Ближний и дальний магнитный порядок в пироксенах: (Li,Na)M(Si,Ge)2O6(M=Sc,Ti,V,Cr) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.09, кандидат физико-математических наук Игнатчик, Олег Леонович

• Игнатчик, Олег Леонович
• кандидат физико-математических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Игнатчик, Олег Леонович

И> ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. КВАЗИОДНОМЕРНЫЕ МАГНЕТИКИ.

§1.1. Обменное взаимодействие и квантовые модели Изинга,

Гейзенберга, XY-модель для квазиодномерных систем.

1.1. Квантовая модель Изинга для квазиодномерных систем.

1.2. Квантовая модель Гейзенберга для квазиодномерных систем.

1.3. Учет взаимодействия между цепочками.

1.4. Примеры применимости модели Изинга.

§ 1.2. Квазиодномерная цепочка со спином S =

Щель Холдейна.

§ 1.3. Квазиодномерная цепочка со спином S =1/2.

Спин-Пайерлсовский переход.

§ 1.4. Основное состояние LiVGe206 при низких температурах

ГЛАВА 2. НИЗКОТЕМПЕРАТУРНАЯ КАЛОРИМЕТРИЯ.

§2.1. Методика измерения теплоемкости.

Квазиадиабатический микрокалориметр. ф

§ 2.2. Основные методы обработки теплоемкости.

ГЛАВА 3. МАГНИТНЫЕ И ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА КВАЗИОДНОМЕРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СО СТРУКТУРОЙ № ПИРОКСЕНА (Li,Na)M(Si,Ge)206 (М = Sc, Ti, V, Cr).

§ 3.1. Методика синтеза образцов и анализ структуры.

§ 3.2. Теплоемкость немагнитных пироксенов (Li,Na)Sc(Si,Ge)206.

§ 3.3. Магнитные и тепловые свойства пироксенов

Li,Na)V(Si,Ge)

§ 3.4. Магнитные и тепловые свойства пироксенов

Li,Na)Cr(Si,Ge)

§ 3.5. Формирование спин-синглетного основного состояния в NaTiSi206 и LiTiSi206 .ПО

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ближний и дальний магнитный порядок в пироксенах: (Li,Na)M(Si,Ge)2O6(M=Sc,Ti,V,Cr)»

Научные исследования, посвященные изучению низкоразмерных магнетиков, образуют одно из наиболее актуальных направлений физики твердого тела. Связано это, по-видимому, с тем, что системы с пониженной размерностью представляются наиболее простыми системами многих тел, в которых квантовые эффекты играют важную роль. Это позволяет в ряде случаев найти точные решения квантово-механической задачи многих тел, а экспериментальные исследования низкоразмерных объектов позволяют провести проверку существующих теорий на практике. Помимо этого, низкоразмерные системы обладают рядом физических свойств, принципиально отличающих их от свойств трехмерных магнетиков. К таким свойствам можно отнести, например, щель Холдейна, возникающую цепочке, состоящей из целочисленных спинов или спин-пайерлсовский переход, реализующийся в цепочке из полуцелочисленных спинов.

В последнее время наметился существенный прогресс в понимании физических процессов происходящих в низкоразмерных системах. Такой прогресс в первую очередь обусловлен возможностью получения качественных монокристаллов металлооксидных соединений. Детально исследованные ранее квазиодномерные системы представляли собой органические соединения с довольно сложной структурой и были сложны в изготовлении. Наличие химически устойчивых квазиодномерных металлоксидных соединений позволило проводить более детальное изучение физических свойств различными экспенриментальными методами. Так, в 1993 г. был открыт спин-пайерлсовский переход в металлооксидном соединении CuGeC>3. Поиск металлоксидных соединений, в которых может реализоваться спин-пайерлсовский переход активно продолжается и в настоящие дни.

