Классификация магнитных структур соединений со структурой типа ThCr2Si2

С использованием симметрийного анализа создана новая классификация соизмеримых магнитных структур в соединениях RM2X2 (R – редкоземельный металл, K, Ca, Ba и др.; M – 3d-, 4d-, 5d-переходный металл; X –Si, Ge, P, As и др.) с кристаллической структурой типа ThCr2Si2. Показано, что все обнаруженные ранее экспериментально соизмеримые магнитные структуры в RM2X2 полностью описываются в рамках предложенной классификации. Предсказано существование новых магнитных структур, пока еще не обнаруженных в эксперименте. На основании магнитных измерений на монокристаллах и порошковой нейтронографии определены магнитные структуры, реализующиеся в твердых растворах замещения La1-xTbxMn2Si2, Dy1-xErxMn2Si2 со структурой типа ThCr2Si2 (рисунок) и построены концентрационные магнитные фазовые диаграммы. Обнаружено, что в соединениях Dy0.6Er0.4Mn2Si2 и Dy0.4Er0.6Mn2Si2 магнитные подрешетки диспрозия и эрбия упорядочиваются независимо вследствие конкуренции магнитокристаллической анизотропии. Показано, что сильная конкуренция обменных взаимодействий приводит к разупорядочению магнитной подрешетки марганца в Dy0.2Er0.8Mn2Si2 при низких температурах и к одновременному сосуществованию ферримагнитной и антиферромагнитной структур в La0.2Tb0.8Mn2Si2 и La0.4Tb0.6Mn2Si2.