Анотація до роботи:

Дергачов К.Г. Особливості магніторезонансних властивостей низьковимірних сполук з магнітними іонами Co²⁺, Mn²⁺, Fe³⁺, Tb³⁺. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.11 магнетизм. Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України, Харків, 2007.

Дисертаційна робота присвячена вивченню магнітних і резонансних властивостей низки нових низьковимірних магнітних сполук, що представляють групи метало-органічних комплексів і подвійних вольфраматів. Основною метою дисертації був пошук ефектів, які обумовлені низькою вимірністю магнітних структур цих систем, а також оцінка головних магнітних параметрів кристалів. Об’єктами дослідження були кристали з магнітними іономи Co²⁺, у якого орбітальний момент в основному стані відмінний від нуля, магнітні системи, які знаходяться в S-стані (сполуки з іонами Mn²⁺ і Fe³⁺) і кристали з некрамерсовим іоном Tb³⁺ в матриці подвійного вольфрамата.

В дисертаційній роботі за допомогою використання резонансної, магнітної вібраційної та SQUID методики було виявлено ряд ефектів, що обумовлені низькою вимірністю магнітної структури наступних матеріалів [(CH₃)₃NH]CoCl₃2H₂O, (NH₃)₂(CH₂)₃CoCl₄ і Mn[C₁₀H₆(OH)(COO)]₂2H₂O NaFe(WO₄)₂ та KTb(WO₄)₂.

В результаті комплексних досліджень зроблені оцінки головних параметрів магнітних систем і показано, що низька симетрія кристалічної ґратки і низька розмірність магнітної системи приводять до магнітних і резонансних властивостей суттєво відмінних від властивостей тривимірних магнетиків.

У дисертації вирішено проблему виявлення нових ефектів, пов’язаних з впливом низької вимірності та симетрії магнітних взаємодій на резонансні і магнітні властивості групи нових та маловивчених кристалів – метало-органічних комплексів і подвійних вольфраматів. Основні результати роботи можно сформулювати таким чином:

1. В квазіодновимірному магнетику [(CH₃)₃NH]CoCl₃2H₂O в обмінно-зв’язаних ізінгівських феромагнітних ланцюжках, слабо пов’язаних між собою, вперше експериментально виявлено спін-кластерний резонанс при температурах суттєво вищих температури Неєля в області ближнього магнітного порядку. При вивченні частотно-польових залежностей спектра ФМР двохпідграткового антиферомагнетика [(CH₃)₃NH]CoCl₃2H₂O в метамагнітній фазі виявлена обмінна мода.

2. Експериментально встановлено, що монокристал (NH₃)₂(CH₂)₃CoCl₄ можно віднести до класу антиферомагнетиків із взаємодією Дзялошинського. При цьому магнітне впорядкування системи здійснюється як фазовий перехід першого роду. На основі отриманих експериментальних результатів запропоновано модель магнітної структури сполуки (NH₃)₂(CH₂)₃CoCl₄.

3. В результаті дослідження резонансного спектру монокристала Mn[C₁₀H₆(OH)(COO)]₂2H₂O експериментально виявлені лінії магнітодипольного двомагнонного допорогового поглинання. При орієнтації зовнішнього магнітного поля вздовж «проміжної» осі кристала також виявлено додаткове поглинання, яке пов’язане з тримагнонними процесами взаємодії. Проведені експерименти дозволили визначити величину міжшарової обмінної взаємодії =6.210^-3 К.

В сполуці Mn[C₁₀H₆(OH)(COO)]₂2H₂O виявлено логарифмічну залежність ширини лінії ЕПР від частоти при відповідному «магічному куті» напрямку магнітного поля, що доводить квазідвовимірний характер магнітної взаємодії в цій сполуці.

Встановлено слабкоферомагнітний характер температурної залежності магнітної сприйнятливості в магнітовпорядкованому стані вздовж «легкої» осі кристала.

4. При вивченні резонансних властивостей у сполуці NaFe(WO₄)₂ виявлено додадкове поглинання, яке пов’язане з локальними модами, що зумовлені порушенням трансляційного порядку шаруватої магнітної структури. Експериментально встановлено стрибок напрямку осі антиферомагнетизму при магнітному впорядкуванні.

5. В сполуці KTb(WO₄)₂ експериментально досліджено триплетну структуру спектра ЕПР і показано, що вона обумовлена ланцюжковою магнітною структурою з ізінгівським характером взаємодії між магнітними іонами Tb³⁺. Виявлено структурний фазовий перехід I-го роду, індукований зовнішнім магнітним полем.

Публікації автора:

1. Кобец М.И., Хацько Е.Н., Пащенко В.А., Черный А.С., Дергачев К.Г., Борисенко В.Г. Резонансные свойства квазиодномерного изинговского магнетика [(CH₃)₃NH]CoCl₃2H₂O в парамагнитной и магнитоупорядоченной фазах // ФНТ. - 2002. - Т. 28, №12. - С. 1251 - 1259.

2. Дергачев К.Г., Кобец М.И., Хацько Е.Н. Магниторезонансные исследования низкоразмерного магнетика NaFe(WO₄)₂ // ФНТ. - 2005. - Т. 31, №5. - С. 530 - 535.