В каком-то смысле идеология спин-пайерлсовских магнетиков близка к идеологии сверхпроводящих материалов. Куперовские пары в сверхпроводниках образуются в пространстве импульсов, а димеры в спин-пайерлсовских магнетиках - в реальном пространстве. Несмотря на то, что эти пространства обратны друг другу, в поведении спин-пайерлсовских магнетиков и сверхпроводников второго рода прослеживается множество параллелей. Среди них наличие первого и второго критических магнитных полей, упорядоченная структура смешанного состояния, пиннинг нормальных возбуждений и изотопический эффект. Энергетическая щель, отделяющая возбужденные состояния от основного, описывается в том и другом случае подобными выражениями с одним и тем же значением параметра 2А/квТс. Наряду с очевидной близостью физических свойств спин-пайерлсовских магнетиков и сверхпроводников, можно отметить и принципиальные отличия. Так, например, с переходом в сверхпроводящее состояние кристаллическая решетка не испытывает характерных для спин-пайерлсовских магнетиков искажений. Это, однако, не препятствует рассмотрению моделей сверхпроводимости, важную роль в которых, наряду с упругими играют и магнитные взаимодействия. Некоторые ассоциации вызывают спин-пайерлсовские магнетики и с Не3, являющимся магнитной сверхтекучей жидкостью. В поведении этого изотопа гелия прослеживаются свойства не только сверхпроводника и магнетика, но и жидкого кристалла.

Не претендующий на полноту справочник физических величин содержит информацию о 496 химических элементах и соединениях, демонстрирующих переход в сверхпроводящее состояние, и о 663 элементах и соединениях, испытывающих антиферромагнитное упорядочение. Германат меди, ОЮеОз и, надо полагать, другие спин пайерлсовские соединения в своем внутреннем строении объединяют признаки этих отрядов.

Актуальность работы

Исследования сильно коррелированных электронных систем находятся на переднем крае современной фундаментальной физики конденсированного состояния. Низкоразмерные магнетики актуальны как один из классов таких систем, а их изучение позволяет получать новую информацию об основных и возбужденных состояниях материи при низких температурах. Актуальность работы определяется тем, что она выполнена на семействе новых низкоразмерных соединений со структурой пироксена (Li,Na)M(Si,Ge)206 (М = Sc, Ti, V, Сг). Исследование магнитных и тепловых свойств пироксенов позволило получить новую информацию о важнейших параметрах магнитной подсистемы, например, оценить величину щели в спектре магнитных возбуждений и соотношения обменных интегралов, обнаружить в них магнитные и структурные фазовые переходы. Анализ полученных экспериментальных данных позволил выявить тенденции в изменении физических свойств пироксенов на основе разных переходных металлов.

Цель работы

Целью данной работы являлось изучение магнитных и тепловых свойств новых квазиодномерных металлооксидных магнетиков со структурой пироксена (Li,Na)M(Si,Ge)206 (М = Sc, Ti, V, Cr).

В задачи работы входило:

• исследование поведения магнитной восприимчивости и теплоемкости в широком температурном интервале.

• выделение магнитной теплоемкости для изучения ее поведения и получения температурных зависимостей магнитных энтропий.

• выявление тенденций в изменении поведения изоструктурных соединений при замене Li на Na и Si на Ge, а также исследование изменений магнитных свойств при переходе от одного переходного металла к другому.

• исследование поведения намагниченности от поля для установления свойств основного состояния в пироксенах (Li,Na)Cr(Si,Ge)206.

Научная новизна работы

В настоящей работе впервые синтезирован ряд металлооксидных соединений со структурой пироксена: LiScGe206, LiTiSi206, NaVGe206, LiCrSi206, LiCrGe206, NaCrGe206.

Впервые исследованы магнитные и тепловые свойства новых квазиодномерных металлооксидных соединений на основе ванадия (Li,Na)V(Si,Ge)206. Установлены тенденции изменения магнитных свойств при замене ионов Li на Na и Si на Ge. Обнаружены переходы в антиферромагнитное основное состояние при низких температурах.

