Комменсурованные магнитные структуры RMn2O5 (R = Y, Ho, Bi), определённые методом нейтронной дифракции на одном кристалле

Точные магнитные структуры RMn2O5 при R = Y, Ho, Bi в комменсурированной/ферроэлектрической области были определены методом нейтронной дифракции на одном кристалле. Для каждой системы были измерены интегральные интенсивности большого числа независимых магнитных брэгговских отражений, что позволило выполнить неконстрейнедную нелинейную аппроксимацию методом наименьших квадратов структуры. Анализ подтверждает ранее описанную магнитную конфигурацию в ab-плоскости, в частности наличие змееобразных антиферромагнитных цепочек. Для соединений с Y и Ho были обнаружены дополнительные слабые магнитные компоненты, параллельные оси c, которые модулируются в фазовой квaдратуре относительно a–b компонентов. В образце BiMn2O5 этот компонент чрезвычайно мал, что поддерживает идею о симметричном обмене как основном механизме, индуцирующем ферроэлектричность. Для HoMn2O5 наблюдалось упорядочение моментов Ho, согласующееся с суперобменной взаимосвязью, опосредованной кислородом. Для всех трёх соединений точечная симметрия в магнитно упорядоченном состоянии равна m2m, что допускает экспериментально обнаруженную полярную ось b.