Динамические магнитоэлектрические явления в области электромагнонов в мультиферроиках на основе редкоземельных боратов

В редкоземельных ферроборатах на примере мультиферроика SmFe$_3$(BO$_3;);_4$ в диапазоне 40 – 150 ГГц обнаружено электроактивное спиновое возбуждение (электромагнон) — аналог низкочастотной квазиферромагнитной моды антиферромагнитного резонанса Fe-подсистемы, — которое вносит основной вклад в гигантский статический (квазистатистический) магнитодиэлектрический эффект и определяет два типа динамических магнитоэлектрических эффектов: 1) гигантскую оптическую активность при волновом векторе $\mathbf{k}$, параллельном кристаллографической оси $c$, $\mathbf{k}\parallel c$, в поперечном магнитном поле $\mathbf{H}\parallel a$-оси, сопровождаемую вращением плоскости поляризации более чем на 70 град мм$^{-1}$ в резонансе; 2) дирекционное двупреломление и дихроизм в поперечном магнитном поле $\mathbf{H} \parallel b$-оси, которые проявляются в асимметрии прохождения излучения в прямом ($\mathbf{k} \parallel c$) и обратном ($\mathbf{k}\parallel -c$) направлениях, что эквивалентно смене знака поля $H_b \to -H_b$. Развита теория, которая объясняет обнаруженные динамические магнитоэлектрические явления с учётом различной симметрии тензоров магнитной, магнитоэлектрической и диэлектрической восприимчивостей для $\mathbf{H} \parallel a$ и $\mathbf{H} \parallel b$ и позволяет их количественно описать.