Впервые исследованы магнитные и тепловые свойства квазиодномерных металлооксидных соединений на основе хрома (Li,Na)Cr(Si,Ge)206- В обширном семействе металлооксидных соединений со структурой пироксена обнаружено соединение с ферромагнитным дальним порядком NaCrGe2C>6.

Обнаружено формирование спин-синглетного основного состояния в квазиодномерных соединениях на основе титана NaTiSi206 и LiTiSi206- Из структурных измерений установлено, что в данных соединениях происходят фазовые переходы с удвоением периода кристаллической решетки. Предложена модель формирования спин-синглетного основного состояния в NaTiSi206 и LiTiSi2Oe за счет кооперативного эффекта Яна-Теллера.

Подробные экспериментальные исследования свойств новых веществ из семейства низкоразмерных магнетиков, сделанные в настоящей работе, позволили выяснить особенности поведения кристаллической и магнитной структуры, а также взаимодействия магнонной и фононной подсистем при установлении основного состояния в этих системах. В новых соединениях экспериментальные результаты являются основой для дальнейших теоретических расчетов. В свете развития нового направления в информационных технологиях - спинтроники, полученные результаты приобретают не только фундаментальное, но и практическое значение.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, обзорной главы, в которой рассмотрены особенности поведения магнитной восприимчивости и теплоемкости низкоразмерных магнетиков, особенности формирования их основного состояния, методической главы, описывающей основную тепловую методику, экспериментальной главы, содержащей оригинальные результаты, полученные автором, выводов и списка цитируемой литературы. Объем диссертации 135 страницы, включая 83 рисунка, 8 таблиц, оглавление, заключение и список литературы из 107 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика низких температур», Игнатчик, Олег Леонович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Впервые синтезирован ряд металлооксидных соединений со структурой пироксена, в частности: LiScGe206, LiTiSi206, NaVGe206, LiCrSi206, LiCrGe206, NaCrGe206.

2. Впервые исследованы магнитные свойства новых квазиодномерных металлооксидных соединений (Li,Na)V(Si,Ge)206. Из систематического исследования структуры, тепловых и магнитных свойств следует, что во всех этих соединениях при низких температурах реализуется трехмерное антиферромагнитное упорядочение. При замене Na на Li и Ge на Si квазиодномерный характер магнитной подсистемы пироксенов на основе V становится более выраженным.

3. Из измерений температурных зависимостей магнитной восприимчивости и теплоемкости (Li,Na)V(Si,Ge)2C>6 определены: величины обменных интегралов, которые характеризуют магнитные взаимодействия внутри спиновых цепочек и между цепочками; температуры Дебая, которые систематически понижаются при замене Na на Li и Ge на Si; магнитная теплоемкость и магнитная энтропия; показано, что ниже температуры перехода выделяется малая часть полной магнитной энтропии, что характерно для одномерных систем.

4. Впервые исследованы магнитные и тепловые свойства квазиодномерных металлооксидных соединений (Li,Na)Cr(Si,Ge)2C>6. В LiCrSi2C>6, NaCrSi2C>6 и LiCrGe206 при низких температурах наблюдается установление трехмерного антиферромагнитного упорядочения. В обширном семействе металлоксидных соединений со структурой пироксена обнаружено соединение с ферромагнитным дальним порядком NaCrGe206.

5. Определены величины обменных интегралов, которые показывают тенденцию к изменению параметров обменного взаимодействия в цепочках и к изменению типа магнитного упорядочения в NaCrGe206 по сравнению с LiCrSi206, NaCrSi206 и LiCrGe206 при замещении катионов меньшего радиуса Li и Si на катионы большего радиуса Na и Ge.

6. Обнаружена тенденция к спин-флоп переходу в NaCrSi206 и LiCrGe206, который полностью реализуется в LiCrSi206. Полевые зависимости намагниченности NaCrGe206 имеют вид, характерный для мягкого ферромагнетика.

