Семинар ОИКС: Особенности магнитного упорядочения в новом хиральном магнетике MnSnTeO6

Был синтезирован новый тригональный (треугольно–решеточный) низкоразмерный магнетик MnSnTeO₆ с хиральной кристаллической структурой (P321). Магнитная восприимчивость и удельная теплоемкость показывают две аномалии. Первая при T_N ~10 K связана с формированием дальнего магнитного порядка, который, как было показано посредством нейтронографии, имеет вектор распространения k = (0, 0, 0.182). Другая аномалия наблюдалась при T* ~ 4.9 K и характеризуется значительным тепловым гистерезисом. Также было установлено, что диэлектрическая проницаемость имеет пик при этой температуре, что свидетельствует о формировании спонтанной электрической поляризации. С помощью первопринципных и модельных расчётов показано, что магнитное основное состояние MnSnTeO₆ имеет сложную природу, формируется в результате фрустраций и описывается набором циклоид. Продемонстрировано, что доминирующим для ионов Mn является обменное взаимодействие между четвёртыми соседями, причём лишь половиной из них. В итоге получено прекрасное согласие результата моделирования температурной зависимости магнитной восприимчивости методом Монте-Карло для классической модели Гейзенберга с использованием рассчитанных обменных взаимодействий, с экспериментальным поведением восприимчивости, а предсказанный набор циклоид в основном состоянии полностью подтвержден моделью спиновой структуры, построенной по результатам обработки нейтронных дифракционных данных при низких температурах.