Слабый ферромагнетизм в мультиферроиках на основе BiFeO$_3$

Проведено исследование магнитных свойств твердых растворов Bi$_{1-x}$Ln$_x$FeO$_3$ (Ln – редкоземельный ион); Bi$_{1-x}$A$_x$FeO$_{3-x/2}$ (A – щелочноземельный ион), и BiFe$_{1-x}$Ti$_x$O$_{3+\delta}$ в магнитных полях до 14 Тл. Определены концентрационные интервалы существования сегнетоэлектрической фазы, описываемой пространственной группой R3c. Показано, что замещение ионов Bi$^{3+}$ на редкоземельные ионы приводит к резкому уменьшению критических полей, индуцирующих метамагнитный переход из модулированного антиферромагнитного состояния в слабоферромагнитное, однако модулированная структура в концентрационных пределах R3c фазы в основном не разрушается. Замещение ионов висмута на щелочноземельные ионы ($x\sim0.1$) ведет к полному разрушению модулированной структуры и реализации слабоферрромагнитного состояния в пределах R3c фазы. Однородное слабоферромагнитное состояние обнаружено в случае замещения ионов Fe$^{3+}$ на ионы Ti$^{4+}$ ($x=0.1$) в сегнетоэлектрической R3c фазе.