7. В NaTiSi206 при 210 К и в LiTiSi206 при 230К обнаружены структурные фазовые переходы, сопровождающиеся формированием спин-синглетного основного состояния. Величина щели, отделяющей основное состояние от возбужденных, в NaTiSi206 составила А ~ 500 К.

8. Предложена модель формирования спин-синглетного основного состояния в NaTiSi206 и LiTiSi206 за счет Ян-Теллеровского искажения кристаллической решетки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Игнатчик, Олег Леонович, 2003 год

1. Ising Е. Beitrag zur theorie des ferromagnetismus// Z. flir Physik, 1925, v.31, pp.253-258.

2. Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М.: Мир, 1974.

3. Карлин Р. Магнетохимия. М.: Мир, 1998.

4. Onsager L. Crystal Statistics. I. A Two-Dimensional Model with an Order-Disorder Transition// Phys. Rev., 1944, v.65, pp.117-149.

5. Blote H.W.J and Huiskamp W.J. Heat capacity measurements on Rb3CoC15// Phys. Lett., 1969, v.29 A, pp.304-305.

6. Fisher M.E. Perpendicular Susceptibility of the Ising Model// J. Math. Phys., 1963, v.4, pp. 124-135.

7. Obokata T. and О guchi. T. О ne-dimensional I sing M odel w ith G eneral Spin// J. Phys. Soc. Japan, 1968, v.25, pp.322.

8. O.Suzuki M., T sujiyama В. and К atsura S. О ne-dimensional I sing M odel with General Spin//J. Math. Phys, 1967, v.8, pp.124.

9. Bonner J.C. and Fisher M.E. Linear Magnetic Chains with Anisotropic Coupling// Phys. Rev., 1964, v. 135, pp.A640-A658.

10. Bloembergen P., Tan K.G., Lefevre F.H.J, and Bleyendaal, Proc. Int. Conf. Magn., Grenoble, 1970.

11. Baker G.A. and Gaunt D.S. Ising-Model Critical Indices below the Critical Temperature// Phys. Rev., 1967, v. 155, pp.545-552.

12. Baker G.A., Gilbert H.E., Eve J. and Rushbrooke G.S. High-Temperature Expansions for the Spin-1/2 Heisenberg Model// Phys. Rev., 1967, v. 164, pp.800-817.

13. Domb С. and Miedema A.R. 1964, Progress in Low Temp. Phys., v.IV.

14. Mermin N.D. and Wagner. Absence of Ferromagnetism or Antiferromagnetism in One- or Two-Dimensional Isotropic Heisenberg Models// Phys. Rev. Lett., 1966, v. 17, pp.1133-1136.

15. Katsura S. Statistical Mechanics of the Anisotropic Linear Heisenberg Model// Phys. Rev., 1962, v. 127, pp. 1508-1518.

16. Takeda K., Matsuura M., Matsukawa S., Ajiro Y. and Haseda Т., Proc.l2th Int. conf. Low temp. Phys, 1970, Kyoto, p.803.

17. Achiwa N. Linear Antiferromagnetic Chains in Hexagonal ABCb-Tipe Compounds (A; Cs, or Rb, B; Cu, Ni, Co, or Fe)// J. Phys. Soc. Japan, 1969, v.27, pp.561-574.

18. Steiner, M., 1971, Z. angew. Phys., v.32, p.l 16.

19. Oguchi T. Exchange Interactions in Cu(NH3)4S04-H20// Phys. Rev., 1964, v.133, pp.A1098-A1099.

20. Scalapino D.J., Imry Y., and Pincus P. Generalized Ginzburg-Landau theory of pseudo-one-dimensional systems// Phys. Rev. B, 1975, v.ll, pp.2042-2048.

21. Schulz H.J. Dynamics of Coupled Quantum Spin Chains// Phys. Rev. Lett., 1996, v.77, pp.2790-2793.

22. Steiner M., Villain J., Windsor C.G. Theoretical and experimental studies on one-dimensional magnetic systems// Adv. Phys., 1976, v.25, p.87.

