Взаимодействие энергетических уровней (кроссовер) и индуцированные магнитным полем фазовые переходы в редкоземельных окисных соединениях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.11, кандидат физико-математических наук Демидов, Андрей Александрович

• Демидов, Андрей Александрович
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Демидов, Андрей Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ОКИСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СО СТРУКТУРАМИ ЦИРКОНА И СЛОИСТОГО ПЕРОВСКИТА.

§1. Кристаллическая структура и магнитные свойства редкоземельных цирконов.

§2. Соединения ЯВагСизО?^ и проблема ВТСП.

ГЛАВА 2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОННОЙ СТРУКТУРЫ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИОНОВ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ

ХАРАКТЕРИСТИК РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.

§ 1. Кристаллическое поле.

§2. Магнитоупругое и квадруполъное взаимодействия.

§3. Сверхтонкое взаимодействие в редкоземельных соединениях.

§4. Магнитокалорический эффект и теплоемкость.

ГЛАВА 3. АНОМАЛИИ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ПРИ КРОССОВЕРЕ

В ВАН-ФЛЕКОВСКОМ ПАРАМАГНЕТИКЕ ТшР04.

§1. Гамильтониан.

§2. Магнитные аномалии вблизи кроссовера.

§3. Расчет эффекта Зеемана и магнитных характеристик.

§4. Анализ эффектов кроссовера.

§5. Причины уширения пиков dM/dH на эксперименте.

§6. Выводы.

ГЛАВА 4. КАСКАД КРОССОВЕРОВ В

РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЦИРКОНАХ.

§1. Цирконы с двумя и более кроссоверами.

§2. Влияние разбавления редкоземельной подсистемы на аномалии магнитных характеристик и магнитокалорический эффект (RP04, R= Tb, Dy).

§3. Эффект разориентации магнитного поля (Н0РО4, ErV04).

§4. Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРУШЕНИЕ СИЛЬНЫМ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ КВАДРУПОЛЬНОГО И МАГНИТНОГО УПОРЯДОЧЕНИЙ И

КРОССОВЕР В ЯН-ТЕЛЛЕРОВСКОМ МАГНЕТИКЕ DyV04.

§1. Введение.

§2. Гамильтониан.

§3. Кристаллическое поле и начальная восприимчивость.

§4. Экспериментальные данные для дифференциальной магнитной восприимчивости.

§5. Кроссовер.

§6. Разрушение квадрупольного упорядочения.

§7. Магнитный фазовый переход.

§8. Выводы.

ГЛАВА 6. ЭФФЕКТ ЗЕЕМАНА И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ

В РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ 123 ТИПА.

§1. Расчет эффекта Зеемана и магнитных характеристик.

§2. Обсуждение результатов.

§3. Магнитное упорядочение вблизи кроссовера в соединениях НоВа2Сиз07.х.

§4. Влияние сверхтонкого взаимодействия на спонтанное и индуцированное магнитным полем упорядочения в соединениях НоВа2Сиз07.х.

§5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Взаимодействие энергетических уровней (кроссовер) и индуцированные магнитным полем фазовые переходы в редкоземельных окисных соединениях»

Редкоземельные (РЗ) окисные соединения образуют один из перспективных в практическом отношении класс магнитных материалов. РЗ оксиды характеризуются большим разнообразием магнитных, магнитоупругих, магнитооптических, резонансных, оптических и других физических свойств. Это обстоятельство обуславливает их широкое использование в качестве рабочих материалов в лазерной и вычислительной технике, прикладной магнитооптике, в различных устройствах микроэлектроники, магнитоакустики и т.д. Успехи, достигнутые в последние годы в построении научных основ магнитного материаловедения, необходимого для целенаправленного создания новых магнитных материалов, в значительной степени связаны с исследованием физических свойств окисных РЗ соединений.

Изучение РЗ соединений важно не только с точки зрения практического применения. Поскольку в формировании их физических свойств важнейшую роль играют кристаллическое поле (КП) и магнитоупругое взаимодействие, а для некоторых РЗ соединений также значительное ян-теллеровское (ЯТ) взаимодействие, такое изучение позволяет решать проблемы, имеющие фундаментальное значение для физики твердого тела. В частности, они способствуют выяснению фундаментальных вопросов магнетизма: природы КП, магнитоупругого и квадрупольного взаимодействий, магнитной анизотропии, проявлений сверхтонкого взаимодействия и механизмов спин-решеточной релаксации.

В качестве объектов исследований были выбраны РЗ окисные соединения со структурами циркона RX04 (Х=Р, V) и слоистого перовскита RBa2Cu307.x, которые характеризуются энергетическим спектром благоприятным для эффектов взаимодействия энергетических уровней в магнитном поле. Отсутствие неэквивалентных позиций для РЗ ионов позволяет наблюдать яркие магнитные и магнитоупругие аномалии в этих соединениях, которые связаны с взаимодействием энергетических уровней.

Соединения RX04 характеризуются значительными одноионным магнитоупругим и парным квадрупольным взаимодействиями, которые приводят к существенным магнитоупругим эффектам и в ряде случаев (TbV04, DyV04, TmV04) к спонтанному упорядочению квадрупольных моментов РЗ ионов [1]. Это упорядочение сопровождается ромбической деформацией кристаллической решетки и составляет суть структурных фазовых переходов ЯТ природы - кооперативного эффекта Яна-Теллера.

Свойства купратов RBa2Cu307.x, где R-редкая земля или иттрий, существенно зависят от дефицита по кислороду х. При х<0.6 (орторомбическая симметрия окружения РЗ иона) они являются сверхпроводниками; при х>0.6 имеют тетрагональную симметрию окружения РЗ иона. Механизм сверхпроводимости высокотемпературных сверхпроводников RBa2Cu307.x к настоящему времени окончательно не установлен. Для решения этой проблемы весьма существенным является вопрос о взаимодействии магнитной РЗ и сверхпроводящей подсистем. Исследование магнитных свойств РЗ подсистемы позволяет выделить ее вклад в свойства сверхпроводника, что способствует формированию критериев для существующих теоретических моделей механизмов ВТСП.

