ИСТИНА

Направленный синтез низкомерных магнетиков предполагается осуществлять в селенит галогенидных системах, содержащих d-металлы. Выбор систем для поиска обусловлен высокой долей низкомерных кристаллических структур среди соединений, включающих в свой состав элементы с неподеленной электронной парой (как SeIV) и галогенид ионы (т.н. «химические ножницы»). Наличие в композиции d-элемента, с одной стороны, должно усилить тенденцию к образованию низкомерных структур, с другой, - при реализации в структуре коротких расстояний между их атомами может обусловить возникновение в кристалле квантовых магнитных эффектов. Варьированием состава исходных композиций предполагается получить набор соединений, в которых реализуется широкий диапазон длин контактов между атомами d-металлов. У фаз с оптимальными конфигурациями расположения атомов переходных металлов в кристаллической решетке будут тестированы магнитные свойства в широком интервале температур. Полученный в ходе выполнения проекта массив данных позволит выявить закономерности синтеза магнитных структур в изучаемом классе соединений

Завершаемый проект был посвящен выявлению закономерностей в формировании низкомерных магнитных структур на примере сложных селенит-галогенидов d-металлов с целью выработки основ для направленного синтеза фаз с такими свойствами. В результате выполнения проекта нами была обнаружена новая группа селенит оксохлоридов состава Bi2M(SeO3)2OCl3 M = Fe, Cr, которая ведет себя как квазиодномерный цепочечный магнетик. Уникальность этих соединений заключается том, что магнитная подрешетка, например, Bi2Fe(SeO3)2OCl3 в них формируется цепями из связанных по аксиальным вершинам октаэдров FeO6 со спином S = 5/2, практически изолированными между собой. Найден и структурно охарактеризован новый теллурит хлорид свинца-меди состава PbCu2(TeO3)2Cl2. Охарактеризовано магнитное поведение селенит–хлорида и теллурит хлорида свинца меди состава PbCu2(XO3)2Cl2. Магнитное поведение PbCu2(SeO3)2Cl2 описывается моделью спиновых цепей c антиферромагнитным упорядочением при TN = 13K, в то время как для фазы PbCu2(TeO3)2Cl2 характерно образование спиновых димеров. Данный факт хорошо согласуется со структурными данными по этим фазам. Установлена магнитная структура фазы Cu3Y(SeO3)2O2Cl. Ионы меди со спином S = 1/2 в структуре этого соединения образуют сетку кагоме. В изученной фазе наблюдается магнитное упорядочение при TN=361 K. При температурах ниже TN спины ионов Cu2+ упорядочиваются ферримагнитно внутри каждой сетки ионов. При этом сами сетки упорядочиваются антиферромагнитно вдоль оси «с» элементарной ячейки. При низких температурах Cu3Y(SeO3)2O2Cl претерпевает метамагнитный переход при BC = 2.6 T и 2 K. В ходе выполнения проекта впервые были обнаружены новые соединения с блочной структурой в которой блоки состава [Mn(XO3)12]m+, n = 11-12 разделяются слоями типа CsCl в случае фазы Cs7Nd11(SeO3)12Cl16 или слоями из связанных по ребрам октаэдров CdCl6 в случае соединений CdLn2(TeO3)2Cl4, Ln = Sm, Eu, Gd. Уникальность синтезированных соединений заключается в том, что фаза Cs7Nd11(SeO3)12Cl16 обладает ацентричной структурой, а в фазы CdLn2(TeO3)2Cl4 — являются первыми теллуритными производными в этом семействе. В ходе выполнения проекта нами обнаружены и охарактеризованы новые селенит-галогениды висмута Bi3(SeO3)2Cl5 и Bi6(SeO3)3O5Br2. Результаты проекта опубликованы в 6-х статьях в научных журналах, индексируемых в базах Web of Science и Scopus и семи докладах на международных и всероссийских конференциях