Спиновая динамика и магнитные фазовые переходы в квазидвумерном антиферромагнетике Mn[C₁₀H₆(OН)(COO-)]₂x2H₂О

Abstract

Изучены угловые и частотные зависимости ширины линии поглощения спектра ЭПР металлорганического антиферромагнетика Mn[C₁₀H₆(OН)(COO-)]₂x2H₂О при высокой температуре (Т = 250 К). Поведение спектра ЭПР при высоких температурах описывается диффузионной моделью для квазидвумерных магнитных структур. Оценены коэффициент диффузии D, начальное время τ₁, время отсечки диффузионного режима τ₂ и недиффузионный вклад в ширину линии ЭПР. Изучены температурные и полевые зависимости магнитной восприимчивости и намагниченности в области температур 1,8–25 К в импульсных магнитных полях до 150 кЭ вдоль главных магнитных осей. Обнаружены слабый ферромагнитный момент вдоль «легкой» оси антиферромагнетика и спипереориентационные магнитные фазовые переходы при H₁ = 5 кЭ (спин-флоп переход) и H₂ ≈ (97±2) кЭ и H₃ ≈ ((100±2) кЭ (спин-флип переходы) для осей «легкого» и «среднего» намагничивания.Вивчено кутові та частотні залежності ширини лінії поглинання спектра ЕПР металорганічного антиферомагнетика Mn[C₁₀H₆(OН)(COO-)]₂x2H₂О при високій температурі (Т = 250 К). Поведінка спектра ЕПР при високих температурах описується дифузійною моделлю для квазідвовимірних магнітних структур. Оцінено коефіцієнт дифузії D, початковий час τ₁, час відсікання дифузійного режиму τ₂ та недифузійний вклад в ширину лінії ЕПР. Досліджено температурні та польові залежності магнітної сприйнятливості і намагніченості в області температур 1,8–25 К та магнітних полів до 150 кЕ вздовж головних магнітних осей. Виявлено слабкий магнітний момент вздовж «легкої» осі антиферомагнетика та спін-переорієнтаційні магнітні фазові переходи при H₁= 5 кЕ (спін-флоп перехід) та H₂ ≈ ( 97±2) кЕ і H₃ ≈ (100±2) кЕ (спін-фліп переходи) для осей «легкого» та «середнього» намагнічування.The angular and frequency dependences of absorptionline width in the EPR spectrum of the antiferromagnet Mn[C₁₀H₆(OН)(COO-)]₂x2H₂О are studied at high temperature (250 K). The EPR spectrum behavior at high temperatures is described by the diffusion model for quasi-two-dimensional magnetic structures. The diffusion constant D, the starting time τ₁ and the end time of the diffuse process τ₂ are estimated. A nondiffusive contribution to the line width of the EPR spectrum was determined. The temperature and field dependences of magnetic susceptibility and magnetization are studied in a temperature range 1.8–25 K at impulse magnetic fields up to 150 kOe along the principal magnetic axes. A weak ferromagnetic moment is detected along the easy axis direction of Mn[C₁₀H₆(OН)(COO-)]₂x2H₂О. The spin-reorientations magnetic phase transitions are observed at H₁ = 5 kOe (spin-flop transition) and at H₂ (97 2) kOe and H₃ (100 2) kOe (spin-flip transition) along the easy and mean magnetic axes.The angular and frequency dependences of absorptionline width in the EPR spectrum of the antiferromagnet Mn[C₁₀H₆(OН)(COO-)]₂x2H₂О are studied at high temperature (250 K). The EPR spectrum behavior at high temperatures is described by the diffusion model for quasi-two-dimensional magnetic structures. The diffusion constant D, the starting time τ₁ and the end time of the diffuse process τ₂ are estimated. A nondiffusive contribution to the line width of the EPR spectrum was determined. The temperature and field dependences of magnetic susceptibility and magnetization are studied in a temperature range 1.8–25 K at impulse magnetic fields up to 150 kOe along the principal magnetic axes. A weak ferromagnetic moment is detected along the easy axis direction of Mn[C₁₀H₆(OН)(COO-)]₂x2H₂О. The spin-reorientations magnetic phase transitions are observed at H₁ = 5 kOe (spin-flop transition) and at H₂ ≈ ( 97±2) kOe and H₃ ≈ (100±2) kOe (spin-flip transition) along the easy and mean magnetic axes.