Целью диссертационной работы являлось теоретическое исследование магнитных свойств РЗ окисных соединений со структурами циркона и слоистого перовскита в рамках единого подхода.

Задачами работы являлись:

• расчет аномалий магнитных характеристик (намагниченность, дифференциальная магнитная восприимчивость, магнитокалорический эффект, теплоемкость, энтропия), связанных с взаимодействием энергетических уровней РЗ иона, для разных направлений и величин магнитного поля в широком температурном интервале в изотермическом и адиабатическом режимах и исследование возможности их наблюдения;

• исследование новых фазовых переходов в ЯТ соединении DyV04;

• построение Н-Т фазовых диаграмм для магнитных и квадрупольных фазовых переходов и расчет влияния на них сверхтонкого взаимодействия;

• интерпретация имеющихся экспериментальных данных и определение параметров исследуемых соединений.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка цитируемой литературы. В четырех главах изложены оригинальные результаты.

Заключение диссертации по теме «Физика магнитных явлений», Демидов, Андрей Александрович

§5. Выводы

Главный результат главы - это предсказание и расчет эффектов, связанных с пересечением энергетических уровней РЗ иона в магнитном поле в РЗ соединениях RBa2Cu307.x, R= Dy, Но, Ег, Тт.

Рассчитаны эффект Зеемана, намагниченность и магнитная восприимчивость в изотермическом и адиабатическом режимах для соединений RBa2Cu307.x в тетрагональной (х « 1.0) и орторомбической (х « 0) фазах с ионами от Dy до Тт. Показано существование взаимодействия энергетических уровней (кроссовер) РЗ ионов, которое для разных редких земель имеет место для разных направлений и величин магнитного поля и приводит к аномалиям на магнитных характеристиках, доступным для экспериментального наблюдения на моно- и поликристаллических образцах в импульсных полях. На примере соединения НоВа2Сиз07х продемонстрирован известный для соединений с сильным КП эффект, состоящий в большой величине разориентации направления магнитного момента парамагнетика относительно направления внешнего магнитного поля, и рассчитана его угловая зависимость. С целью исследования возможности экспериментального наблюдения рассмотренных эффектов на обычных керамических образцах разработана процедура усреднения магнитных характеристик для нетекстурированного поликристалла и исследована сходимость этой процедуры.

Показано, что учет обменного взаимодействия в РЗ подсистеме приводит к снятию вырождения в энергетическом спектре вблизи кроссовера за счет появления магнитного упорядочения в базисной плоскости.

Исследовано влияние сверхтонкого взаимодействия на фазовую диаграмму антиферромагнитного упорядочения как индуцированного внешним магнитным полем, так и спонтанного на примере семейства НоВагСизСЬ-х с разной величиной дефицита по кислороду х. Показана невозможность объяснения спонтанного упорядочения в НоВа2Си307.х без учета сверхтонкого взаимодействия. Установлено, что сверхтонкое взаимодействие в НоВагСизС^ слабо влияет на магнитное упорядочение в области кроссовера при Т> Tn и оказывает весьма существенное влияние при температурах близких к Tn как в изотермическом, так и в адиабатическом режимах.

Анализ роли сверхтонкого и обменного взаимодействий на аномалии магнитных характеристик в изотермическом и адиабатическом режимах позволил определить степень их влияния и предсказать возможный вид экспериментальных кривых намагничивания при разных температурах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главный результат диссертации - это предсказание и расчет эффектов, связанных с пересечением энергетических уровней РЗ ионов в магнитном поле и квадрупольными взаимодействиями, в РЗ цирконах (чистых и разбавленных) и соединениях со структурой слоистого перовскита, а также количественная интерпретация имеющихся экспериментальных данных и определение параметров исследованных соединений.

1. Теоретически исследованы магнитные аномалии, обусловленные пересечением нижних энергетических уровней иона Тш3+ во внешнем магнитном поле вдоль тетрагональной оси ван-флековского соединения ТП1РО4. Выявлено соотношение эффектов разориентации поля и сверхтонкого взаимодействия для характера магнитных аномалий. Рассмотрены разные формы параметризации гамильтониана сверхтонкого взаимодействия. Рассчитан и проанализирован магнитокалорический эффект в импульсных полях для разных начальных температур образца. Из сравнения с экспериментальными данными сделан вывод о возрастании времен спин-решеточной релаксации вблизи кроссовера вследствие охлаждения образца.

2. Проведено теоретическое исследование возможности наблюдения аномалий магнитных характеристик, связанных с кроссовером, в тетрагональных парамагнетиках со структурой циркона в гелиевой области температур в импульсных полях, когда процесс намагничивания близок к адиабатическому. Рассчитано влияние разбавления РЗ подсистемы немагнитным иттрием на магнитные аномалии при кроссоверах в адиабатическом режиме. Рассмотрен эффект разориентации магнитного поля относительно определенного кристаллографического направления на аномалии магнитных характеристик.

3. Изучено влияние сильного магнитного поля Н||[001] на низкотемпературные магнитные свойства ЯТ соединения DyVC>4. Обнаружены и теоретически исследованы новые фазовые переходы: разрушение квадрупольного упорядочения (повышение симметрии кристалла) и разрушение антиферромагнитного упорядочения, а также эффект сближения энергетических уровней иона Dy3+. Показано, что при T<TN поле сначала разрушает антиферромагнитное упорядочение магнитных моментов ионов Dy3+ вдоль оси [100] и переводит кристалл в парамагнитную фазу; затем происходит разрушение квадрупольного упорядочения и повышение симметрии кристалла до тетрагональной; при дальнейшем возрастании поля имеет место сближение нижних энергетических уровней ионов Dy3+. При TN<T<TC имеют место второе и третье события из перечисленных выше, при Т>ТС - только третье. Все эти эффекты, сопровождаемые значительными пиками на полевой зависимости дифференциальной магнитной восприимчивости, адекватно описаны в едином теоретическом подходе.

