Strukturnoe raznoobrazie i fazovye perekhody v boratakh so smeshannoy valentnost'yu Mg2-xMn1+xBO5 (0.0 < x ≤ 0.4)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Монои поликристаллические образцы оксиборатов Mg2-xMn1+xBO5 (x = 0.0, 0.2, 0.4) получены впервые методами спонтанной кристаллизации из раствора–расплава и твердофазной реакцией. Иcследования рентгеновской дифракции показали, что с ростом концентрации марганца соединения кристаллизуются в ряду людвигит (пр.гр. Pbam) – халсит (пр.гр. P2/m) – ортопинакиолит (пр.гр. Pbam) и относятся к семейству боратов “обойного типа 3Å”. Общей особенностью материалов является наличие октаэдрических комплексов (стенок), построенных из четных кристаллографических позиций, заполненных ионами марганца со смешанной валентностью. Исследования статической намагниченности и теплоемкости соединений состава Mg2-xMn1+xBO5 (x = 0.0, 0.2, 0.4), выполненные впервые, показали, что при охлаждении возникают магнитные переходы, связанные с упорядочением нескольких магнитных подсистем

About the authors

N. A Bel'skaya

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе РАН; Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Email: nbelsk@mail.ioffe.ru
С.-Петербург, Россия; Красноярск, Россия

N. V Kazak

Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярск, Россия

A. D Vasil'ev

Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярск, Россия

E. V Eremin

Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярск, Россия

E. M Moshkina

Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярск, Россия

D. A Velikanov

Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярск, Россия

L. N Bezmaternykh

Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярск, Россия

S. Yu Gavrilkin

Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН

Москва, Россия

S. G. Ovchinikov

Институт физики им. Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, ФИЦ КНЦ СО РАН

