Отзыв ведущей организации (Дальний магнитный порядок и метамагнитные превращения в редкоземельных франциситах Cu3RE(SeO3)2O2Cl)

УТВЕРЖДАЮДиректор Федеральногогосударственного бюджетногоучреждения наукиИнститут спектроскопииРоссийской академии наук(ИСАН),д.ф.-м.н., профессорЗадков Виктор Николаевич____________“ 20 ” февраля 2017 г.ОТЗЫВВЕДУЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИна диссертационную работу Захарова Константина Владимировича«Дальний магнитный порядок и метамагнитные превращенияв редкоземельных франциситах Cu3RE(SeO3)2O2Cl»,представленную на соискание ученой степеникандидата физико-математических наук по специальности01.04.09 - физика низких температурДиссертационная работа Захарова К.В. посвящена изучениюнизкоразмерных металлооксидных слоистых магнетиков со структуройминерала францисита.

Особенностью этого семейства соединений являетсято, что вариация иона в позиции RE приводит к значительному изменениютермодинамических свойств. Таким образом, во франциситах реализуютсяразличные варианты упорядочения двух магнитных подсистем – медной иредкоземельной, наблюдаются различные фазовые переходы. В результате,изучение каждого нового соединения с необычным поведением базовыхтермодинамических характеристик представляет собой задачу, решениекоторой вносит важный вклад в понимание физики объектов на стыке теориитвердого тела и магнетизма, а само семейство соединений из-за богатствареализуемых в нем состояний можно считать модельным.Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методическойглавы, трех экспериментальных глав, выводов и списка литературы.Во введении автор обосновывает актуальность темы диссертации,анализирует ее новизну, формулирует цели диссертационной работы, средикоторых основной является установление механизмов формированиянеколлинеарных магнитных структур и метамагнитных превращений внизкоразмерных и фрустрированных магнетиках со структурой францисита.1В литературном обзоре описываются термодинамические свойстванизкоразмерных слоистых магнетиков, содержащих решетку кагоме,образованную ионами меди.

Дается характеристика соединений соструктурой минерала францисита, рассматриваются особенности ихкристаллическойрешетки,магнитныеиоптическиесвойства,первопринципные расчеты обменных взаимодействий.Третья глава содержит описание экспериментальных методик и методовобработки экспериментальных данных. Описываются синтез образцов,расшифровка их кристаллической структуры, методы измерения магнитныхсвойств, теплоемкости, диэлектрической проницаемости и т.д.В четвертой, пятой и шестой главах представлены экспериментальныеданные.Четвертая глава посвящена исследованию базовых висмутовыхфранциситов Cu3Bi(SeO3)2O2Cl и Cu3Bi(SeO3)2O2Br. Приведенные данныеисследования теплоемкости и диэлекрической проницаемости явноподтверждают выдвигавшееся ранее в литературе предположение оструктурном фазовом переходе II рода в Cu3Bi(SeO3)2O2Cl.Пятая глава содержит подробное исследование термодинамическихсвойств четырех франциситов с немагнитными редкоземельными ионамиCu3RE(SeO3)2O2Cl, где RE = Y, La, Eu, Lu. Во всех соединениях отмечаетсяформирование дальнего магнитного порядка при близких температурахНееля ~ 35 К.

На полевых зависимостях намагниченности при температурахниже температуры Нееля наблюдается метамагнитный переход в полях~ 2,5 Тл. Для всех соединений построены магнитные фазовые диаграммы восях B(T), определены основные параметры магнитной системы. Дляиттриевого францисита Cu3Y(SeO3)2O2Cl было проведено исследованиедифракции нейтронов, из которого была получена магнитная структураданного соединения, проведены первопринципные расчеты обменныхвзаимодействий.Шестая глава посвящена исследованию франциситов, содержащихмагнитные редкоземельные ионы.

