Франциситы как новые геометрически фрустрированные квазидвумерные магнетики

Синтез новых геометрически фрустрированных слоистых систем стимулирует экспериментальные работы и прогресс в построении моделей низкоразмерного магнетизма. Соединения со структурой минерала францисита, Cu$_3$Bi(SeO$_3$)$_2$O$_2$Cl, представляют собой квазидвумерные антиферромагнетики с решёткой типа кагоме. При доминирующем ферромагнитном взаимодействии в слое и слабой межслоевой антиферромагнитной связи основное неколлинеарное состояние францисита легко разрушается внешним магнитным полем, что открывает возможность обратимого переключения между состояниями с минимально и максимально возможной намагниченностью. В области метамагнитного перехода наблюдаются мультиферроэлектрические эффекты и широкополосное поглощение электромагнитных волн. Внедрение редкоземельных ионов $R$ на позиции Bi сопровождается спин-ориентационными фазовыми переходами в соединениях Cu$_3$$R$(SeO$_3$)$_2$O$_2$$X$, где $Х$ = Cl, Br.