3. Дергачев К.Г., Кобец М.И., Логинов А.А., Хацько Е.Н. Исследование электронного парамагнитного резонанса в синглетном магнетике KTb(WO₄)₂ // ФНТ. - 2005. - Т. 31, №10. - С. 1130 - 1142.

4. Дергачов К.Г., Кобець М.І., Хацько Е.М. Локальні моди в низько вимірному магнетику NaFe(WO₄)₂ // УФЖ. - 2006. - Т. 51, №3. - С. 284 - 289.

5. Дергачев К.Г., Кобец М.И., Хацько Е.Н., Ланг М., Пащенко В.А. Магниторезонансные свойства низкоразмерного антиферомагнетика Mn[C₁₀H₆(OH)(COO)]₂2H₂O // ФНТ. - 2006. - Т. 32, №3. - С. 306 - 316.

6. Черный А.С., Дергачев К.Г., Кобец М.И., Хацько Е.Н. Магнитные и резонансные свойства (NH₃)₂(CH₂)₃CoCl₄ – антиферромагнетика с взаимодействием Дзялошинского // ФНТ. - 2006. - Т. 32, №10. - С. 1233 - 1240.

7. Дергачев К.Г., Кобец М.И., Хацько Е.Н., Хрусталев В.М., Пащенко В.А. Спиновая динамика и магнитные фазовые переходы в квазидвумерном антиферромагнетике Mn[C₁₀H₆(OH)(COO)]₂2H₂O // ФНТ. - 2007. - Т. 33, №5. - С. 570 - 577.

8. Dergachev K.G., Khatsko E.N., Kobets M.I. Incommensurate phase in KTb(WO₄)₂ induced by magnetic field // Proc. 7^th International Symposium on ferroic domains and mesoscopic structure. Giensc (France) - 2002. - P. 77.

9. Dergachev K.G. Resonance properties of monoclinic magnet KYb(MoO₄)₂ // Proc. Open Ukrainian conference of young scientists «Modern questions of material science». - Kharkov (Ukraine) - 2003. - P. 6.

10. Дергачев К.Г., Кобец М.И., Хацько Е.Н. Магнитные и резонансные исследования NaFe(WO₄)₂ // Труды Конференции молодых ученых Физика низких темпрератур. - Харьков (Украина) - 2004. - C. 18.

11. Dergachev K.G., Khatsko E.N., Cherny A.S., Rykova A.I. Low temperature magnetization and relaxation in chain compound [(CH₃)₃NH]CoCl₃2H₂O // Proc. SCM-2004. - Darmstadt (Germany) - 2004. - P. 93.

12. Dergachev K.G., Kobets M.I., Rykova A.I., Khatsko E.N. ESR investigation of monoclinic singlet KTb(WO₄)₂ // Proc. 20^th General Conference Condensed Matter Division EPR. - Prague (Czech Republic) - 2004. - P. 175.

13. Dergachev K.G., Khatsko E.N., Kobets M.I. Spin resonsnce in strongly coupled Ising chains in [(CH₃)₃NH]CoCl₃2H₂O // Proc. The International Conference on strongly Correlated Electron Systems. cKarlsruhe (Deutschland) - 2004. - P. 38.

14. Dergachev K.G., Khatsko E.N., Loginov A.A, Kobets M.I., Cherny A.S., Rykova A.I.. Magnetoresonance properties of the singlet antiferromagnet KTb(WO₄)₂ // Proc. RAMIS. - Pozna (Bdlewo) - 2005. - P. 63.

15. Дергачев К.Г., Кобец М.И., Хацько Е.Н. Локальные моды в низкоразмерном магнетике NaFe(WO₄)₂ // Труды ІЕФ-2005. - Ужгород (Украина) - 2005. - С. 59.

16. Dergachev K.G., Kobets M.I., Khatsko E.N. Resonance investigation and sub-threshold two magnon absorption in low-dimensional magnet C₂₂H₁₈MnO₈ // Proc. Euromag 2005/EENC 2005. - Veldhoven (The Netherlands) - 2005. - P. 41.

17. Dergachev K., Khatsko E., Loginov A., Sulpice A., Cherny A., Kobets M., Rykova A. Low temperature magnetic properties of the singlet antiferromagnet KTb(WO₄)₂ // Proc. 24^th International Conference on Low Temperature Physics LT 24. - Orlando, Florida (USA) - 2005. - P. 107.

18. Дергачев К.Г., Хацько Е.Н., Кобец М.И. Влияние низкой симметрии и размерности на магнитные свойства NaFe(WO₄)₂ // Труды Международной научной конференции «Актуальные проблемы физики твердого тела» ФТТ-2005. - Минск (Беларусь) - 2005. - C. 42.

19. Дергачев К.Г., Кобец М.И., Хацько Е.Н. Резонансные исследования и допороговое двухмагнонное поглощение в низкоразмерном соединении Mn[C₁₀H₆(OH)(COO^-)]₂2H₂O // Матеріали 7-ої Міжнародної конференції «Фізичні явища в твердих тілах». - Харків (Україна) - 2005. - C. 121.