Синтез монокристаллов PbMn1-xFexBO4 и исследование их магнитных структур

Методом спонтанной кристаллизации были выращены монокристаллы PbMn_1-xFe_xBO₄ являющиеся сильноанизотропными магнетиками и относящиеся к пространственной группе Pnma. Цепочечный характер кристаллической структуры этих соединений, а также протяженный температурный интервал существования магнитного вклада в теплоемкость выше температуры Кюри Т_С, в отсутствии магнитного поля позволяет отнести их к квазинизкомерным магнетиками. В соединении PbMnBO₄ парамагнитная температура Кюри-Вейсса q » 49 К, которая находится из высокотемпературной восприимчивости и определяется суммой обменных взаимодействий, в полтора раза превосходит температуру перехода Т_С = 30.3 K, что приводит к различию внутри- и межцепочечных обменных взаимодействий, величины которых составляют J » 20.2 K и J’ » 2.2 K.В отличие от классических квазиодномерных магнитных материалов, в которых соотношение обменов составляет J’/J∼ 10⁻² – 10⁻³ у PbMnBO₄ отсутствует широкий максимум теплоемкости, обусловленный установлением ближнего магнитного порядка в цепочках. Поэтому в квазиодномерных магнетиках с относительно небольшой разницей внутри- и межцепочечных взаимодействий, таких как соединение PbMnBO_4, корреляции ближнего порядка в цепочках не приводят к формированию хорошо различимого широкого максимума теплоемкости в парамагнитной области, но увеличивают температурный интервал выше T_C, в котором наблюдается заметный магнитный вклад в теплоемкость. Это позволяет отнести данный ферромагнетик к трехмерным магнетикам, в котором есть предпосылки существования цепочечного характера магнитной структуры.