4. Рассчитаны эффект Зеемана, намагниченность и магнитная восприимчивость в изотермическом и адиабатическом режимах для соединений RBa2Cu307x в тетрагональной и орторомбической фазах с ионами от Dy до Тш. Показано существование эффектов взаимодействия энергетических уровней РЗ ионов для всех исследованных соединений. Разработана процедура усреднения магнитных характеристик для поликристаллических образцов, позволившая определить условия, при которых можно наблюдать изучаемые эффекты. Учет обменного взаимодействия приводит к снятию вырождения в энергетическом спектре вблизи кроссовера за счет появления магнитного упорядочения в базисной плоскости и сглаживанию кривой намагничивания.

5. Исследовано влияние сверхтонкого взаимодействия на фазовую диаграмму антиферромагнитного упорядочения как индуцированного внешним магнитным полем, так и спонтанного на примере семейства

НоВа2Сиз07-х с разной величиной дефицита по кислороду х. Показана невозможность объяснения спонтанного упорядочения в НоВа2Сиз07.х без учета сверхтонкого взаимодействия. Установлено, что сверхтонкое взаимодействие слабо влияет на магнитное упорядочение в области кроссовера при T»TN и оказывает весьма существенное влияние при температурах близких к Тм.

Выражаю глубокую благодарность своему научному руководителю доктору физ.-мат. наук, профессору Н.П. Колмаковой за предложенную тему, внимание и помощь при выполнении диссертационной работы.

Автор благодарен д. ф.-м. н. З.А. Казей за полезные дискуссии и предоставленные экспериментальные данные; д. ф.-м. н., проф. Р.З. Левитину за полезные советы и благотворное влияние; к. ф.-м. н., доц. А.А. Сидоренко, ученым-экспериментаторам из Берлинского университета им. Гумбольдта (Берлин, Германия), Национальной лаборатории импульсных магнитных полей (Тулуза, Франция) и Российского Федерального Ядерного Центра (г. Саров) за научное сотрудничество.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Демидов, Андрей Александрович, 2004 год

1. Gehring G. A., Gehring K. A. Cooperative Jahn-Teller effects//Rep. Prog. Phys.- 1975.- V.38.-P.1-89.

2. Cooper B.R. Anisotropy and thermal inversion in high field magnetization of cubic rare-earth compounds//Phys. Lett. 1966. - V.22. - P.244-245.

3. Guillot M., Marchand A., Nekvasil V., Tcheou F. Step-like magnetisation curves in Tb3Ga5012//J. Phys. C. 1985. - V.18. - P.3547-3550.

4. Звездин A.K., Матвеев B.M., Мухин A.A., Попов А.И. Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах. М.: Наука, 1985. - 294 с.

5. Wyckoff W.G. In: Crystal Structure. N.Y.: Interscience, 1965. - V.3. - P. 15.

6. Becker P.J., Leask M.J.M., Tyte R.N. Optical study of the cooperative Jahn-Teller transition in thulium vanadate TmV04//J. Phys. C: Solid St. Phys. V.5. - N15. - P.2027-2036.

7. Pytte E, Stevens K.W.H. Tunneling model of phase changes in tetragonal rare-earth crystals//Phys. Rev. Lett. 1971. - V.27. - N13. - P.862-865.

8. Elliot R.J., Harley R.T., Hayes W., Smith S.R. Raman scattering and theoretical studies of Jahn-Teller induced phase transitions in some rare-earth compounds//Proc. Roy. Soc. Lond. 1972. - V.A328. - P.217-266.

9. Loong C.-K., Soderholm L., Goodman G.L., Abraham M.M., Boatner L.A. Ground-state wave functions of Tb3+ ions in paramagnetic TbP04: A neutron scattering study//Phys. Rev. B. 1993. - V.48. - N9. - P.6124-6131.

10. Loong C.-K., Soderholm L., Simon J.X., Abraham M.M., Boatner L.A. Rare earth energy levels and magnetic properties of DyP04//J. Alloys and Compounds. 1994. - V.207-208. - P. 165-169.

11. Loong C.-K., Soderholm L., Hammonds J.P., Abraham M.M., Boatner L.A., Edelstein N.M. Rare-earth energy levels and magnetic properties of HoP04 and ErP04//J. Phys.: Condens. Matter. 1993. -V.5. - P.5121-5140.

12. Loong C.-K., Soderholm L., Abraham M.M., Boatner L.A., Edelstein N.M. Crystal-field excitations and magnetic properties of TmP04//J. Chem. Phys. -1993. V.98. - N5. - P.4214-4222.

13. Skanthakumar S., Loong C.-K., Soderholm L., Abraham M.M., Boatner L.A. Crystal-field excitations and magnetic properties of Ho3+ in HoV04//Phys. Rev. 1995. - V.51. - N18. - P.12451-12457.

14. Nipko J., Loong C.-K., Kern S., Abraham M.M., Boatner L.A. Crystal field splitting and anomalous thermal expansion in YbV04//J. Alloys and Сотр. -1997. V.250. - P.569-572.

15. Nipko J., Grimsditch M., Loong C.-K., Kern S., Abraham M.M., Boatner L.A. Elastic-constant anomalies in YbP04//Phys. Rev. 1996. - V.53. - P.2286-2290.

16. Morin P., Kazei Z. Magnetoelastic interactions in the series of rare-earth phosphates RP04 (R=Tb-Tm)//J. Phys.: Condens. Matter. 1999. - V.ll. -P.1289-1304.

