Влияние высокого давления на кристаллическую и магнитную структуры фрустрированного антиферромагнетика YMnO$_3$

Проведено исследование влияния высокого давления до $5$ ГПа на кристаллическую и магнитную структуры гексагонального манганита YMnO$_3$ в температурном диапазоне $10$–$295$ K методом нейтронной дифракции. При нормальном давлении в этом соединении при $T>T_N=70\,$K наблюдается состояние спиновой жидкости, обусловленное эффектами магнитной фрустрации на треугольной решетке, сформированной ионами Mn, а при $T<T_N$ возникает упорядоченное треугольное антиферромагнитное состояние с симметрией неприводимого представления $\Gamma_1$. Воздействие высокого давления приводит к спиновой переориентации магнитных моментов Mn и изменению симметрии антиферромагнитной структуры, которая может быть описана комбинацией неприводимых представлений $\Gamma_1+\Gamma_2$. Кроме того, наблюдается уменьшение величины упорядоченного магнитного момента ионов Mn при $T=10\,$K с $3.27$ ($0$ ГПа) до $1.52$ $\mu_B$ ($5$ ГПа) и усиление диффузного рассеяния при температурах, близких к $T_N$. Данные эффекты могут быть объяснены в модели сосуществования упорядоченной антиферромагнитной фазы и состояния спиновой жидкости, объемная доля которой возрастает при увеличении давления за счет усиления эффектов фрустрации.