Магнитоэлектрические и магнитные свойства алюмоборатов Ho$_{1-x}$Nd$_x$Al$_3$(BO$_3)_4$

Проведено экспериментальное и теоретическое исследование магнитоэлектрических и магнитных свойств замещенных алюмоборатов Ho$_{1-x}$Nd$_x$Al$_3$(BO$_3)_4$. Обнаружен большой магнитоэлектрический эффект, превышающий все известные значения в изоструктурных соединениях, кроме HoAl$_3$(BO$_3)_4$. Магнитоэлектрическая поляризация Ho$_{0.8}$Nd$_{0.2}$Al$_3$(BO$_3)_4$ $\Delta P_{ab}(B_b)\approx-2630\,$мкКл/м$^2$, а Ho$_{0.5}$Nd$_{0.5}$Al$_3$(BO$_3)_4$ $\Delta P_{ab}(B_b)\approx1380\,$мкКл/м$^2$ при $T=5\,$К в поле 9 Тл. Теоретическое рассмотрение, основанное на модели кристаллического поля для редкоземельного иона, позволило в едином подходе проинтерпретировать все измеренные свойства. Определены параметры кристаллического поля. Описаны температурные (3–300 К) и полевые (до 9 Тл) зависимости намагниченности и температурные (5–100 К) и полевые (до 9 Тл) зависимости поляризации. Проведено сравнение исследованных свойств Ho$_{1-x}$Nd$_x$Al$_3$(BO$_3)_4$ и демонстрирующего рекордные значения поляризации HoAl$_3$(BO$_3)_4$.