Исследование магнитных свойств квазиодномерного магнетика β-TeVO₄ в рамках J₁–J₂-модели

Abstract

Представлен анализ магнитных свойств монокристалла β-TeVO₄ с зигзагообразным расположением магнитных центров (ионы V⁴⁺ , S = 1/2) в спиновой цепочке в рамках J₁–J₂-модели. Наилучшее согласие с экспериментальными данными получено для J₁–J₂-модели с параметрами J₁//kB = –38,33 К и J₂/kB = = 29,48 К (gb = 2,07; ga,c = 1,99). В отличие от ранее использованной модели (однородная антиферромаг- нитная спиновая цепочка с J₁/kB = 21,4 К (gb = 2,28; ga,c = 2,18)) этот улучшенный результат позволяет рассматривать объект исследования как зигзагообразную цепочку с доминирующим ферромагнитным обменом между ближайшими соседями и антиферромагнитным взаимодействием между следующими за ближайшими соседями.

Представлено аналіз магнітних властивостей монокристалу β-TeVO₄ із зигзагоподібним розташуванням магнітних центрів (іони V⁴⁺, S = 1/2) в спіновому ланцюжку в рамках J₁–J₂-моделі. Найкращу згоду з експериментальними даними одержано для J₁–J₂-моделі з параметрами J₁/kB = –38,33 К та J₂/kB = 29,48 К (gb = 2,07; ga,c = 1,99). На відміну від раніше використаної моделі (однорідний антиферомагнітний спіновий ланцюжок з J₁/kB = 21,4 К (gb = 2,28; ga,c = 2,18)), цей покращений результат дозволяє розглядати об'єкт дослідження як зигзагоподібний ланцюжок з домінуючим феромагнітним обміном між найближчими сусідами і антиферомагнітною взаємодією між наступними за найближчими сусідами.

The magnetic properties of the β-TeVO₄ single crystal with a zigzag chain of magnetic centers (ions V⁴⁺, S = 1/2) are analyzed in the framework of the J₁–J₂ model. The best agreement with the experimental data is obtained for the J₁–J₂ model with parameters J₁/kB = –38.33 K and J₂/kB = 29.48 K (gb = 2.07; ga,c = 1.99). In contrast to the previously used model (the uniform antiferromagnetic spin chain system with J₁/kB = 21.4 K (gb = 2.28; ga,c = 2.18)), this improved result allows one to consider the object under study as a zigzag chain system with a dominant ferromagnetic exchange between the nearest neighbors and an antiferromagnetic interaction between the nextnearest neighbors.