесоюзная конф. по ФМЯ. Пермь, 1981. - Тез.докл.,ч.З. - С. 92-93.

154. Popov E., Kotliarskii M.,Edelman I. Temperature and field dependence of exiton-magnon absorption of NaMnCl3 // Phys.Stat.Sol.(b). 1985. -V. 132.- P. 460-465.

155. V 162. Попов E.A. Магнонные полосы-спутники в оптическом спектре антиферромагнитного NaMnCb // Междунар. конф. BICMM -2003, Иркутск, 2003. Тез. докл. с. 105-106.

156. Попов E.A. Peculiarities of optical absorption of magnetic dielectrics with varies magnetic order dimension // Intern, conf. EASTMAG-2004, Krasnoyarsk, 2004, Book of abstr. p. 232.

157. Попов Е.А. Тонкая структура спектра поглощения света антиферромагнитного NaMnCb // Изв. вузов. Физика 2004. - № 10. - С. 23-28.

158. Robbins D.J., Day P. Temperature variation of exciton-magnon absorption bands in metamagnetic transition-metal dihalids. //J. Phys. C. 1976. - V.9. — P. - 867-882.

159. Шапиро В.В., Ерёменко В.В., Смушков В.И., Матюшкин Э.В. Деформирующий магнитный экситон и особенности поглощения света антиферромагнетиком NaMnCb- // ФТТ. 1986. - Т. 28. -№ 6. - С. 1705-1716.

160. LinesM.E. Antiferromagnetism in a layer structure by Green functiontechniques // Phys. Rev. 1963. - V. 111. - P. 540-555.ч 170. Тябликов С.В. Методы квантовой теории магнетизма. М.: Наука, 1975.-528 с.

161. Беляева А.И., Ерёменко В.В., Силаев В.К, Петров С.В. Экситонное и экситон-магнонное поглощения в антиферромагнитном CsMnF3 //ЖЭТФ. -1970. Т. 58. - № 2. - С. 475-485.

162. Беляева А.И., Кулешов B.C., Силаев В.И., Гапон Н.В. Особенности спектра спиновых волн CsMnF3 и их проявления в поглощении света // ЖЭТФ. 1971. - Т. 61. - № 4. - С. 1492-1500.

163. Melamud М., Makovsky J., Shaked Н Magnetic structure ofRbMnCl3// Phys. Rev. В 1971. -V. 3. - No. - P. 821-826.

164. Федосеева H.B., Безносиков Б.В. Слабый ферромагнетизм в RbMnCl3// Письма в ЖЭТФ. 1975. -Т. 21.-№2.-С. 108-110.

165. Александров К.С., Анистратов А. Т., Зиненко В.И. и др. Структурный фазовый переход в кристалле RbMnCl3 // ФТТ. 1979. - Т. 21. - № 4. -С.1119-1124.

166. Longo J.M., Kafalas J.A. Effect of pressure on the crystal structure of CsMnCl3 and RbMnCl3 //J. Sol. St. Chem. 1971. -V. 3. - No. 3. - P. 429-433.

167. FedoseevaN.V., Velikanova T.A., Zvegintsev A.G. High-pressure cubic phase of RbMnCl3 Magnetic properties // Phys. Stat. Sol.(a). - 1979. - V. 51. -N 1. - P. K93-K96.

168. Беляева А.И., Котлярский M.M., Попов Е.Ф.,Эделъман И.С. Сравнительное исследование политипных фаз антиферромагнитного RbMnCl3 // ФТТ. 1980. - Т. 22. - № 3. - С. 645-651.

169. Solomon E.I., VcClure D.S. Comparison of the Jahn-Teller effect in four triply degenerate states of Mn^ in RbMnF3 // Phys. Rev. В 1974. - V. 9. - No. 11 -P. 4690-4718.

170. Втюрин A.H., Горейнов С.В., Замкова Н.Г., Зиненко В.И., Крылов

171. А.С., Крылова С.Н., Шефер А.Д. Индуцированные гидростатическим давлениемfфазовые переходы в кристалле RbMnCl3: Спектры рамановского рассеяния и динамика решётки // ФТТ. 2004. - Т.46. - № 7. - С. 1261-1268.

172. Попков Ю.М., Милънер А.А., Безносиков Б.В. Особенности спектра поглощения кристалла RbMnCl3 // ФНТ. 1975. - Т. 1. - Вып. 9 - С. 1121-1129.

173. Попов Е.А. Изменение оптического поглощения 2d-магнетика при его разбавлении немагнитными ионами // Вестник КрасГУ. -2003. № 3. - С. 75-79.

174. Попов Е.А. Тонкая структура оптического спектра и многочастичные возбуждения в Rb2MnCl4 // Изв. вузов. Физика 2003. - № 10. - С. 10-13.

