Изменение вероятности оптических переходов в ионе Yb3+ при магнитных фазовых переходах в мультиферроике Cu3Yb(SeO3)2O2Cl

Сергей Анатольевич Климин; Елена Сергеевна Кузнецова; Бердоносов Сергеевич Петр

Сергей Анатольевич Климин Институт спектроскопии РАН, Россия, 142190 Москва, Троицк, ул. Физическая, 5
Елена Сергеевна Кузнецова Кафедра неорганической химии, Химфак МГУ им. Ломоносова, Россия, 119991
Бердоносов Сергеевич Петр Кафедра неорганической химии, Химфак МГУ им. Ломоносова, Россия, 119991

Ключевые слова: фрацисит, мультиферроик, оптическая спектроскопия, f-f переходы, крамерсовские дублеты

Аннотация

Исследованы инфракрасные спектры пропускания Cu₃Yb(SeO₃)₂O₂Cl, иттербиевого аналога природного минерала францисита. По расщеплениям дублетов крамерсовского иона Yb³⁺ зарегистрированы два фазовых перехода (T_N= 35 K и T_R = 9 K). Показано, что низкотемпературный переход является спин-переориентационным. Анализ в рамках теории среднего поля позволяет сделать вывод о том, что магнитная анизотропия иттербия не совпадает с анизотропией медной магнитной подсистемы. Получена оценка величины энергии, необходимой на переориентацию медной магнитной подсистемы, она составляет 864 Jmol^-1. Обнаружено, что вероятность 0-0 перехода в ионе Yb³⁺ изменяется как в области температуры T_N, так и - T_R, предположительно вследствие спонтанной магнитнострикции.