Исследование ортоферрита HoFeO3 различными нейтронными методами

Представлены результаты исследования монокристалла ортоферрита HoFeO₃ несколькими нейтронными методами:
- Исследования методом дифракции нейтронов во внешнем магнитном поле показали наличие 8 различных магнитных фаз, которые были индуцированы или подавлены в зависимости от внешнего поля.
- С помощью измерений методом дифракции поляризованных нейтронов было обнаружено, что во время фазового перехода при TSR1 = 53 K во внешнем магнитном поле, приложенном вдоль оси b кристалла, упорядоченный магнитный момент подрешетки Fe поворачивается от кристаллографического направления c к направлению a с выходом из плоскости ac в направлении b. Это означает, что приложенное поле нарушает орторомбическую симметрию, допуская некоторую намагниченность параллельно b в небольшой температурной области.
- При этом данные, полученные методом неупругого рассеяния нейтронов, демонстрируют, что спиновая динамика подсистемы Fe не изменяется при спин-переориентационных переходах. Наблюдаемый спектр магнитных возбуждений был проанализирован в рамках линейной спин-волновой теории. В рамках этого подхода были получены антиферромагнитные обменные взаимодействия для ближайших соседей и следующих за ближайшими соседей для подсистемы Fe. Температурная зависимость щели в спектре спиновых волн Fe указывает на температурную эволюцию параметров анизотропии. Также показано, что при магнитном фазовом переходе при TSR1 = 53 K изменяется энергия некоторых уровней кристаллического электрического
поля иона Ho³⁺.