danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"dan-321Research ArticleФИЗИКАPHYSICSКРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И СЛАБЫЙ ФЕРРОМАГНЕТИЗМ МУЛЬТИФЕРРОИКОВ Bi 1–x Cax Fe1–x Mnx O3CRYSTAL STRUCTURE AND WEAK FERROMAGNETISM OF Bi 1–x Cax Fe1–x Mnx O3 MULTIFERROICSТроянчукИ. О.TroyanchukI. O.

член-корреспондент 

troyan@physics.byБушинскийМ. В.BushinskyM. V.bushinsky@physics.byКарпинскийД. В.KarpinskyD. V.karpinsky@ifttp.bas-net.byЧоботА. Н.ChobotA. N.a.n.chobot@tut.byТерешкоН. В.TereshkoN. V.tereshko@physics.byМантыцкаяО. С.MantytskayaO. S.mantytskaja@physics.byЧоботГ. М.ChobotG. M.g.m.chobot@tut.byНПЦ НАН Беларуси по материаловедениюScientific and Practical Materials Research Centre of the National Academy of Sciences of BelarusБелорусский государственный аграрный технический университетBelarusian State Agrarian Technical University2016050820166035762Copyright © Троянчук И.О., Бушинский М.В., Карпинский Д.В., Чобот А.Н., Терешко Н.В., Мантыцкая О.С., Чобот Г.М., 20162016Троянчук И.О., Бушинский М.В., Карпинский Д.В., Чобот А.Н., Терешко Н.В., Мантыцкая О.С., Чобот Г.М.Troyanchuk I.O., Bushinsky M.V., Karpinsky D.V., Chobot A.N., Tereshko N.V., Mantytskaya O.S., Chobot G.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/321

Проведено исследование кристаллической структуры и магнитных свойств мультиферроиков Bi1–x Cax Fe1–x Mnx O3 (x ≤ 0,22). Обнаружена следующая последовательность кристаллоструктурных превращений в стехиометрических составах: ромбоэдрическая (пр. группа R3c) полярная фаза (х ≤ 0,18), орторомбическая (пр. группа Pnma) неполярная фаза (х > 0,19). Полярная фаза является антиферромагнитной и проявляет метамагнетизм при x < 0,10. Полярная и неполярная фазы являются слабыми ферромагнетиками при комнатной температуре со спонтанной намагниченностью, близкой к 0,07 emu/g (x = 0,18 и х = 0,22). Понижение температуры ведет к переходу в состояние, близкое к антиферромагнитному. 

The crystal structure and magnetic properties of Bi1–x Cax Fe1–x Mnx O3 (x ≤ 0.22) have been studied. It was shown that the rhombohedral (R3c) polar phase at x > 0.18 transforms into the nonpolar orthorhombic phase (Pnma). The polar phase is antiferromagnetic and metamagnetic at x < 0.1. The polar and nonpolar phases are weak ferromagnets with remnant magnetization around 0.07 emu/g (x = 0.18 and х = 0.22). Decreasing the temperature leads to the state close to antiferromagnetic. 