17. Bleaney В., Gregg J.F., Hansen P. Huan C.H.A., Lazzouni M., Leask M.J.M., Morris I.D., Wells M.R. Further studies of the enhanced nuclear magnet-fM

18. H0VO4. I. The crystaMnd the Zeeman spectrum//Proc. Roy. Soc. Lond. A. -1988. V.416. - N1850. - P.63-73.

19. Bischoff H., Pilawa В., Rasten A. Kahle H. G. Crystal-field spectra of trivalent holmium in HoV04, HoAs04, HoP04 and Y(OH)3 in the infrared region//J. Phys. Condens. Matter. 1991. - V.3. - N51. - P. 10057-64.

20. Battison J.E., Kasten A., Leask M.J.M., Lowry J.B. High field Zeeman effects in holmium vanadate//Phys. Lett. 1975. - V.55A. - N3. - P.173-174.

21. Goto Т., Tamaki A., Fujimura Т., Unoki H. Quadrupolar response and rotational invariance of singlet ground state system: HoV04//J. Phys. Soc. Japan. 1986. - V.55. - N5. - P.1613-1623.

22. Morin P., Rouchy J., Kazei Z. Magnetoelastic properties and level crossing in HoV04//Phys. Rev. B. 1995. - V51. - N21. - P. 15103-15112.

23. Казей 3.A., Попов Ю.Ф. Эффекты кристаллического поля в НоУ04//ФТТ. 1994. - V.36. - Р.2099-2106.

24. Казей З.А., Колмакова Н.П., Платонов В.В., Сидоренко А.А., Таценко О.М. Пересечение энергетических уровней и магнитные аномалии в

25. PrV04 в сильных полях//ЖЭТФ. 2000. - T.l 18. - Вып.3(9). - С.602-609.

26. Казей З.А., Колмакова Н.П., Левитин Р.З., Платонов В.В., Сидоренко А.А., Таценко О.М. Исследование эффектов пересечения уровней в тетрагональном парамагнетике YbP04 в сверхсильном магнитном поле до400 Тл//Письма в ЖЭТФ. 1997- Т.65. - N9. - С.691-694.

27. Kazei Z.A., Kolmakova N.P., Levitin R.Z., Platonov V.V., Sidorenko A.A., Tatsenko O.M. Energy level crossing and magnetocaloric effect in YbP04 in ultrahigh pulsed fields//Physica B. 1998. - V.246-247. - P.483-486.

28. Kazei Z.A., Kirste A., Kolmakova N.P., von Ortenberg M., Platonov V.V., Puhlmann N., Sidorenko A.A., Stolpe I., Tatsenko O.M. Peculiarities of energy level crossing effects in a singlet paramagnet PrV04//JMMM. 2001. -V.224. - P.76-84.

29. Казей 3.A., Снегирев B.B. Индуцированный ян-теллеровский переход в DyP04, обусловленный сменой основного состояния при кроссовере//Письма в ЖЭТФ. 2001. -Т.73. - №2. - С.95-99.

30. Казей З.А., Колмакова Н.П., Сидоренко А.А., Снегирев В.В. Аномалии магнитострикции DyP04, обусловленные взаимодействием уровней//ЖЭТФ. 2001. - Т.119. - Вып.4. - С.805-815.

31. Bednorz J.G., Muller К.А. Possible high Тс superconductivity in the Ba-La-Cu-0 system //Z. Phys. B. 1986. - V.64.- N2. - P. 189-193.

32. Wu M.K., Ashburn J.R., Torhg С .J., Ног P.H., Meng R.L., Gao L., Haung Z.J., Wang Y.Q., Chu C.W. Superconductivity at 93 К in a new mixed-phase Yb-Ba-Cu-O compound system at ambient pressure//Phys. Rev. Lett. 1987. -V.58. - P.908-910.

33. Mesot J., Furrer A. The Crystal Field in Rare Earth Based High-Temperature Superconductors//Journal of Superconductivity. 1997. - V.10. - N6. - P.623-643.

34. Englman R., Halperin В., Weger M. Jahn-Teller (reverse sign) mechanism for superconductive pairing//Physica C. 1990. - V.169. - N3-4. - P.314-24.

35. Дорошенко Н.А., Дьяконов И.П., Левченко Г.Г. Маркович И.И., Свистунов В.М., Фита И.М. Структурный фазовый переход в несверхпроводящем DyBa2Cu307.8./M>TT. 1990. - Т.32. - №6. - С. 18621864.

36. Hizhnyakov V., Sigmund Е. High-!TC superconductivity induced by ferromagnetic clustering//Physica C. 1988. - V.156. - P.655-666.

37. Sigmund E., Muller K.A. Phase Separation in Cuprate Superconductors. -Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 1994. P.l 18-132.

38. Ott H.R. High-Tc Superconductivity. In: The Physics of Superconductors, Edited Bennemann K.H., Ketterson J.B. Berlin: Springer, 2003. - V.l. -P.385-494.

39. Furrer A., Bruesch P. Unternahrer P. Neutron spectroscopic determination of the crystalline electric field in HoBa2Cu307x//Phys. Rev. B. 1988. - V.38. -N7.-P.4616-4623.

40. Nekvasil V. Crystal field and magnetic moments of rare-earth ions in ReBa2Cu307-x (Re=Ce, ., Yb)//Sol. Stat. Commun. 1988. - V.65. - N10. -P.l 103-1106.

41. Беднорц И.Г., Мюллер K.A. Оксиды перовскитного типа новый подход к высокотемпературной сверхпроводимости./ГУФН. - 1988. -Т. 156. - Вып.2.- С.323-376.

42. Clinton T.W., Lynn J.W., Liu J.Z., Jia Y.X. Shelton R.N. Magnetic order of DyBa2Cu307//J. Appl. Phys. 1991. V.70 - N10. - P.5751-5753.

43. Аванесов А.Г., Жорин B.B., Малкин Б.З., Писаренко В.Ф. Кристаллическое поле в высокотемпературных сверхпроводниках// ФТТ.- 1994. Т.36. - №6. - С.1588-1596.

44. Staub U., Mesot J., Guillaume М., Allenspach P., Furrer A., Mutka H., Bowden Z. Taylor A. Neutron spectroscopic studies of the crystal field in HoBa2Cu3Ox (6 <x < 7)//Phys. Rev. B. 1994. - V.50. - N.6. - P.4068-4074.