23. Lemmens P., G'untherodt G., Gros C. Magnetic light scattering in low-dimensional quantum spin systems// Physics Reports 2003, v.375, pp.l-103.

24. Blote H.W.J. Magnetically linear and quadratic hexanitrocuprates// J. Appl. Phys., 1979, V.50, pp. 1825-1827.

25. Haldane F.D.M. Nonlinear Field Theory of Large-Spin Heisenberg Antiferromagnets: Semiclassically Quantized Solitons of the One-Dimensional Easy-Axis Neel State// Phys. Rev. Lett., 1983, v.50, pp.1153-1156.

26. Haldane F.D.M. Continuum dynamics of the 1-D Heisenberg antiferromagnet: Identification with the 0(3) nonlinear sigma model// Phys. Lett. A, 1983, v.93, pp.464-468.

27. Bethe H.A. Ziir theorie der Metalle. I. Eigenwerte und Eigenfunktionen der linearen Atomkette// Z.fiir Physik, 1931, v.71, p.205.32.deJong L.J. Solitons in magnetic chains// J. Appl. Phys., 1982, v.53, pp.8018-8023.

28. Steiner M. Neutron scattering in low-dimensional systems// Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 1979, v. 14, pp. 142-151.

29. Haldane F.D.M. 0(3) Nonlinear sigma Model and the Topological Distinction between Integer- and Half-Integer-Spin Antiferromagnets in Two Dimensions. Phys. Rev. Lett., 1988, v.61, pp. 1029-1032.

30. Botet R., Jullien R., and Kolb M. Finite-size-scaling study of the spin-1 Heisenberg-Ising chain with uniaxial anisotropy// Phys. Rev. B, 1983, v.28, pp.3914—3921.

31. Botet R. and Jullien R. Ground-state properties of a spin-1 antiferromagnetic chain// Phys. Rev. B, 1983, v.27, pp.613-615.

32. Affleck I., Kennedy Т., Lieb E.H., and Tasaki H. Rigorous results on valence-bond ground states in antiferromagnets// Phys. Rev. Lett., 1987, v.59, pp.799-802.

33. Majumdar C.K. and Gsosh D.K. Antiferromagnetic model with known ground state// Math. Phys., 1969, v. 10, pp.1399.

34. Korenblit I.Ya. and Shender E.F. Diluted quasi-one-dimensional classical antiferromagnets// Phys. Rev. B, 1993, v.48, pp.9478-9486.

35. Meisel M.W. End-Chain Spin Effects in Haldane Gap Materials// Invited paper at the 10th Czech and Slovak Conference on Magnetism, Kosice, Slovakia, 24-27 August 1998. Cond-mat/9809077, 1998.

36. Kosevich Yu.A. and Chubukov A.V. Soc. Phys. JETP, 1986, v.64, p.654.

37. Cox D.E. and Minkiewicz V.J. Magnetic Ordering and Low Ni2+ Moment in CsNiCl3// Phys. Rev. B, 1971, v.4, pp.2209-2212.

38. Mekata M., Adachi K., Takadi H. and Achiwa N. Proc. 12th Int. Conf. Low Temp. Phys., Kyoto, 1970.

39. Enderle M., Tun Z. and Buyers W.J.L., Steiner M. Longitudinal spin fluctuations of coupled integer-spin chains: Haldane triplet dynamicsin the ordered phase of CsNiCl3// Phys. Rev. B, 1999, v.59, pp.4235-4243.

40. Buyers W.J.L., Morra R.M., Armstrong R.L. Experimental evidence for the Haldane gap in a spin-1 nearly isotropic, anti ferromagnetic chain// Phys. Rev. Lett., 1986, v.56, pp.371-374.

41. Kenzelmann M., Cowley R.A., Buyers W.J.L., Tun Z., Coldea R. and Enderle M. Properties of Haldane excitations and multiparticle states in the antiferromagnetic spin-1 chain compound CsNiCb// Phys. Rev. B, 2002, v.66, pp.024407-024420.

