Магнитные свойства монокристалла GdCr3(BO3)4

Анотація

Проведено исследование температурной зависимости магнитной восприимчивости χ(Т) монокристалла GdCr₃(BO₃)₄ в температурном диапазоне 2–300 К для двух ориентаций внешнего магнитного поля: Н || c и Н ⊥ c. Установлено, что гадолиниевый хромовый борат упорядочивается антиферромагнитно при Т_N = 7 К. Обнаружено, что при Т > 10 К магнитные свойства кристалла изотропны, что характерно для чисто спиновых состояний ионов Cr³⁺ и Gd³⁺. Показано, что магнитная восприимчивость χ(Т) соединения GdCr₃(BO₃)₄ при Т > Т_N хорошо описывается одномерной спиновой моделью для системы ферромагнитных цепочек ионов Cr³⁺ с обменом 2J/k = –13,6 К и с антиферромагнитным взаимодействием 2J′/k = +0,72 К между цепочками. При этом гадолиниевая подсистема подмагничена антиферромагнитно благодаря обменному f–d-взаимодействию, что дает θ_Gd = –2,8 К. Сделано предположение, что соединение GdCr₃(BO₃)₄ в магнито-упорядоченном состоянии является антиферромагнетиком с анизотропией типа «легкая плоскость».