Магнитные свойства мультиферроиков Bi1–xCaxFe1–xMnxO3 и Bi1–xCaxFe1–xTixO3

Анотація

Проведено исследование кристаллической структуры и магнитных свойств мультиферроиков Bi_1–xCa_xFe_1–xMe_xO₃ (Me = Mn, Ti). Показано, что Mn и Ti находятся в четырехвалентном состоянии и соблюдается стехиометрия по кислороду. Серия Me = Mn при х ≈ 0,19 переходит из полярной ромбоэдрической фазы (R3c) в неполярную орторомбическую (Pnma). Аналогичный переход в серии Me = Ti наблюдался при х = 0,25. В обеих сериях полярная фаза (х ≥ 0,1) является слабоферромагнитной. Однако спонтанная намагниченность титановой серии превышает спонтанную намагниченность марганцевой серии более чем в три раза, несмотря на то, что Ti⁴⁺ — диамагнитный ион. Остаточная намагниченностьтитановой серии уменьшается с ростом температуры, тогда как в марганцевой серии в интервале 0,1 ≤ х ≤ 0,22 она аномально увеличивается. Такое поведение магнитных свойств марганцевой серии связывается с крайне высокой чувствительностью магнитной анизотропии к изменению параметров кристаллической решетки, что приводит к спиновой переориентации.