Диэлектрики

Синтез, структурные и магнитные свойства NaZnFe$_2$(VO$_4$)$_3$

Т. В. Дрокина^a, М. С. Молокеев^ab, Д. А. Великанов^a, О. А. Баюков^a, А. М. Воротынов^a, А. Л. Фрейдман^a, Г. А. Петраковский<sup>a

a</sup> Институт физики им. Л.В. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
^b Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия

Аннотация: Исследовано новое магнитное соединение NaZnFe$_2$(VO$_4$)$_3$, полученное методом твердофазного синтеза, с помощью рентгеновской дифракции, мессбауэровской спектроскопии, электронного парамагнитного резонанса, измерения температурной зависимости диэлектрической проницаемости и магнитометрии.
Кристаллическая структура NaZnFe$_2$(VO$_4$)$_3$ описывается триклинной пространственной группой симметрии $P$1 с параметрами элементарной кристаллической ячейки: $a$ = 6.74318 (7) $\mathring{\mathrm{A}}$, $b$ = 8.1729 (1) $\mathring{\mathrm{A}}$, $c$ = 9.8421 (1) $\mathring{\mathrm{A}}$, $\alpha$ = 106.2611 (9)$^\circ$, $\beta$ = 104.55 (1)$^\circ$, $\gamma$=102.337 (1)$^\circ$, $V$ = 479.88 (1) $\mathring{\mathrm{A}}^3$, $Z$ = 2. Магнитные катионы Fe$^{3+}$ в ячейке занимают шесть позиций, заселенных совместно с диамагнитными катионами Zn$^{2+}$, что приводит к состояниям магнитной неоднородности и локального нарушения зарядовой нейтральности.
Данные резонансных и магнитных исследований NaZnFe$_2$(VO$_4$)$_3$ подтверждают основную роль высокоспиновых катионов железа Fe$^{3+}$ в формировании магнетизма с конкурирующими обменными магнитными взаимодействиями и высоким значением индекса фрустрации. Показано, что магнитная подсистема образца с отрицательной асимптотической температурой Нееля при понижении температуры испытывает магнитный переход из парамагнитного состояния в магнитное состояние спинового стекла.

Ключевые слова: неорганические соединения, многокомпонентные ванадаты, кристаллическая структура, магнитные свойства.

Поступила в редакцию: 30.06.2023
Исправленный вариант: 30.06.2023
Принята в печать: 04.07.2023

DOI: 10.21883/FTT.2023.08.56150.134

Реферативные базы данных:

•