45. Mesot J., Allenspach P., Staub U., Furrer A., Mutka H. Neutron spectroscopicevidence for cluster formation and percolative superconductivity in ErBa2Cu3(y/Phys. Rev. Lett.- 1993.- V.70. P.865-868.

46. Allenspach P., Furrer A., Hulliger F. Neutron crystal-field spectroscopy and magnetic properties of DyBa2Cu307.6//Phys. Rev. B. 1989. - V.39. - N4. -P.2226-2232.

47. Горемычкин E.A., Осборн P., Тейлор А.Д. Влияние энергетической щели в высокотемпературном сверхпроводнике Tmo.iYo.9Ba2Cu306.9 на ширины переходов между уровнями кристаллического поля//Письма в ЖЭТФ.-1989. Т.50. - Вып.8. - С.351-354.

48. Soderholm L., Loong C.-K., Goodman G.L., and Dabrowski B.D. Crystal-field splittings and magnetic properties of Pr3+ and Nd3+ in RBa2Cu307//Phys. Rev. B. 1991. - V.43. - P.7923-7935.

49. Allenspach P., Furrer A., Bruesch P., Narsolais R. Unternahrer A. Neutron spectroscopic comparison of the crystalline electric field in tetragonal HoBa2Cu306.2 and orthorhombic HoBa2Cu306 8//Phys. Rev. B. 1989. - V.157. - N1 - P.56-64.

50. Soderholm L., Loong C.-K., Kern S. Inelastic neutron scattering of the Er3+ energy levels in ErBa2Cu307//Phys. Rev. B. 1992. - V.45. - N17. - P.10062-10070.

51. Electronic Properties of High-Tc Superconductors and Related Compounds,

52. Edited by Kuzmany H., Mehring M., Fink J. Berlin.: Springer Series in Solid-State Sciences, 1990. - V.99.

53. Lynn J.W., Clinton T.W., Li W.-H., Erwin R.W., Liu J.Z., Vandervoort K. Shelton R.N. 2D and 3D magnetic behavior of Erin ErBa2Cu307//Phys. Rev. Lett. 1989. - V.63. - P.2606-2609.

54. Mesot J., Allenspach P., Staub U., Furrer A., Mutka H., Osborn R., Taylor A. Neutron-spectroscopic studies of the crystal field in ЕгВагСизО* (6<x<7)//Phys. Rev. B. 1993. - V.47. - P.6027-6036.

55. Тейлор К., Дарби M. Физика редкоземельных соединений. Пер. с англ. под ред. С.В. Вонсовского. М.: Мир, 1974. - 224 с.

56. Wybourne B.G. Spectroscopic Properties of Rare-Earths. N.Y.: Interscience, 1965.-236 p.

57. Альтшулер C.A., Козырев Б.М. Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп. М.: Наука, 1972. - 261 с.

58. Stevens K.W.H. Matrix elements and operator equivalents connected with the magnetic properties of rare earth ions//Proc. Phys. Soc. Lond. 1952. - V.A65. - P.209-215.

59. Вигнер E. Теория групп. Пер. с англ. под ред. Я.А. Смородинского. - М.: ИЛ, 1961.

60. Racah G. Group Theory and Spectroscopy, mimeographed notes. Princeton, 1951.- 158 p.

61. Хамермеш M. Теория групп и ее применение к физическим проблемам. -Пер. с англ. под ред. Ю.А.Данилова. М.: Мир, 1966. - 587 с.

62. Варшалович Д.А., Москалев А.Н., Херсонский В.К. Квантовая теория углового момента: аппарат неприводимых тензоров, сферические функции, Зщ-символы. Л.: Наука, 1975. - 439 с.

63. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.: Наука, 1977. -319с.

64. Dieke G.H. Spectra and energy levels of rare-earth ions in crystals. N.Y.: Interscience, 1968. - 401 p.

65. Nielson C.W., Koster G.F. Spectroscopic Coefficients for pn, dn and f Configurations. Cambridge Mass.: M.I.T. Press, 1964.

66. Morin P., Schmitt D. Quadrupolar interactions and magneto-elastic effects in rare earth intermetallic compounds. In: Handbook on Ferromagnetic Materials, Edited by Wohlfarth E.P., Buschow K.H.J. Amsterdam: North-Holland, 1990. - V.5. - P.l-132.

67. Morin P., Rouchy J., Schmitt D. Susceptibility formalism for magnetic and quadrupolar interactions in hexagonal and tetragonal rare-earth compounds//Phys. Rev. B. 1988. - V.37. - N10. - P.5401-5413.

68. Cooke A.H., Ellis C.J., Gehring K.A., Leask M.J.M., Martin D.M., Wanklyn

69. B.M., Well M.R., White R.L. Observation of a magnetically controllable Jahn-Teller distortion in dysprosium vanadate at low temperature//Solid St. Commun. 1970 - V.8. - N9. - P.689-692.

70. Morin P., Rouchy J., de Lacheisserie E. Magnetoelastic properties of RZn equiatomic compounds//Phys. Rev. B. 1977. - V.16. - N7. - P.3182-3193.

71. Givord D, Morin P., Schmitt D. Magnetic properties of TmZn in the ordered phase//J. Magn. Magn. Mat. 1983. - V.40. - N1-2. - P.121-129.

72. Aleonard R., Morin P. TmCd quadrupolar ordering and magnetic interactions//Phys. Rev. B. 1979. - V.19. - N8. - P.3868-3872.

73. Вехтер Б.Г., Казей 3.A., Каплан М.Д., Милль Б.В., Соколов В.И. Влияние ян-теллеровских взаимодействий на магнитные свойства монокристаллов DyV04 и ТЬУ04//ФТТ. 1988. - Т.30. - №4. - С. 1021-1027.

