Аннотация:Потребности современной электроники требуют постоянной миниатюризации
устройств. В настоящее время размер некоторых элементов микросхем составляет
несколько нанометров. В таких миниатюрных устройствах начинают проявляться
эффекты, которые не наблюдаются в обычных объемных фазах. В связи с этим возрастает
внимание к широкому спектру так называемых квантовых эффектов. К одним из
указанных малоизученных эффектов являются взаимодействие спинов электронов во
фрустрированных системах. Одним из таких эффектов к которому в настоящее время
обратили внимание это слабо изученное магнитное состояние вещества, именуемое
спиновой жидкостью – состояние, когда при понижении температур электроны не
стабилизируются в высокоупорядоченном состоянии. Ряд соединений, где возможно
наблюдать подобное состояние вещества невелико, так как оно возможно при наличии в
структуре фрустрированных типов подрешеток магнитных ионов. Примером таких
подрешеток может быть решетка из треугольников, типа пчелиных сот, кагомэ и
квадратной кагомэ.
Среди вышеописанных магнитных подрешеток менее всего изучены соединения с
магнитной подрешеткой тип квадратной решетки кагомэ (КРК). Это связано с тем, что
число реальных соединений, где наблюдается КРК мало. При этом большинство из них
являются крайне редкими природными минералами, встречающимися в природе в виде
микрокристаллов на фумарольных отложениях.
Одним из минералов с подрешеткой из ионов Cu 2+ по типу КРК является набокоит,
химического состава KCu 7 TeO 4 (SO 4 ) 5 Cl. Синтетические аналоги данного АCu 7 TeO 4 (SO 4 ) 5 Cl
(где A = Na, K, Rb, Cs) минерала были получены недавно, в лаборатории направленного
неорганического синтеза химического факультета МГУ. Результаты исследования
магнитных свойств, которых указывают на формирование спиновой жидкости в
подрешетке КРК.
Исходя из состава АCu 7 TeO 4 (SO 4 ) 5 Cl нами предположена возможность замены
сульфатной группировки на спеленатую, что приведет к изменению длинны контактов Сu-
Cu в КРК, следовательно, изменению магнитного поведения фазы. К тому же нами
рассматривается возможность замещения ионов Cu 2+ в структуре набокоита на не
магнитные ионы Zn 2+ , которые потенциально могут дать возможность «выключать» узлы
КРК. Успешная замена ионов внесёт значительно вклад в понимание процессов,
протекающих в спиновых жидкостях.