Красноярск, Россия

References

  1. P. Bordet and E. Suard, Phys. Rev. B 79(14), 144408 (2009).
  2. R. B. Guimaraes, M. Mir, J. C. Fernandes, M. A. Continentino, H. A. Borges, G. Cernicchiaro, M. B. Fontes, D. R. Candela, and E. Baggio-Saitovitch, Phys. Rev. B 60(9), 6617 (1999).
  3. R. Pradip, P. Piekarz, D. Merkel, J. Kalt, O. Waller, A. I. Chumakov, R. Ru¨ffer, A. M. Oles, K. Parlinski, T. Baumbach, and S. Stankov, Nanoscale 11(22), 10968 (2019).
  4. C. E. Webb, J. Inst. Electr. Eng. 82(495), 303 (1938).
  5. А. Taraphder, J. Phys.: Condens. Matter 19 (12), 125218 (2007).
  6. J. Q. Yan, J. S. Zhou, J. G. Cheng, J. B. Goodenough, Y. Ren, A. Llobet, and R. J. McQueeney, Phys. Rev. B 84(21), 214405 (2011).
  7. M. Angst, P. Khalifah, R. P. Hermann, H. J. Xiang, M. H. Whangbo, V. Varadarajan, J. W. Brill, B. C. Sales, and D. Mandrus, Phys. Rev. Lett. 99(8), 086403 (2007).
  8. I. Mitov, Z. Cherkezova-Zheleva, V. Mitrov, and B. Kunev, J. Alloys Compd. 289(1), 55 (1999).
  9. M. Mir, R. B. Guimaraes, J. C. Fernandes, M. A. Continentino, A. C. Doriguetto, Y. P. Mascarenhas, J. Ellena, E. E. Castellano, R. S. Freitas, and L. Ghivelder, Phys. Rev. Lett. 87(14), 147201 (2001).
  10. M. Mir, J. Janczak, Y. P. Mascarenhas, J. Ellena, E. E. Castellano, R. S. Freitas, and L. Ghivelder, J. Appl. Crystallogr. 39(1), 42 (2006).
  11. A. Utzolino and K. Bluhm, Z. Naturforsch. B 51(10), 1433 (1996).
  12. J. J. Cooper and R. J. D. Tilley, J. Solid State Chem. 97(2), 452 (1992).
  13. E. Moshkina, Y. Seryotkin, A. Bovina, M. Molokeev, E. Eremin, N. Belskaya, and L. Bezmaternykh, J. Cryst. Growth 503, 1 (2018).
  14. J. Bartolom´e, A. Arauzo, N. V. Kazak, N. B. Ivanova, S. G. Ovchinnikov, Yu. V. Knyazev, and I. S. Lyubutin, Phys. Rev. B 83(14), 144426 (2011).
  15. R. Norrestam, K. Nielsen, I. Sotofte, and N. Thorup, Z. Kristallogr. 189(1–2), 33 (1989).
  16. I. D. Brown and D. Altermatt, Acta Crystallogr., Sect. B: Struct. Sci. 41(4), 244 (1985).
  17. R. Norrestam and J. O. Bovin, Z. Kristallogr. Cryst. Mater. 181(1–4), 135 (1987).
  18. N. V. Kazak, M. S. Platunov, Yu.V. Knyazev, N. B. Ivanova, O. A. Bayukov, A. D. Vasiliev, L. N. Bezmaternykh, V. I. Nizhankovskii, S. Yu. Gavrilkin, K. V. Lamonova, and S. G. Ovchinnikov, J. Magn. Magn. Mater. 393, 316 (2015).
  19. N. V. Kazak, M. S. Platunov, Yu. V. Knyazev, E. M. Moshkina, L. A. Solovyov, S. N. Vereshchagin, Yu. L. Mikhlin, A. A. Veligzhanin, A. L. Trigub, and S. G. Ovchinnikov, Physica B 560, 228 (2019).
  20. M. Matos and R. B. Oliveira, Int. J. Quantum Chem. 106, 2737 (2006).
  21. S. R. Bland, M. Angst, S. Adiga, V. Scagnoli, R. D. Johnson, J. Herrero-Mart´ın, and P. D. Hatton, Phys. Rev. B 82(11), 115110 (2010).
  22. M. Angst, R.P. Hermann, W. Schweika, J.-W. Kim, P. Khalifah, H. J. Xiang, M.-H. Whangbo, D. H. Kim, B. C. Sales, and D. Mandrus, Phys. Rev. Lett. 99(25), 1256402 (2007).
  23. A. P. Douvalis, V. Papaefthymiou, A. Moukarika, and T. Bakas, Hyperfine Interact. 126(1), 319 (2000).
  24. N. V. Kazak, N. A. Belskaya, E. M. Moshkina, L. N. Bezmaternykh, A. D. Vasiliev, S. N. Sofronova, R. M. Eremina, E. V. Eremin, A. R. Muftakhutdinov,M. A. Cherosov, and S. G. Ovchinnikov, J. Magn. Magn. Mater. 507, 166820 (2020).
  25. Yu. V. Knyazev, N. V. Kazak, V. S. Zhandun, J. Bartolom´e, A. Arauzo, N. A. Belskaya, O. A. Bayukov, L. N. Bezmaternykh, and S. G. Ovchinnikov, Dalton Trans. 50 (28), 9735 (2021).
  26. N. A. Belskaya, E. V. Eremin, A. D. Vasiliev, S. Yu. Gavrilkin, S. N. Vereshchagin, D. S. Chikurov, A. A. Krasilin, and N. V. Kazak, J. Magn. Magn. Mater. 604, 172298 (2024).
  27. N. V. Kazak, M. S. Platunov, Yu. V. Knyazev, M. S. Molokeev, M. V. Gorev, S. G. Ovchinnikov, Z. V. Pchelkina, V. V. Gapontsev, S. V. Streltsov, J. Bartolom´e, A. Arauzo, V. V. Yumashev, S. Yu. Gavrilkin, F. Wilhelm, and A. Rogalev, Phys. Rev. B 103, 094445 (2021).
  28. D. A. Velikanov, Inorg. Mater. Appl. Res. 11(4), 801 (2020).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук