ИСТИНА

Определяющая роль ионов Мn3+ при сегнетоэлектрическом упорядочении систем RMn2O5 отмечена в литературе. Обуславливающие появление с понижением температуры магнитного упорядочения прямые и косвенные обменные взаимодействия прежде всего ионов Мn3+ и Мn4+ с необходимостью приводят к сильному магнитному вырождению в системе. Появляющееся в ней при температуре Т = ТN ~ 45 К антиферромагнитное упорядочение из-за конкуренции близких по величине, но различающихся по знаку энергий обмена ближайших соседей является примером геометрически фрустрированного магнитного состояния. Принятая в настоящее время микроскопическая картина появления и последующего с понижением температуры нетривиального поведения электрической поляризации такова. Способствующие снятию магнитного вырождения смещения в системе ионов Мn3+ (магнитный аналог эффекта Яна-Теллера) разбивают ее на две неэквивалентных подсистемы. Смещения подсистем вдоль оси х противоположны по направлению и равны по величине. Независимые же смещения вдоль оси у не компенсируют друг друга и приводят к появлению отличной от нуля электрической поляризации. По мере установления и последующей трансформации магнитного упорядочения (сначала несоразмерного, потом соразмерного и затем для некоторых членов семейства несоразмерного опять) мы имеем "слабо нескомпенсированное" антисегнетоэлектрическое упорядочение. Таким образом, речь идет о несобственном сегнетоэлектричестве, индуцируемом магнитным упорядочением. Несмотря на сказанное, ни установление природы спонтанно появляющейся электрической поляризации, ни изучение влияния магнитного поля на диэлектрическую восприимчивость и электрическую поляризацию в редкоземельных манганатах RMn2O5 нельзя считать завершенным. Существенную информацию, касающуюся особенностей магнитного упорядочения указанных систем ниже температуры Нееля Т < 45К и до самых низких температур, может предоставить комплексное изучение указанных систем в сильных магнитных полях. Для выяснения механизмов наблюдаемых в RMn2O5 фазовых переходов нами проводились сопоставления магнитных, магнитоэлектрических и магнитоупругих свойств монокристаллов RMn2O5 при R = Eu, Y, Gd, и Еr в импульсных магнитных полях до 250 кЭ в интервале температур 5–50 К. Нами показано, что принципиальным для всех систем является обменно-неколлинеарный характер магнитного упорядочения. Из-за близости значений конкурирующих обменных энергий для цепочек ближайших соседей существенную роль для обнаруженных магнитных переориентаций играет биквадратный обмен, а также f-d обмен. Выявлено как определенное сходство, так и принципиальное различие в поведении исследованных систем и семейства манганитов RMnO3. Помимо детального экспериментального изучения магнитоэлектрического поведения указанных систем в работе предложено общее описание обнаруженных особенностей в рамках теории фазовых переходов.