Температурный гистерезис магнитных фазовых переходов в Tb(1-x)CexMn2O5 (x=0, 0.2, 0.25)
Методами рассеяния нейтронов проведены исследования температурной эволюции магнитной структуры мультиферроиков Tb1-xCexMn2O5 (x =0, 0.20, 0.25). Установлено, что при качественном подобии магнитных состояний и серии фазовых переходов для чистого TbMn2O5 (TMO) и легированных кристаллов Tb1-xCexMn2O5 (TCMO, x = 0.2 и 0.25) имеется ряд существенных отличий в их свойствах. В отличие от TMO, где наблюдаются три магнитные фазы, в TCMO обнаружены две магнитные фазы, сосуществующие друг с другом в широком температурном интервале, обнаруживая довольно широкий температурный гистерезис. Одна из фаз с волновым вектором k1 = (0.5, 0, kz1), kz1=0.25 – соразмерная, возникает при температурах ниже TN ~ 39К (для х = 0.2), TN ~ 38К (х=0.25). Вторая фаза – несоразмерная с вектором k2 = (1/2, 0, kz2), kz2 = 0.256(2), появляется при охлаждении при T = 21K (х=0.2) и 19К (х=0.25). При дальнейшем охлаждении до 16К компонента kz2 изменяется до 0.292(2), и затем сохраняется неизменной. Компонента же kz1 увеличивается до величины 0.280(2) в диапазоне 15 – 10 К, после чего остается постоянной вплоть до 1.5К. При повышении температуры наблюдается обратное изменение компонент kz1 и kz2 к первоначальным значениям, однако эти изменения происходят при температурах на 7 градусов выше, чем при понижении температуры. Для TMO также наблюдалось сосуществование двух фаз, но температурный гистерезис оказался значительно меньшим, чем в TCMO. Мы связываем это с различной плотностью доменных границ и различными размерами доменов в чистых и легированных кристаллах. Работа поддержана грантами РФФИ 11-02-01363-а, 11-02-00218-a, МинОбрНауки N16.518.11.7034 и грантом Президиума РАН.