42. Weng C.Y. Thesis, Carnegie-Mellon University, 1969.

43. Renard J.P., Verdaguer M., Regnault L.P., Erkelens W.A.C., Rossat-Mignod J., Ribas J., Stirling W.G., Vettier C. Quantum energy gap in two quasi-one-dimentional S=1 Heisenberg antiferromagnets// J. Appl. Phys. 1988, v.63, pp.3538-3542.

44. Kosevich Yu.A. and Chubukov A.V. Sov. Phys. JETP, 1987, v.69, p.654.

45. Affeck I. Model for Quasi-One-Dimensional Antiferromagnets: Application to CsNiCl3// Phys. Rev. Lett. 1989, v.62, pp.474-477.

46. Tasaki H. Haldane gap in three dimensions: A rigorous example// Phys. Rev. Lett., 1990, v.64, pp.2066-2069.

47. Sakai T. and Takahashi M. Effect of the Haldane gap on quasi-one-dimensional systems// Phys. Rev. В 1990, v.42, pp.4537-4543.

48. Shender E.F. and Kivelson S.A. Dilution-induced order in quasi-one-dimensional quantum antiferromagnets// Phys. Rev. Lett., 1991, v.66, pp.2384-2387.

49. Avenel O. Low-temperature magnetic measurements of an S= 1 linear-chain Heisenberg antiferromagnet// Phys. Rev. B, 1992, v.46, 8655-8658.

50. Ramirez A.P., Cheong S-W. and Kaplan M. L. Specific heat of defects in Haldane systems Y2BaNi05 and NENP: Absence of free spin-1/2 excitations//Phys. Rev. Lett., 1994, v.72, pp.3108-3111

51. Darriet J. and Regnault L.P. The compound Y2BaNiOs: A new example of a haldane gap in A S = 1 magnetic chain// Solid State Comm., 1993, v.86, pp.409-412.

52. Beltran D., Escriva E. and Drillon M. J. Chem. Soc. Faraday Trans., 1982, v.78, pp.1773.

53. Yokoo Т., Sakaguchi Т., Kakurai K. and Akimitsu J., J. Phys. Soc. Japan, 1995, v.64, pp.3651-3655.

54. Affleck I. Theory of Haldane-gap antiferromagnets in applied fields// Phys. Rev. B, 1990, v.41, pp.6697-6702.

55. Imada M. Spin-Peierls Fluctuation and Dimerization A possible Mechanism of Superconductivity// Tech. Report of ISSP, 1992, No.2574, Ser.A.

56. Bray J.W., Hart H.R., Interrante L.V., I.S., Kasper J.S., Watkins G.D., Wee S.H. and Bonner J.C. Observation of a Spin-Peierls Transition in a Heisenberg Antiferromagnetic Linear-Chain System// Phys. Rev. Lett., 1975, v.35, pp.744-747.

57. Huizinga S., Komandeur S., Sawatzky J., Thole B.T., Kopinga K., de Jonge M.W.J, and Rooset J. Spin-Peierls transition in N-methyl-N-ethyl-morpholinium-ditetracyanoquinodimethanide MEM-(TCNQ)2.// Phys. Rev. B, 1979, v. 19, pp.4723-4732.

58. Hase M., Terasaki I., and Uchinokura K. Observation of the spin-Peierls transition in linear Cu2+ (spin-1/2) chains in an inorganic compound CuGe03// Phys. Rev. Lett., 1993, v.70, pp.3651-3654.

59. Castilla G., Chakraverty S. and Emery V.J. Quantum Magnetism of CuGe03//Phys. Rev. Lett., 1995, v.75, pp. 1823-1826.

60. Nishi M., Fujita O. and Akimitsu J. Neutron-scattering study on the spin-Peierls transition in a quasi-one-dimensional magnet СиСеОз// Phys. Rev. B, 1994, v.50, pp.6508-6510.