74. Morin P., Rouchy J., Kazei Z. Magnetic and magnetoelastic properties in tetragonal TbP04//Phys. Rev. B. 1994. - V50. - N17. - P.12625-12633.

75. Бумагина Jl.A., Кротов В.И., Малкин Б.З., Хасанов А.Х. Магнитострикцияв ионных редкоземельных парамагнетиках//ЖЭТФ. 1981. - Т.30. - №4. 1. C.1543-1553.

76. Kolmakova N.P., Krynetskii I.B. On the origin of rare earth magnetostriction in compounds of perovskite-type structure//J. Magn. Magn. Mat. 1994.1. V.130.-P.313-316.

77. Блини Б. Сверхтонкая структура и электронный парамагнитный резонанс//В кн. Сверхтонкие взаимодействия в твердых телах. Пер. с англ. под ред. Е.А. Турова. - М.: Мир, 1970. - С. 14-61.

78. Bleaney В., Harley R.T., Ryan J.F., Wells M.R., Wiltshire M.C.K. Energy levels in PrV04//J. Phys. C: Solid St. Phys. 1978. - V.l 1. - P.3059-3069.

79. Bleaney B. Enhanced nuclear magnetism//Physica. 1973. - V.69. - N7. -P.317-329.

80. Аминов Л.К., Теплов M.A. Ядерный магнитный резонанс в редкоземельных ван-флековских парамагнетиках//УФН. 1985. - Т. 147. -Вып.1. - С.49-82.

81. Aminov L.K., Malkin B.Z., Teplov M.A. Magnetic properties of nonmetallic lanthanide compounds//In Handbook on the Physics and Chemistry of Rare Earths. Edited by Gschneidner K.A., Jr., Eyring L. - Amsterdam: Elsevier Science, 1996. - V.22. - P.295-506.

82. Тагиров M.C., Таюрский Д. А. Диэлектрические ван-флековские парамагнетики в сильных магнитных полях (обзор)//Физика низких температур, 2002, Т.28. №3. - С.211-234.

83. Van Vleck J.H., Frank A. The Effect of Second Order Zeeman Terms on Magnetic Susceptibilities in the Rare Earth and Iron Groups//Phys. Rev. -1929. V.34. - P.1494-1496.

84. Van Vleck J.H. Theory of Electric and Magnetic Susceptibility. Oxford.: University Press, 1932.

85. Тагиров M.C., Таюрский Д.А. О возможности динамической поляризации ядер с использованием диэлектрических ван-флековских парамагнетиков//Письма в ЖЭТФ. 1995. - Т.61. - №8. - С.652-655.

86. Bleaney В., de Oliveira А.С., Wells M.R. Nuclear magnetic resonance of 51V(I=7/2) in lanthanide vanadates: I. The paramagnetic shifts//! Phys. C: Solid State Phys. 1982. - V.l 5. - P.5275-5291.

87. Bleaney В., Leask M.J.M., Robinson M.G., Wells M.R., Hatchison Jr. C.A.

88. Enhanced nuclear magnetic resonance in holmium nicotinate//J. Phys. C: Solid State Phys. 1990. - V.12. - P.2009-2014.

89. Tayurskii D.A., Tagirov M.S., Suzuki H. The investigations of dielectric Van Vleck paramagnets at ultrahigh magnetic fields and low temperatures//Physica B. 2000. - V.284-288. - P.1686-1687.

90. Sebek J., Kuriplach J., Herrmannsdorfer T. Hyperfine enhanced nuclear magnetism//Physica B. 2000. - V.284-288. - P. 1696-1697.

91. Таюрский Д.А., Тагиров M.C. Обнаружение связанных 4^электрон-фононных возбуждений в ван-флековском парамагнетике TmES в высоких магнитных полях//Письма в ЖЭТФ. 1998. - Т.67. - С.983-987.

92. Черепанов В.И.- в сб.: Квантовая теория магнитных и электрических явлений в твердых телах./Отв. Ред. Кобелев Л.Я. Свердловск: Изд. Уральского государственного университета, 1969. - Вып.5. - (сер. Физ.). -16 с.

93. Abragam A., Bleaney В. Enhanced nuclear magnetism: some novel features and prospective experiments//Proc. R. Soc. Lond. 1983. -V.387. - P.221-256.

94. Tayurskii D., Suzuki H. On the hyperfine interaction in rare-earth Van Vlek paramagnets at high magnetic fields//J. Phys.: Condens. Matter. 2003. - V.15. -P.2231-2235.

95. Abubakirov D.I., Naletov V.V., Tagirov M.S., Tayurskii D. A., A. N. Yudin Ultrahigh-frequency NMR of Tm3+ ions in single crystals of thulium ethylsulfate in high magnetic fields//JETP Lett. 2002. - V.76. - P.633-636.

96. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. Пер. с англ. под ред. А.А. Гусева. М.: Наука, 1978. - 791 с.

97. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. - 1032 с.

98. Suzuki H., Higashino Y., Ohtsuka Т. Squid NMR studies ofTmP04//J. Low Temp. Physics. 1980. - V.41. - N5/6. - P.449-461.

99. Bleaney В., Pasman J.H.T., Wells M.R. Nuclear magnetic resonance of ,69Tm (enhanced) and 31P in TmP04//Proc. R. Soc. Lond. A. 1983. - V.387. - P.75-90.

100. Suzuki H., Inoue Т., Ohtsuka T. Enhanced nuclear and spin-lattice relaxation time in TmV04 and TmPO^/Physica B. 1981. - V. 107. - P.563-564.

101. Kazei Z.A., Kolmakova N.P., Platonov V.V., Shishkina O.A., Tatsenko O.M. Magnetic anomalies due to energy level crossing in the rare-earth zircons, RX04 (X=V, P)//Abstracts of 3rd Int. Conf. on f-Elements, Paris. 1997. - p. 396.

102. Morin P., Rouchy J., Kazei Z. Magnetic and magnetoelastic properties in tetragonal TmP04//J. Phys. C. 1996. - V.8. - P.7967-7980.

