КОНДЕНСИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ

Исследование мультиферроиков SmFe$_{3-x}$Sc$_x$(BO$_3)_4$ ($x = 0.17$, $0.45$) методом $^{57}$Fe мессбауэровской спектроскопии

К. В. Фролов^a, Е. С. Смирнова^a, Т. А. Сорокин^a, Е. В. Сидорова^a, О. А. Алексеева^a, И. А. Гудим<sup>b

a</sup> Институт кристаллографии имени А.В.Шубникова Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”, 119333 Москва, Россия
^b Институт физики имени Л.В.Киренского Сибирского отделения РАН, 660036 Красноярск, Россия

Аннотация: Методами мессбауэровской спектроскопии на ядрах $^{57}$Fe и рентгеноструктурного анализа исследованы образцы монокристаллов мультиферроиков SmFe$_{3-x}$Sc$_x$(BO$_3)_4$ ($x = 0.17$, $0.45$) в интервале температур $T = 4 - 295\,$К. Обнаружено возрастание сверхтонкого мессбауэровского параметра квадрупольного расщепления при увеличении содержания $x$ ионов Sc. Показано, что по сравнению с ферроборатом SmFe$_3$(BO$_3)_4$ для монокристаллов, содержащих Sc в магнитоупорядоченном состоянии, низкотемпературные мессбауэровские спектры демонстрируют уширение спектральных линий, которое наилучшим образом аппроксимируется в рамках модели многоуровневой спиновой релаксации. Для всех исследованных образцов SmFe$_{3-x}$Sc$_x$(BO$_3)_4$ определены температуры Нееля $T_N$ магнитного фазового перехода. Обнаружено, что величина $T_N$ нелинейно уменьшается при увеличении концентрации $x$ ионов Sc, а модельное описание трехмерного магнитного взаимодействия меняется от $XY$-типа к изинговскому.

Поступила в редакцию: 19.09.2025
Исправленный вариант: 31.10.2025
Принята в печать: 11.11.2025

DOI: 10.7868/S3034576626010042