61. Hennessy M.J., McElwee C.D., Richards P.M. Effect of Interchain Coupling on Electron-Spin Resonance in Nearly One-Dimensional Systems// Phys. Rev. B, 1973, v.7, pp.930-947.

62. Булаевский Л.Н., ФТТ, 1969, v.l 1, p.921.

63. Pouget J.P., Regnault L.P., Ain M., Hennion В., Renard J.P., Veillet P., Dhalenne G. and Revcolevschi A. Structural Evidence for a Spin Peierls Ground state in the Quasi-One-Dimensional Compound CuGe03// Phys. Rev. Lett., 1994, v.72, pp.4037-4040.

64. Hase M., Terasaki I. and Uchinokura K., Tokunaga M., Miura N. Magnetic phase diagram of the spin-Peierls cuprate CuGe03// Phys. Rev. В 1993, v.48, pp.9616-9619.

65. Nojiri H., Shimamoto Y., Miura N, Hase M., Uchinokura K., Kojima H., Tanaka I. and Shibuya Y. Observation of magnetization saturation of CuGe03 in ultrahigh magnetic fields up to 500 T// Phys. Rev. B, 1955, v.52, pp. 12749-12754.

66. Смирнов А.И., Глазков В.Н., Васильев А.Н., Леонюк Л.И., Коад С., МакПол Д., Дален Г., Ревколевчи А., Магнитный резонанс в чистом и диамагнитно разбавленном спин-пайерлсовском соединении CuGe03// Письма в ЖЭТФ, 1996, т.64, с.277.

67. Coad S., Petrenko О., Paul D.McK., Fak В., Lussier J-G., McMorrow D.F. Magnetic excitations in single crystals of Cui^N^GeOj// Physica B, 1997, v.239, pp.350-357.

68. Koide N., Yoshitaka S., Masuda Т., Uchinokura K., Proceedings of the 21 -st International Conference on Low Temperature Physics.

69. Coad S., Lussier J-G., McMorrow D.F., Paul D.McK. The temperature dependence of the spin-Peierls energy gap in CuGeCV/ J. Phys.: Cond. Matter, 1996, v.8. pp.L59-L64.

70. Anderson P.E., Lui J.Z., Shelton R.N. Effect of cobalt doping on the magnetic properties of the spin-Peierls cuprate CuGe03// Phys. Rev. B, 1997, v.56, pp.l 1014-11021.

71. Weiden M., Richter W., Geibel C., Steglich F., Lemmens P., Eisenger В., Brinkmann M., Guntherodr G. Doping effects in CuGeCV/ Physica B,1996, v.225, pp.l77-190.

72. Renard J.-P., Dang K. Le, Veillet P., Dhalenne G., Revcolevchi A., Competition between Spien-Peierls Phase and Three-Dimensional Antiferromagnetic Order in CuGei.xSix03. // Europhys. Lett., 1995, v.30, pp.475-480.

73. Nojiri H., Hamamoto Т., Wang Z.J., Mitsudo S., Motokawa M., Kimura S., Ohta H., Ogiwara A., Fujita O., Akimitsu J., Magnetic phase diagram and antiferromagnetic resonance in CuGeiySiy03// J.Phys.: Cond. Matter,1997, v.9, p.1331.

74. Millet P., Mila F., Zhang F.C., Mambrini M., Van Oosten A.B., Pashchenko V.A., Sulpice A. and Stepanov A.P. Biquadratic Interactions and Spin-Peierls Transition in the Spin-1 Chain IAYGqiOJI Phys. Rev. Lett., 1999, v.83, pp.4176-4179.

75. Mila F. and Fu-Chun Zhang. On the origin of biquadratic exchange in spin 1 chains// Eur. Phys. J. B, 2000, v. 16, pp.7-10.

76. U.Schollwock, Jolicoeur Th. and Garel T. Onset of incommensurability at the valence-bond-solid point in the 5=1 quantum spin chain// Phys. Rev. B, 1996, v.53, pp.3304-3311.

