ИСТИНА

Низкоразмерный магнетизм является одним из наиболее актуальных и быстро развивающихся направлений современной физики конденсированного состояния, что обусловлено перспективами изучения в квазиодномерных и квазидвумерных соединениях квантовых эффектов, не имеющих аналогов в классической физике. Возможность установления дальнего магнитного порядка в низкоразмерных магнетиках значительно ограничена из-за сильных флуктуаций магнитного параметра порядка и важной роли фрустрации и анизотропии. Большое количество увлекательных явлений возникает для таких фрустрированных систем, включая, например, каскады спин-переориентационных фазовых переходов, плато намагниченности, локализованные магноны в непосредственной близости от поля насыщения, индуцированные магнитным полем нестабильности спин-пайерлсовского типа, гигантский магнитокалорический эффект, мультиферроичность, скирмионовые (вихревые) фазы, волны спиновой и зарядовой плотности, бозе-эйнштейновская конденсация и т.д. Конкуренция обменных взаимодействий в низкоразмерных спин-фрустрированных системах часто приводит к необычному критическому поведению вблизи фазовых переходов и экзотическим квантовым состояниям материи, таким как, например, спиновый лед или спиновая жидкость. В диссертационной работе Зверевой Е.А. впервые исследован целый ряд новых квазидвумерных магнетиков с различной геометрией обменных связей, включая системы с решеткой типа пчелиных сот, с треугольной решеткой, с решеткой кагоме, с алмазной решеткой, страйп структуры и др. Оригинальный методический подход с использованием комплементарных методов объемной магнитометрии и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) позволил наиболее полно охарактеризовать статические и динамические свойства новых магнетиков. В диссертации были получены приоритетные данные об основных закономерностях формирования основного квантового состояния, в том числе нетривиальных основных состояний в двумерных магнетиках, установлены магнитные фазовые диаграммы. Среди наиболее значимых полученных в диссертации фундаментальных результатов, особо стоит отметить следующие. В двумерных магнетиках с гексагональной решеткой («пчелиные соты») обнаружено нетривиальное антиферромагнитное состояние типа зигзаг, кроме того выявлено специфическое орбитальное упорядочение в антимонате кобальта-серебра, которое индуцирует выраженную иерархию обменных взаимодействий в магнитоактивных слоях. На основе анализа спиновой динамики нового треугольного антиферромагнетика антимоната лития-железа, проявляющейся в спектрах ЭПР, сделан принципиально важный вывод о возможности топологического перехода Березинского-Костерлица-Таулеса на треугольной решетке с образованием вихревой спиновой фазы. При исследовании двумерного фосфита натрия-железа со сложной геометрией магнитных связей продемонстрировано уникальное сосуществование двумерной и трехмерной спиновой динамики в одном и том же соединении. Кроме того, в работе, обнаружен целый ряд новых цепочечных (квазиодномерных) магнитных структур, и сделаны важные выводы о взаимосвязи размерности магнитной подсистемы и спиновой динамики.