Влияние высокого давления на кристаллическую и магнитную структуру $\mathrm{LuMnO_3}$: корреляция между искажением треугольной решетки и симметрией магнитного состояния гексагональных фрустрированных манганитов

Проведено исследование влияния высокого давления до 6 ГПа на кристаллическую и магнитную структуру гексагонального манганита $\mathrm{LuMnO_3}$ в температурном диапазоне 10–295 K методом нейтронной дифракции. При повышении давления обнаружено заметное уменьшение величины упорядоченного магнитного момента ионов Mn при $T=10\,$К с 2.48 (0 ГПа) до 1.98 $\mu_B$ (6 ГПа), обусловленное усилением эффектов геометрической фрустрации на треугольной решетке. При этом симметрия треугольного антиферромагнитного (АФМ) состояния (неприводимое представление $\Gamma_2$) остается неизменной. Выявлена взаимосвязь между параметром искажения треугольной решетки, сформированной ионами Mn и симметрией АФМ состояния гексагональных манганитов $\mathrm{RMnO_3}$, на основе которой построена обобщенная магнитная фазовая диаграмма данных соединений. Полученная фазовая диаграмма позволяет объяснить наблюдаемые изменения магнитного состояния в гексагональных манганитах при воздействии высокого давления и химического замещения.