Материалы "Международного семинара Института спектроскопии РАН (ИСАН)", посвященного юбилею профессора М.Н. Поповой
Спектроскопия конденсированного состояния

Штарковские уровни иона Sm$^{3+}$ в низкоразмерном магнетике Cu$_3$Sm(SeO$_3$)$_2$O$_2$Cl

С. А. Климин^a, Е. С. Кузнецова^b, П. С. Бердоносов<sup>b

a</sup> Институт спектроскопии РАН, 108840 Москва, Троицк, Россия
^b Химический факультет, МГУ им. М.В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия

Аннотация: Измерены спектры пропускания двумерного фрустрированного магнетика Cu$_3$Sm(SeO$_3$)$_2$O$_2$Cl в области $f$–$f$-переходов иона Sm$^{3+}$ в широком диапазоне температур (4–300 K). Определены энергии 40 штарковских уровней иона Sm$^{3+}$ для основного и возбужденных мультиплетов в спектральной области 2000–10 000 cm$^{-1}$. По спектрам зарегистрировано два магнитных фазовых перехода: при температуре $T_{\mathrm{N}}$ = 35 K происходит магнитное упорядочение, а при температуре $T_{\mathrm{R}}$ = 8.5 K – спин-переориентационный переход. Основной крамерсовский дублет иона Sm$^{3+}$ расщепляется только при низкотемпературном фазовом переходе. Полученные данные по энергетическим состояниям основного мультиплета $^6H_{5/2}$ иона Sm$^{3+}$ использованы для расчета вклада самария в теплоемкость Cu$_3$Sm(SeO$_3$)$_2$O$_2$Cl.

Ключевые слова: франциситоподобные фазы с редкоземельными элементами, оптическая спектроскопия, крамерсовские дублеты, магнитные фазовые переходы, спин-переориентация.

Поступила в редакцию: 20.08.2021
Исправленный вариант: 20.08.2021
Принята в печать: 03.09.2021

DOI: 10.21883/OS.2022.01.51888.37-21

Реферативные базы данных:

•