103. Levitin R.Z., Snegirev V.V., Kopylov A.V., Lagutin A.S., Gerber A. Magnetic method of magnetocaloric effect determination in high pulsed magnetic fields//J. Magn. Magn. Mat. 1997. - V.170. - P.223-227.

104. Kasten A., Kahle H. G., Klofer P., Schafer-Siebert D. Elastic properties of the rare-earth phosphates RP04//Phys. stat. sol. B. 1987. - V.144. - P.423-436.

105. Абрагам А., Блини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов.- М.: Мир, 1984. 335 с.

106. Kirste A. Ph.D. Thesis.- Humboldt University at Berlin, 2003. 193 p.

107. Amaya K., Yamashita N. Adiabatic magnetization cooling in Cu(N03)2-2.5H20 by pulsed magnetic field //J. Phys. Soc. Japan. 1977. -V.42. - N1. - P.24-30.

108. Chiba M., Tsuboi Т., Hori H., Shiozaki I., Date M. Anomalous magnetizationof CsFeCb appearing at the applied magnetic fields exceeding 33 T//Solid State Comm. 1987. - V.63. - P.427-430.

109. Bohm W., Kahle H.G., Wuchner W. Spectroscopic study of the crystal field splittings in ТЬРСУ/Phys. stat. sol. (b). 1984. - V.126. - P.381-392.

110. Hodges J.A. Tm3+ and Yb3+ in TmX04 and Yb3+ in YbX04 (X=P, V) from 169Tm and 170Yb Mossbauer measurements//J. Physique. 1983. - V.44. -P.833-839.

111. Becker P.C., Hayhurst Т., Shalimoff G., Conway J.G., Edelstein N., Boatner L.A. Crystal field analysis of Tm3+ and Yb3+ in YP04 and LuP04//J. Chem. Phys. 1984. - V.81. - P.2872-2878.

112. Андроненко P.P., Андроненко С.И., Бажан A.H. Кристаллическое поле и магнитные свойства Рг3+ в РгУ04//ФТТ. 1994. - Т.36. - С.2396-2401.

113. Morrison С.А., Leavitt R.P. In: Handbook on the Physics and Chemistry of Rare-Earths, Edited by Gschneidner K.A., Eyring L. Amsterdam: North-Holland, 1982. - V.5. - P.461-692.

114. Пекуровский B.P., Андроненко С.И. Потенциал кристаллического поля в редкоземельных соединениях со структурой циркона//ФТТ. 1984. -Т.26. - №11. - С.3440-3442.

115. Morrison С.А., Leavitt R.P. Crystal-field analysis of triply ionized rare earth ions in lanthanum trifluoride//J. Chem. Phys. 1979. - V.71. - N6. - P.2366-74.

116. Казей 3.A., Колмакова Н.П., Шишкина О.А. Эффекты кристаллического поля и квадрупольных взаимодействий в цирконах YbX04 (X=V, Р)//ЖЭТФ.- 2001. Т. 120. - Вып.6. - С.1445-56.

117. Guo M.-D., Aldred А.Т., Chan S.-K. Magnetic susceptibility and crystal field effects of rare-earth orthovanadate compounds//.!. Phys. Chem. Solids. -1987. V.48. - P.229-235.

118. Казей 3.A., Колмакова Н.П., Крынецкий И.Б., Сидоренко А.А., Такунов JI.B. Аномалии теплового расширения DyV04, обусловленные квадрупольным упорядочением//ФТТ. 2000. - Т.42 - N2. - С.278-283.

119. Kuse D. Optical absorption spectra and crystal-field splitting of the Er3+ ion in YP04 and YVO4//Z. Phys. 1967. - V.203. - P.49-58.

120. Melcher R.L. In: Physical Acoustics, Edited by Mason W.P. and Thurston R.N. New York: Academic, 1976. - V.XII. - P. 1-77.

121. Sieger M., Kasten A. and Paul W. Ferrimagnetic phase in the metamagnet DyV04//Sol. St. Comm. 1985. - V.53. - P.909-913.

122. Melcher R.L., Pytte E. and Scott B.A. Phonon Instabilities in TmV04//Phys. Rev. Let. 1973. - V.31. - P.307-310.

123. Kasten A. Phase transitions in DyV04 and DyAs04//Z. Phys. В Condens. Matter. - 1980. - V.38. - P.65-76.

124. Page J.H., Smith S.R.P, Taylor D.R. Harley R.T. Dielectric studies and interpretation of the first-order cooperative Jahn-Teller phase transition in DyAs04//J. Phys. C. 1979. - V.12. - P.L875-881.

125. Page J.H., Taylor D.R. Interpretation of the specific heat at the Jahn-Teller phase transition in DyV04 using a "compressible" Ising model//Sol. St. Comm. 1981. - V.40. - P.907-909.

126. Gehring G.A., Harley R.T., Macfarlane R.M. A study of cooperative Jahn-Teller phase transitions in rare-earth vanadates by linear birefringence: II. DyV04//J. Phys. C: Solid St. Phys. 1980. - V.13. - P.3161-3174.

127. Harley R.T., Hayes W., Smith S.R.P. Raman study of phase transitions in rare earth vanadates//Sol. St. Comm. -1971. V.9. - P.515-517.

128. Gehring G.A., Malozemoff A.P., Staude W., Tyte R.N. Effects of uniaxial stress on the optical spectrum of DyV04//J. Phys. Chem. Solids. 1972. -V.33. - P.1499-1510.

129. Завадский Э.А., Заворотнев Ю.Д. Энергетический спектр HoBa2Cu307.5 в сильных магнитных полях//СФХТ. 1991. - Т.4. - №11. - С.2113-2118.

130. Landolt Bornstein, Numerical Data and Functional Relationship in Science and Technology. Edited by H.P.J. Wijn. - Berlin: Springer-Verlag, 1994. V.27f2. - 231 p.