77. S. Lee, P. Colombet, G. Ouvrard and R. Brec, Mat. Res. Bull, 1986, v.21, p.917.

78. Gavilano J.L., Mushkolaj S., Ott H.R., Millet P. and Mila F. LiVGe206, an Anomalous Quasi-ID, S= 1 System, as Revealed by NMR// Phys. Rev. Lett., 2000, v.85, pp.409-412.

79. Lumsden M.D., Granroth G.E., Mandrus D., Nagler S.E., Thompson J.R., Castellan J.P. and Gaulin B.D. Long-range antiferromagnetic order in the S=1 chain compound LiVGe206 // Phys. Rev. B, 2000, v.62, pp.R9244-R9247.

80. Lou J., Xiang T. and Su Zh. Thermodynamics of the Bilinear-Biquadratic Spin-One Heisenberg Chain// Phys. Rev. Lett., 2000, v.85, pp.2380-2383.

81. Yichang L., Liqun S., Inoue H. and Qin S. Weak mid-gap spin susceptibility anomaly of LiVGe206 with nonmagnetic impurities// Phys. Rev. B, 2001, v.63, pp. 134428-134432.

82. Blundell S.J., Steer C.A., Pratt F.L., Marshall I.M., Hayes W. and Ward R.C. Detection of magnetic order in the S=1 chain compound LiVGe206using implanted spin-polarized muons// Phys. Rev. B, 2003, v.67, pp.224411-224415.

83. Ландау JI.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, Гостехиздат, 1951.

84. Satto C., Millet P. Lithium Vanadium Metasilicate, LiVSi206// Acta Cryst., 1997, C53, pp. 1727-1728.94.0hashi H., Osawa Т., Sato A. Sodium Vanadium Catena-Disilicate, NaVSizOe//Acta Cryst., 1994, C50, pp.1652-1655.

85. Vasiliev A.N., Voloshok T.N., Ignatchik O.L., Isobe M., Ueda Y. Long-range and short-range magnetic order in new compound NaVGe206// Письма в ЖЭТФ, 2002, т.73, вып.1, стр.35-37.

86. Isobe M., Ueda Y., Vasiliev A.N., Ignatchik O.L. Long-range and short-range magnetic order in NaVGe2CV/ Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2003, 258-259, pp. 125-127.

87. М. Isobe and Y. Ueda. Magnetic Susceptibility of Quasi-One-Dimensional Compound a-NaV205. Possible Spin-Peierls Compound with High Critical Temperature of 34 К// J. Phys. Soc. Jpn., 1996, v.65, pp.1178-1181.

88. M. Isobe, Y. Ueda, K. Takizawa and T. Goto. Observation of a Spin Gap in MgV205 from High Field Magnetization Measurements// J. Phys. Soc. Jpn., 1998, v.67, pp.755-758.

89. H. Iwase, М. Isobe, Y. Ueda and H. Yasuoka. Observation of Spin Gap in CaV205 by NMR// J. Phys. Soc. Jpn., 1996, v.65, pp.2397-2400.

90. M. Isobe and Y. Ueda. Magnetic Susceptibilities of AV205 (A=Li and Cs) with Square Pyramidal V(IV)05 J. Phys. Soc. Jpn., 1996, v.65, pp.3142-3145.1. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

91. В заключение хочу выразить огромную благодарность моему научному руководителю, Александру Николаевичу Васильеву, без которого эта работа не состоялась бы, за внимание и помощь в ее подготовке.

92. Также я хочу поблагодарить моих оппонентов, Прозорову Людмилу Андреевну, Ведяева Анатолия Владимировича и сотрудников Института Спектроскопии РАН, взявших на себя труд прочесть эту работу и высказать свои замечания.

93. Мне бы хотелось сказать большое спасибо всем сотрудникам кафедры физики низких температур за их внимание к моей работе и доброе отношение.

94. Но больше всего я благодарен моим родителям и близким людям, вдохновившим меня на данную работу.