Магнитная и кристаллическая структура $\mathrm{TbBaCo}_2\mathrm O_{5+\gamma}$, легированного ионами железа

Проведены нейтронографические и магнитные исследования поликристаллического образца $\mathrm{TbBaCo}_2\mathrm O_{5+\gamma}$ со слоистой перовскитоподобной структурой. Обнаружено, что спонтанная намагниченность появляется при 305 K и резко уменьшается ниже 200 K. Показано, что кристаллическая структура описывается пространственной группой Pmmm с элементарной ячейкой типа $2a_p\cdot a_p\cdot 2a_p$. Магнитная структура в высокотемпературной магнитной фазе состоит из $G$-типа антиферромагнитной и ферромагнитной компонент, тогда как в низкотемпературной фазе магнитная структура является только $G$-типа антиферромагнитной. Ферромагнитная компонента возникает вследствие неколлинеарности магнитных моментов ионов $\mathrm{Co}^{3+}$, которые находятся в пирамидах в высокоспиновом состоянии, тогда как в октаэдрах – в низкоспиновом состоянии. Наличие антиферромагнитной компоненты в октаэдрической подрешетке обусловлено тем, что вакансии кислорода упорядочены частично.