Они условно разделены на две группы:первая характеризуется отсутствием дополнительных фазовых переходов. Кней относятся семь соединений Cu3RE(SeO3)2O2Cl (RE = Pr, Gd, Tb, Dy, Ho,Er, Tm), в данном параграфе их свойства обсуждаются на примересоединений с RE = Pr и Tm.Далее в шестой главе описываются свойства франциситов, имеющихдополнительные фазовые переходы ниже температуры Нееля. Переходывторого рода были обнаружены в соединениях Cu3Sm(SeO3)2O2Cl и первогорода в Cu3Yb(SeO3)2O2Cl. Данные фазовые превращения связываются соспин-переориентационнымпереходомвмагнитнойподсистеме,обусловленным анизотропией редкоземельных ионов.Наиболее значимыми результатами можно считать:2- обнаружение магнитного фазового перехода, связанного сформированием дальнего магнитного порядка в редкоземельных аналогахминерала францисита,- обнаружение во всех соединениях метамагнитных переходов,- обнаружение фазовых переходов второго и первого рода в соединенияхс RE = Sm и Yb, связанных со взаимодействием подсистем редкоземельногои переходного металлов,- подтверждение существования структурного фазового перехода вCu3Bi(SeO3)2O2Cl, указания на который имелись в литературных данных.В качестве замечаний следует отметить:1) Не обсуждаются возможные причины отличия характера спинпереориентациоонных переходов в самариевом и иттербиевом франциситах(второго и первого рода, соответственно).2) Не рассмотрена локальная симметрия редкоземельного центра и непредставлена информация о двух из трех крамерсовских дублетах основногомультиплета 6H5/2 самария.

Эти два дублета, а не только основной, могуттакже влиять на низкотемпературную динамику самариевого францисита.3) Не представлены магнитные фазовые диаграммы для самариевого ииттербиевого франциситов, а именно они являются наиболее богатыми извсех фазовых диаграмм для изученного ряда соединений.4) Вывод о спин-переориентационном переходе в неодимовомфранцисите кажется преждевременным. Необходима проверка, не являетсяли низкотемпературная особенность на температурной зависимостимагнитной восприимчивости (рис 7.1) аномалией типа Шоттки.5) Встречаются описки и опечатки.

Например, «Синтетические франциситы фрацисита…» (Стр. 8) «…необходимо, чтобы антиферромагнитный обмен J2 былсильнее ферромагнитных J1 и J1’, а именно J1 ~ -1,6J2.» (стр. 30). «Крамерсовский дуплет» (стр. 109) «…трех компонентов» (стр. 106) «интенсивность ЭПР находится в хорошем соотношении сданными магнитной восприимчивости…» (стр. 106) «d9 валентность» (стр.

113).Попадаются стиллистические ошибки, связанные с переводом санглийского языка, например: «Спектры были собраны с помощью тройногоспектрометра…» (стр. 60)Автору стоит обратить внимание на то, что некоторые научные терминыпринято переводить с английского языка не «напрямую», так: Raman spectroscopy на русский язык переводится как «комбинационноерассеяние света» Crystal-field levels переводится как «штарковские уровни»Данные замечания никак не связаны с научной новизной идостоверностью полученных данных. Выше приведенные замечания никоимобразом не снижают общую положительную оценку работы, которая3выполнена на высоком профессиональном уровне.

Выводы логичновытекают из экспериментальных данных. Основные результаты отражены в 3статьях, опубликованных в журналах, входящих в Перечень рецензируемыхнаучных журналов ВАК РФ (3 международных) и 7 тезисах докладов намеждународных конференциях и симпозиумах. Автореферат и публикацииполностью отражают содержание диссертации.Исследованные в диссертации соединения, несомненно, представляютпрактический интерес для широкого круга специалистов и научноисследовательских организаций, занимающихся квантовой электроникой исозданием магнитных сенсоров, в частности, ИФП РАН, ФИАН, МИРЭА,МИИТ, МИЭМ, МФТИ, ИФТТ РАН, ИОФАН и др.Диссертационная работа Захарова К.В. полностью удовлетворяет всемтребованиям, предъявляемым в пунктах 9-14 «Постановления о порядкеприсуждения ученых степеней» (№ 842 от 24 сентября 2013 г.), а ее автор,безусловно, заслуживает присвоения искомой ученой степени кандидатафизико-математических наук по специальности 01.04.09 - физика низкихтемператур.Отзыв был заслушан и одобрен на заседании семинара Отделаспектроскопии твердого тела Федерального государственного бюджетногоучреждения науки Институт спектроскопии Российской академии наук(ИСАН) 20 февраля 2017 г.Отзыв составлен зав.

Лабораторией фурье-спектроскопии Отделаспектроскопии твердого тела ИСАН, д.ф.-м.н., профессором ПоповойМариной НиколаевнойМ.Н. ПоповаЗаведующий Отделом спектроскопии твердого тела ИСАН, д.ф.-м.н.,профессор, член-корреспондент РАНЕ.А. Виноградов108840 г. Москва, г.Троицк, ул. Физическая, 5, Институт спектроскопии РАНФедеральногогосударственногобюджетногоучреждениянаукиИнститут спектроскопии Российской академии наук (ИСАН)Отдел спектроскопии твердого телаТел: +7(495)851-0221isan@isan.troitsk.ru4.