Влияние атомов щелочноземельных металлов на магнитные свойства Bi2MNb2-2xFe2xO9-δ (M - Ba, Sr, Ca)
Интерес исследователей к сложным висмутсодержащим оксидам со слоистой перовскитоподобной структурой, так называемых фаз Ауривиллиуса, обусловлен обнаружением у данного типа соединений сегнетоэлектрических и кислородпроводящих свойств. Ниобаты висмута состава Bi2MNb2O9 (M - Ca, Sr, Ba) являются одними из наиболее изученных сегнетоэлектриков в многочисленном семействе фаз Ауривиллиуса, для которых число перовскитных слоев в блоках [MNb2O7]2- между висмуто-кислородными слоями [Bi2O2]2+ равно двум. Проведенные ранее исследования магнитного разбавления железосодержащих твердых растворов гетеровалентного замещения ниобатов висмута выявили ряд особенностей магнитного поведения атомов железа нетипичных для других парамагнитных атомов. Настоящая работа является продолжением исследований факторов, влияющих на магнитное поведение атомов парамагнетика, и посвящена влиянию атомов второй координационной сферы на характер межатомных взаимодействий атомов железа в твердых растворах Bi2МNb2-2xFe2xO9-δ (М - Ba, Sr, Са). На основании исследований магнитной восприимчивости железосодержащих твердых растворов со слоистой перовскитоподобной структурой установлено влияние атомов второй координационной сферы на степень агрегации и характер обменных взаимодействий в обменносвязанных кластерах, содержащих атомы Fe (III). Показано, что с ростом радиуса и ослаблением поляризационных свойств атомов щелочноземельных металлов увеличивается степень агрегации парамагнитных атомов железа и интенсивность антиферромагнитного типа обмена в железосодержащих кластерах. Для твердых растворов Bi2СaNb2-2xFe2xO9-δ рассчитаны обменные параметры и распределение кластеров в зависимости от содержания железа. Установлено, что завышенные значения магнитного момента атомов железа в твердых растворах, по сравнению с высоко спиновыми для Fe (III), обусловлены присутствием обменносвязанных агрегатов из атомов Fe (III) с антиферро-и ферромагнитным типом обмена.