Магнитоэлектрические состояния TbMnO₃ в магнитных полях различных направлений

Abstract

Проведен феноменологический анализ магнитоэлектрических диаграмм сегнетоантиферромагнетика TbMnO₃ в области температур, где редкоземельная подсистема парамагнитная. Показано, что объяснение поведения электрической поляризации в магнитных полях разных направлений невозможно только в рамках А-конфигурации спинов марганца, и следует учитывать более слабые G- и C-состояния. Магнитоэлектрические диаграммы свидетельствуют о более сложной структуре спинов типа «косой крест». Доказано, что так называемый «поляризационный флоп» в магнитном поле в TbMnO₃ не является переходом, подобным спин–флопу в магнетиках.

Проведено феноменологічний аналіз магнітоелектричних діаграм сегнетоантиферомагнетика TbMnO₃ в області температур, де рідкоземельна підсистема є парамагнітною. Показано, що пояснення поведінки електричної поляризації у магнітних полях різних напрямків неможливо тільки в рамках А-конфігурації спінів марганцю, і треба враховувати слабкі G- і C-стани. Магнітоелектричні діаграми свідчать о більш складній структурі спінів типу «косий хрест». Доведено, що так званий «поляризац ійний флоп» у магнітному полі у TbMnO₃ не є переходом, який схожий з спін–флопом у магнетиках.

A phenomenological analysis of the magnetoelectric ME diagrams of the ferroelectric–antiferromagnetic TbMnO₃ in a temperature region where the rare-earth subsystem is paramagnetic has been made. It is shown that the behavior of electric polarization in magnetic fields of different directions can not be explained within the limits of A-configuration of spins without any consideration of weaker G- and C-states. The ME diagrams suggest a more complex spin structure of an «oblique cross» type. It is proved that the so-called «magnetic-field–induced- polarization flop» in TbMnO₃ is not similar to the spin-flop transition in magnets.