мультиферроикимагнитные материалыдифракцияфазовые переходынамагниченностьmultiferroicsmagnetic materialsdiffractionphase transitionsmagnetizationReferencesCatalan, G. Physics and Applications of Bismuth Ferrite / G. Catalan, J. F. Scott // Adv. Mater. – 2009. – Vol. 21. – P. 2463–2485.Catalan, G. Physics and Applications of Bismuth Ferrite / G. Catalan, J. F. Scott // Adv. Mater. – 2009. – Vol. 21. – P. 2463–2485.Fiebig, M. Revival of the magnetoelectric effect / M. Fiebig // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2005. – Vol. 38. – P. 123–155.Fiebig, M. Revival of the magnetoelectric effect / M. Fiebig // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2005. – Vol. 38. – P. 123–155.Isothermal structural transitions, magnetization and large piezoelectric response in Bi1−x Lax FeO3 perovskites / I. O. Troyanchuk [et. al.] // Phys. Rev. B. – 2011. – Vol. 83. – P. 054109–054115.Isothermal structural transitions, magnetization and large piezoelectric response in Bi1−x Lax FeO3 perovskites / I. O. Troyanchuk [et. al.] // Phys. Rev. B. – 2011. – Vol. 83. – P. 054109–054115.Sosnowska, I. Spiral magnetic ordering in bismuth ferrite / I. Sosnowska, T. Peterlin-Neumaier, E. Steichele // J. Phys. C: Solid State Phys. – 1982. – Vol. 15. – P. 4835–4846.Sosnowska, I. Spiral magnetic ordering in bismuth ferrite / I. Sosnowska, T. Peterlin-Neumaier, E. Steichele // J. Phys. C: Solid State Phys. – 1982. – Vol. 15. – P. 4835–4846.Нарушенная четность относительно инверсии пространства и времени и магнитоэлектрические взаимодействия в антиферромагнетиках / А. М. Кадомцева [и др.] // Письма в ЖЭТФ. – 2004. – Т. 79, вып. 11. – С. 705–716.Нарушенная четность относительно инверсии пространства и времени и магнитоэлектрические взаимодействия в антиферромагнетиках / А. М. Кадомцева [и др.] // Письма в ЖЭТФ. – 2004. – Т. 79, вып. 11. – С. 705–716.Tokunaga, M. High-field study of multiferroic BiFeO3 / M. Tokunaga, M. Azuma, Y. Shimakawa // J. Phys.: Conf. Series. – 2010. – Vol. 200. – P. 012206–012212.Tokunaga, M. High-field study of multiferroic BiFeO3 / M. Tokunaga, M. Azuma, Y. Shimakawa // J. Phys.: Conf. Series. – 2010. – Vol. 200. – P. 012206–012212.Wojdel, J. C. Ab Initio Indications for Giant Magnetoelectric Effects Driven by Structural Softness / J. C. Wojdel, J. Iniguez // Phys. Rev. Lett. – 2010. – Vol. 105, N 3. – P. 037208–037212.Wojdel, J. C. Ab Initio Indications for Giant Magnetoelectric Effects Driven by Structural Softness / J. C. Wojdel, J. Iniguez // Phys. Rev. Lett. – 2010. – Vol. 105, N 3. – P. 037208–037212.Слабый ферромагнетизм в мультиферроиках на основе BiFeO3 / И. О. Троянчук [и др.] // Письма в ЖЭТФ. – 2009. – Т. 89, вып. 4. – С. 204–208.Слабый ферромагнетизм в мультиферроиках на основе BiFeO3 / И. О. Троянчук [и др.] // Письма в ЖЭТФ. – 2009. – Т. 89, вып. 4. – С. 204–208.Structural transformations and magnetic properties of Bi1–x Lnx FeO3 (Ln = La, Nd, Eu) mulniferroics / I. O. Troyanchuk [et al.] // Phys. Status Solidi B. – 2009. – Vol. 246. – P. 1901–1907.Structural transformations and magnetic properties of Bi1–x Lnx FeO3 (Ln = La, Nd, Eu) mulniferroics / I. O. Troyanchuk [et al.] // Phys. Status Solidi B. – 2009. – Vol. 246. – P. 1901–1907.Change in periodicity of the incommensurate magnetic order towards commensurate order in bismuth ferrite lead titanate / T. Stevenson [et al.] // J. Magn. Magn. Mater. – 2010. – Vol. 322, N 22. – P. L64–L67.Change in periodicity of the incommensurate magnetic order towards commensurate order in bismuth ferrite lead titanate / T. Stevenson [et al.] // J. Magn. Magn. Mater. – 2010. – Vol. 322, N 22. – P. L64–L67.Гуденаф, Д. Магнетизм и химическая связь / Д. Гуденаф. – М., 1968.Гуденаф, Д. Магнетизм и химическая связь / Д. Гуденаф. – М., 1968.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.