Магнитные и сегнетоэлектрические свойства обменно-фрустрированных мультиферроиков (Ni${_{1-x}}$T${_x})_3$V$_2$O$_8$ (T=Co, Mn, Zn)

Исследовано влияние замещения ионов Ni$^{2+}$ ионами Co$^{2+}$, Mn$^{2+}$ и Zn$^{2+}$ на магнитные, диэлектрические и сегнетоэлектрические свойства монокристаллов ванадатов (Ni$_{1-x}$T$_x)_3$V$_2$O$_8$. Обнаружено, что при малых уровнях замещения ($х\leq0.1$) как магнитными, так и немагнитными ионами стабилизируется сегнетоэлектрическое состояние с циклоидальной магнитной структурой, область существования которого расширяется в сторону низких температур до 3 K для Zn$^{2+}$ и ниже 1.8 K для Co$^{2+}$, Mn$^{2+}$ за счет подавления низкотемпературной слабоферромагнитной фазы. В то же время при больших концентрациях Co и Mn сегнетоэлектрическая фаза полностью исчезает. Исследовано влияние магнитных полей на магнитные и сегнетоэлектрические состояния. Показано, что магнитное поле вдоль оси $c$ подавляет сегнетоэлектрическое состояние, в то время как намагничивание вдоль оси антиферромагнетизма (ось $a$) вызывает возвратный фазовый переход от параэлектрической слабоферромагнитной структуры к сегнетоэлектрической. Построены соответствующие $H$–$T$ фазовые диаграммы.