131. Allenspach P., Furrer A., Bruesch P., Narsolais R., Unternahrer A. A neutron spectroscopic comparison of the crystalline electric field in tetragonal HoBa2Cu306.2 and orthorhombic HoBa2Cu3068//Physica C. 1989. - V.l57. -N1. - P.58-64.л

132. Likodimos V., Guskos N., Typek J., Wabia M. EPR study of Dy ions in DyBa2Cu306+x//Eur. Phys. J. B. 2001. - V.24. - P. 143-147.

133. Ирхин Ю.П. Электронное строение 4^оболочек и магнетизм редкоземельных металлов//УФН. 1988. Т.154, Вып.2. - С.321-333.

134. Kazei Z.A., Kolmakova N.P., Shishkina О.A. Magnetoelastic contribution to thermal expansion of rare-earth zircons//Physica B. 1998. - V.245. - P. 164172.

135. Amaya K. In: Recent Advances in Magnetism of Transition Metal Compounds. Singapore: Word Scientific, 1993. - P.327-367.

136. Roessli В., Fischer P., Staub U. Zolliker M., Furrer A. Combined electronic-nuclear ordering of the Ho3+ ions and magnetic stacking faults in HoBa2Cu3Ox (x=7.0, 6.8, 6.3)//J. Appl. Phys. 1994. - V.75. - N10. - P.6337-6339.

137. Hammann J. Manneville P. Ordre magnetique electronique induit par les interactions hyperfines dans les grenats de gallium-holmium et de gallium-terbium//J. Physique. 1973. - V.34. - P.615.

138. Haseda Т., Tokunaga Y., Yamada R., Kuramitsu Y., S. Sakatsume, K. Amaya, Proc. 12 LT, Kyoto, 1970, p. 685.

139. Публикации по теме диссертации

140. Демидов А.А., Казей З.А., Колмакова Н.П. Эффект Зеемана и пересечение уровней в сильном магнитном поле в редкоземельных соединениях RBa2Cu307.5, R = Dy, Но, Ег, Тш//Вестник Московского Университета, Серия 3. Физика. Астрономия. 2002. - №3. - С.53-57.

141. Kazei Z.A., Demidov А.А., Kolmakova N.P. Magnetic ordering near crossover in singlet paramagnets//JMMM. 2003. - V.258-259. - P.590-593.

142. Kirste A., von Ortenberg M., Demidov A.A., Kazei Z.A., Kolmakova N.P., Platonov V.V., Sidorenko A.A., Tatsenko O.M. Crossover in the Van Vleck paramagnet TmP04//Physica B. 2003. - V.336. - P.335-343.

143. Демидов A.A., Казей 3.A., Колмакова Н.П., Брото Ж.-М., Ракото X. Разрушение сильным магнитным полем квадрупольного и магнитного упорядочений и кроссовер в ян-теллеровском магнетике DyVO^/ЖЭТФ. -2004. Т. 126. - №1. - С.224-228.

144. Demidov А.А., Kazei Z. A., Kolmakova N. P., Broto J.-M., Racoto H. Phase transitions and crossover at high magnetic fields in the Jahn-Teller compound DyV04//Phys. Rev. B. 2004 (in print).

145. Kazei Z.A., Demidov A.A., Kolmakova N.P. Magnetic ordering near crossover in singlet paramagnets//Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism, Moscow, Russia, 2002. P.357.

146. Demidov A.A., Kazei Z.A., Kolmakova N.P., Platonov V.V., Tatsenko O.M. Are two and more crossovers observable at high pulsed fields in rare-earth zircons?//Abstracts of 9th International Conference on Megagauss Magnetic

147. Fields Generation and Related Topics, Moscow-St.-Petersburg, Russia, 2002. -P.55-56.

148. Демидов A.A., Колмакова Н.П. Спиновое упорядочение в магнитном поле в ван-флековских ВТСП типа 1-2-3//Тезисы докладов 56й Научной конференции проф.-преп. состава БГТУ, 2002,- С.22-23.

149. Ю.Демидов А.А., Колмакова Н.П. Каскад кроссоверов в редкоземельных цирконах//Тезисы докладов 56й Научной конференции проф.-преп. состава БГТУ, 2002. С.24-25.

150. П.Демидов А.А. Магнитное упорядочение вблизи кроссовера в соединениях RBa2Cu307.5, R=Dy, Но, Ег, Тш//Тезисы докладов Научной сессии МИФИ-2003, т.4, 2003. С.189-190.

151. Демидов А.А., Казей З.А., Колмакова Н.П. Кроссовер и разрушение магнитным полем магнитного и квадрупольного упорядочения в БуУО^/Тезисы докладов Международной конференции "Ломоносов -2003", секция "Физика", 2003. С.208-210.

152. З.Демидов А.А., Казей З.А., Кирсте А., Колмакова Н.П., фон Ортенберг М., Платонов В.В., Сидоренко А.А., Таценко О.М. Кроссовер в синглетном парамагнетике ТтР04//Тезисы докладов Совещания по физике низких температур НТ-33, 2003. С.123-124.

153. Казей З.А., Колмакова Н.П., Демидов А.А., Брото Ж.-М., Ракото X. Подавление квадрупольного упорядочения и кроссовер в DyV04 в сильном магнитном поле//Тезисы докладов Совещания по физике низких температур НТ-33, 2003. С.225-226.

154. Kazei Z.A., Kolmakova N.P., Platonov V.V., Sidorenko A.A., Tatsenko O.M., Demidov A.A. Effects of the energy level interaction at high magnetic fields in rare-earth compounds//Abstracts of International Conference on Magnetism 2003, Rome, Italy. P.443.

155. Демидов A.A., Казей 3.A., Колмакова Н.П. Магнитные аномалии в DyV04, связанные с подавлением квадрупольного и магнитного упорядочений и взаимодействием энергетических уровней//Тезисы докладов

156. Международной научной конференции "Актуальные проблемы физики твердого тела, ФТТ-2003", 2003. С. 19.