175. Popov Е.А., Edelman I.S. Optical absorption of the diluted 2-D anti-ferromagnet Rb2MnCl4 // J. Magn. Magn. Mater. 2003. - V. 258-259.1. P. 134-136.

176. Попов E.A., Безносиков Б.В. Поглощение света обменно связанными ионнами в 2d антиферромагнетике // ФТТ. 2003. - Т. 45. - № 8.1. С.1406-1408.

177. Popov Е.А., Beznosikov В. V. Absorption of Light by Exchange-Coupled Ions in 2D Antiferromagnet // Phys. Sol.State. 2003. - V. 45. - No 8.1. P. 1475-1478.

178. Попов Е.А. Оптическое исследование фазового состояния разбавленного антаферромагнетика // Изв. вузов. Физика 2003. - № 12. - С. 61-63.

179. Петраковский Г. А., Федосеева Н.Ф., Аплеснин С.С., Королёв В.К. Необратимое поведение восприимчивости и намагниченности в Rb2MnxCd!xCl4 // ФТТ. 1987. - Т. 29. - № 9. - С. 2579 - 2586.

180. Atiucmpamoe А. Т., Попов Е.А., Безносиков Б.В., Коков И. Т. Оптическая дисперсия показателя преломления двойных галогенидов АВХз // Оптика и спектроскопия. 1975. - Т. XXXIX. - Вып. - 4. - С.692-697.

181. Wemple S. W., DiDomenico Behavior of the Electronic Dielectric Constant in Covalent and Ionic Materials // Phys. Rev. B. 1971. - V. 3. - No. 4.1. P. 1338-1351.

182. Show R. W. Optical Dispersion and Ionicity // Phys. Rev. Lett. 1970. -V. 25.-No. 12.-P. 818-823.

183. Александров КС., Крупный A.M., Зиненко В.И., Безносиков Б.В. И Кристаллография. 1972. - Т. 17. - № 3. - С. 595-598.

184. Попов Е.А., Котлярский М.М., Безносиков Б.В. Магнитное Двупре-ломление квазидвумерного антиферромагнетика Rb2MnCl4 // Резонансные и магнитные свойства магнитиков. Красноярск, 1978. - С. 230-234.

185. Попов Е.А., Эделъман И.С., Безносиков Б.В., Двупреломление квазидвумерного антиферромагнетика Rb2MnCl4 // Всесоюзн. конф. по ФМЯ. -Харьков, 1979. Тез.докл. - С. 206-207.

186. Jhan I.R., Bitterman К. Linear magnetic birefringence in the quadratic-layer antiferromagnetic K2MnF4 // Sol. St. Comm. 1973. - V. 13. - No. 11.1. P. 1897-1902.

187. Schroder В., Wagner V., Lehner N., Kesharwani K.M., GeickR. Spin wave analysis of the two-dimensional antiferromagnets Rb2MnCl4 and (CH3NH3)2MnCl4 // Phys. Stat. Sol.(b). 1980. - V. 97. - No. 2. - P. 501-511.

188. Popov E., Kotliarskii M. Magnetic phase diagram of NaMnCl3 // Phys.Stat.Sol.(b)- 1982-V. Ill-P. K13-K19.

189. Yoshimori A. Theory of antiferromagnetic spin waves in some magnetic crystals //Phys. Rev.- 1963- V. 130-No. 4.-P. 1312-1317.

190. Salomon M.B., Ikeda H. Specific heat of two-dimensional anti-ferromagnets: K2MnF4 and K2NiF4 // Phys. Rev. B. 1973. - V. 7. - No. 5. -P. 2017-2024.

191. Попов E.A., Беляева A.M., Котлярский M.M. Влияние магнитного поля на двупреломление MnF2 // XXI Всесоюзное совещ. по ФНТ Харьков, 1980. - Тез.докл. - С. 243-244.

192. Харченко Н.Ф., Ерёменко В.В. Оптические и магнитооптические исследования магнитоупорядоченных диэлектриков и полупроводников // Физика конденсированного состояния / ФТИНТ АН УССР. Харьков, 1971.1. Вып. 13.-С. 3-29.

193. FederJ., Pytte Е. Low temperature behavior of the anisotropic Heisen-berg antiferromagnet in the neighborhood of the magnetic phase boundaries // Phys. Rev. 1968. - V. 168. - No. 2. - P. 640-654.

194. Nagamiya Т., Yosida K., Kubo R. Antiferromagnetism // Adv. Phys. -1955.-V. 4. — No. l.-P. 1-112.

195. Rives J.E., Benedict V. Magnetic phase transitions in anisotropic Heisen-berg antiferromagnets. I. MnCl2-4H20 // Phys. Rev. B. 1975. - V. 12. - No. 12. -P. 1908-1909.