ИСТИНА

роведено комплексное экспериментальное и теоретическое исследование магнитных, электрических, магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств в постоянных полях (до 60 кЭ) и сильных импульсных полях (до 230 кЭ), а также субмиллиметровых спектроскопических свойств монокристаллов RFe3(BO3)4 (R=Gd, Nd), RMnO3 (R=Gd, Eu, Tb, Dy), R1-xYxMnO3 (R=Gd, Eu), RMn2O5 (R=Eu, Y, Gd, Er), BaMnF4. В редкоземельных ферроборатах NdFe3(BO3)4 и GdFe3(BO3)4 впервые обнаружена электрическая поляризация, индуцированная магнитным полем, и установлено, что эти магнетики являются мультиферроиками. Теоретико- групповой анализ магнитных, магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств ферроборатов, проведенный с учетов квантовых свойствах ионов Nd и Gd в кристалле, позволил объяснить их необычное поведение в сильных магнитных полях и корреляцию между различными характеристиками. Исследовано влияния ионного радиуса и основного состояния редкоземельного иона (Nd, Gd) на магнитные и структурные переходы в ферроборатах. Обнаружено, что редкоземельный ион неодима в ферроборате стабилизирует спины железа в ab- плоскости. Ион гадолиния в ферроборате приводит с понижением температуры к спонтанной переориентации спинов d- подсистемы из базисной плоскости к с-оси при T_sr =10K, а магнитное поле перпендикулярно с-оси подавляет этот переход при температурах ниже T_sr, возвращая спины в базисную плоскость. В EuMnO3, разделяющем ряд орторомбических манганитов RMnO3 на составы с обычной слабоферромагнитной структурой и модулированными спиновыми состояниями, обнаружен необычный спин- флоп переход при H||b, который сопровождается появлением электрической поляризации в области перехода. В манганите GdMnO3 при ниже 20 K впервые обнаружена электрическая поляризация вдоль а-оси, индуцированная магнитным полем H||b при переходе из синусоидальной в спиральную магнитную сегнетоэлектрическую фазу. Исследованы новые семейства монокристаллов орторомбических манганитов на базе замещенных составов Eu1-xYxMnO3 (x=0-0.5) и Gd1-xYxMnO3 (x=0-0.2), в которых путем изменения орторомбических искажений кристаллической решетки, определяющих соотношения различных вкладов в обменные взаимодействия, можно целенаправленно контролировать и менять тип магнитного упорядочения от скошенной антиферромагнитной фазы до пространственно - модулированной сегнетоэлектрической магнитной структуры. В данных мультиферроиках обнаружены разнообразные спонтанные и индуцированные магнитным полем фазовые переходы, сопровождаемые аномалиями намагниченности, магнитострикции и электрической поляризации. В субмиллиметровых спектрах пропускания манганитов GdMnO_3 и TbMnO_3, обнаружены новые спиновые возбуждения электроактивного типа в области существования пространственно модулированной магнитной структуры, которые возбуждаютя электрическим полем e||a и дают заметный вклад в диэлектрическую проницаемость кристалла. Исследованы каскады магнитных фазовых переходов с появлением или исчезновением независимо как по а, так и с оси несоразмерной (модулированной) магнитной структуры за счет конкуренции взаимодействий между разновалентными ионами Mn3+ и Mn4+ в семействе других орторомбических манганатов RMn2O5 (R=Eu, Y, Gd, Er). Проведены исследования электрической поляризации в сильных магнитных полях и вращающего момента монокристаллов BaMnF4, которые подтверждают отсутствие линейного магнитоэлектрического эффекта и слабоферромагнитного момента в этом магнетике.