Статья «Формирование в системе (SmGd)SrMnO манганитов фазы бесщелевой Z-спиновой жидкости в нулевом магнитном поле: топологические фазовые переходы в состояния с низкой и высокой плотностью 2D-вихревых пар, индуцированных магнитным полем, "Физика твердого тела"»

Исследована эволюция основного состояния ансамбля спинов марганца в системе (Smi_Gd).Sr.MnO при изовалентном замещении редкоземельных ионов самария с большим радиусом на ионы гадолиния со значительно меньшим радиусом. При анализе результатов измерения температурных зависимостей ac магнитной восприимчивости и полевых зависимостей dc намагниченности использовалась модель Гейзенберга-Китаева, описывающая переход от упорядоченного состояния спинов с классическим изотропным АФМ-обменом к фрустрированному состоянию спинов с квантовым сильно анизотропным ФМ-обменом. Установлен непрерывный переход от ЗБ-ферромагнитного состояния спинов марганца в исходном образце с у = 0 к зигзагообразному АФМ-упорядочения спинов СЕ-типа в ab плоскостях для у = 0.5, сосуществующего в образцах с у = 0.5, 0.6 и 0.7 при температурах ниже TN = 48.5 K с неупорядоченной фазой типа квантовой фазы Гриффитса. При дальнейшем росте концентрации гадолиния происходит плавление зигзагообразной АФМ-структуры СЕ-типа, что приводит к появлению в GdSrMnOв области температур близкой к абсолютному нулю необычной фазы с характерными признаками бесщелевой Z-квантовой спиновой жидкости в нулевом внешнем магнитном поле Скачкообразные изменения изотерм намагничивания, измеренных при 4.2 K в интервале полей ±75kOe, объяснены квантовыми фазовыми переходами Z-спиновой жидкости в фазу с топологическим порядком в слабых магнитных полях и поляризованную фазу в сильных полях. Существенная разница критических полей и величины скачков намагниченности в изотермах свидетельствует о существовании гистерезисных явлений в процессах намагничивания-размагничивания квантовой спиновой жидкости, вызванных различием процессов локализации-делокализации 2Б-вихревых пар, индуцированных магнитным полем в квантовой спиновой жидкости с беспорядком.