Подробнее о направлении исследований и результатах:

Группа занимается комплексными экспериментальными и теоретическими исследованиями физических свойств редкоземельных (РЗ) соединений, содержащих магнитные ионы с орбитально вырожденным (в отличии от крамерсового, чисто спинового, вырождения) основным состоянием. Комплекс измерительных установок позволяет исследовать намагниченность, магнитную восприимчивость, магнитострикцию, тепловое расширение, упругие константы и т. д. в области гелиевых температур и магнитных полях сверхпроводящего соленоида , а также проводить численные расчеты магнитных и магнитоупругих характеристик редкоземельных магнитных ионов в кристаллическом поле различной симметрии.

Проблема систем, имеющих особенности типа вырождения (или квазивырождения) в энергетическом спектре электронов представляет особый интерес в физике твердого тела. Такие системы, называемые ян-теллеровскими (ЯТ), особенно интересны с точки зрения магнетизма и встречаются среди соединений как с локализованными так и делокализованными магнитными моментами. Отличительной чертой ЯТ систем является сильная связь электронной подсистемы с решеткой, т. е. сильное электрон-фононное взаимодействие, которое обуславливает многочисленные и разнообразные особенности почти всех физических свойств: структурных, упругих, магнитных, магнитоупругих, и т. д. Интересно отметить, что ЯТ ионы входят в состав практически всех известных в настоящее время высокотемпературных сверхпроводников и имеется целый ряд теоретических работ, которые рассматривают ЯТ механизм возникновения сверхпроводимости с критическими температурами >100 К.

Наибольший интерес в экспериментальном и теоретическом плане представляют системы с локализованными магнитными моментами, среди которых системы с РЗ ионами, имеющие незаполненные 4f-оболочки, наиболее удобны для экспериментального исследования. Для РЗ ионов характерные энергии щели в электронном спектре составляют ? (1:10) см-1, поэтому на такие системы можно эффективно воздействовать внешними магнитными и электрическими полями, механическими напряжениями.

Характерной особенностью ЯТ систем является неустойчивость решетки относительно деформаций, понижающих симметрию и снимающих вырождение, которая при достаточной силе взаимодействия приводит к структурному фазовому переходу - кооперативному эффекту Яна-Теллера. Для описания ЯТ систем разработана последовательная микроскопическая теория, в которую существенный вклад внесла советская школа физиков-теоретиков. Ими были предсказаны целый ряд новых физических явлений, которые могут иметь место в ЯТ магнетиках: гигантский магнитоэлектрический эффект, эффекты типа кроссовера, индуцированный внешним магнитным полем кооперативный эффект Яна-Теллера, в котором магнитное поле и индуцируемая им деформация решетки имеют разную симметрию. Некоторые из этих эффектов были экспериментально обнаружены и детально исследованы в группе З. А. Казей в окисных соединениях со структурой циркона.