Мультиферроидные свойства и структурные особенности Al-замещенных гексаферритов бария $M$-типа

Выполнены прецизионные исследования кристаллической и магнитной структуры замещенных гексаферритов бария $M$-типа BaFe$_{12-x}$Al$_{x}$O$_{19}$ (0.1 $\le x\le$ 1.2) методом порошковой дифракции нейтронов в интервале температур 300–730 K. Исследованы электрическая поляризация и намагниченность, а также магнитоэлектрический эффект рассматриваемых составов в электрическом (до 110 kV/m) и магнитном (до 14 T) полях при комнатной температуре. Установлено сохранение коллинеарной ферримагнитной структуры с замещением. Обнаружено наличие спонтанной поляризации и сильной взаимосвязи диэлектрической и магнитной подсистем при комнатной температуре. Величина магнитоэлектрического эффекта составляет в среднем около 5%, несколько увеличиваясь с ростом концентрации катионов алюминия. Прецизионные структурные исследования позволили установить причину и механизм возникновения спонтанной поляризации в замещенных гексаферритах бария $M$-типа BaFe$_{12-x}$Al$_{x}$O$_{19}$ ($x\le$ 1.2) с коллинеарной ферримагнитной структурой.