Введение
2. Литературный обзор
2.1.1. Соединения ACu3(OH)6Cl2 (A = Zn, Mg) 12
2.1.2. Органические соединения меди с решеткой кагоме 14
2.2. Франциситы 17
2.2.1. Минерал францисит Cu3Bi(SeO3)2O2Cl 17
2.2.2. Синтетические аналоги францисита 19
2.2.3. Магнитные свойства франциситов 24
2.2.4. Магнитная структура франциситов 28
2.2.5. Расчеты обменных взаимодействий во франциситах 29
2.2.6. Резонансные свойства франциситов 33
2.2.7. Оптические свойства франциситов 36
2.2.8. Аномалии в Cu3Bi(SeO3)2O2Cl при 115 К 37
2.3. Установление дальнего магнитного порядка в редкоземельных
купратах RE2CuO4 (RE = Y, La - Tm) 39
3. Описание эксперимента 44
3.1. Синтез, рентгеновская характеризация и кристаллическая структура образцов 44
3.1.1. Синтез порошковых образцов Cu3RE(SeO3)2O2X (RE = Y, La-Lu, X = Cl, Br) 44
3.1.2. Синтез монокристаллов Cu3Bi(SeO3)2O2X (X = Cl, Br) 45
3.1.3. Кристаллическая структура Cu3RE(SeO3)2O2X (RE = Y, La-Lu, X = Cl, Br) 46
3.2. Магнитные свойства 48
3.2.1. Вибрационный магнетометр (VSM) системы измерения
физических свойств Quantum Design PPMS 9 (США) 48
3.2.2. Сквид-магнетометр постоянного тока Quantum Design MPMS 7 (США) 48
3.2.3. Импульсные магнитные поля 49
3.2.4. Магнетометр на переменном токе (ACMS-II) системы
измерения физических свойств Quantum Design PPMS (США) 49
3.2.5. Обработка данных магнитных измерений 50
3.3. Теплоемкость 55
3.3.1. Опция для измерения теплоемкости системы измерения физических свойств Quantum Design PPMS 9 (США) 55
3.3.2. Обработка данных теплоемкости 55
3.4. Диэлектрическая проницаемость 57
3.5. Порошковая дифракция нейтронов 58
3.6. Электронно-парамагнитный резонанс 58
3.7. Первопринципные расчеты
3.7.1. Первопринципные расчеты Cu3Y(SeO3)2O2Cl 59
3.7.2. Первопринципные расчеты Cu3Sm(SeO3)2O2Cl
3.8. Рамановская спектроскопия 60
3.9. Оптическая спектроскопия 60
4 – 6. Экспериментальные данные 61
4. Висмутовые франциситы CU3BI(seo3)2o2cl и Cu3Bi(SeO3)2O2Br 61
5. Франциситы с немагнитными редкоземельными ионами 65
5.1 Иттриевый францисит Cu3Y(SeO3)2O2Cl 65
5.1.1. Магнитные свойства Cu3Y(SeO3)2O2Cl 65
5.1.2. Исследование теплоемкости и фазовая диаграмма Cu3Y(SeO3)2O2Cl 68
5.1.3. Порошковая нейтронография Cu3Y(SeO3)2O2Cl 70
5.1.4. Первопринципные расчеты обменных взаимодействий в Cu3Y(SeO3)2O2Cl 72
5.1.5. Электронно-парамагнитный резонанс Cu3Y(SeO3)2O2Cl 76
5.2. Франциситы Cu3RE(SeO3)2O2Cl с немагнитными редкоземельными ионами RE = Eu, Lu 80
5.2.1. Магнитные свойства Cu3RE(SeO3)2O2Cl (RE = Eu, Lu) 80
5.2.2. Исследование теплоемкости и фазовые диаграммы Cu3RE(SeO3)2O2Cl (RE = Eu, Lu) 89
6. Франциситы с магнитными редкоземельными ионами 92
6.1. Франциситы Cu3RE(SeO3)2O2Cl с редкоземельными ионами RE = Pr, Tm. 92
6.1.1. Магнитные свойства Cu3RE(SeO3)2O2Cl (RE = Pr, Tm) 93
6.1.2. Магнитные фазовые диаграммы Cu3RE(SeO3)2O2Cl (RE = Pr, Tm) 97
6.2. Францисит Cu3Sm(SeO3)2O2Cl 99
6.2.1. Магнитные свойства Cu3Sm(SeO3)2O2Cl 99
6.2.2. Теплоемкость Cu3Sm(SeO3)2O2Cl 103
6.2.3. Электронно-парамагнитный резонанс Cu3Sm(SeO3)2O2Cl 105
6.2.4. Оптическая спектроскопия Cu3Sm(SeO3)2O2Cl 107
6.2.5. Первопринципные расчеты обменных взаимодействий в Cu3Sm(SeO3)2O2Cl 111
6.3. Фазовый переход I-рода в Cu3Yb(SeO3)2O2Cl 116
7. Заключение 118
7.1. Результаты и выводы 118
7.2. Сводные графики и таблицы 119
Список литературы 124
