Выполнены прецизионные исследования кристаллической и магнитной структуры замещенных гексаферритов бария M-типа BaFe12-xAlxO19 (0.1≤ x≤1.2) методом порошковой дифракции нейтронов в интервале температур 300-730 K. Исследованы электрическая поляризация и намагниченность, а также магнитоэлектрический эффект рассматриваемых составов в электрическом (до 110 kV/m) и магнитном (до 14 T) полях при комнатной температуре. Установлено сохранение коллинеарной ферримагнитной структуры с замещением. Обнаружено наличие спонтанной поляризации и сильной взаимосвязи диэлектрической и магнитной подсистем при комнатной температуре. Величина магнитоэлектрического эффекта составляет в среднем около 5%, несколько увеличиваясь с ростом концентрации катионов алюминия. Прецизионные структурные исследования позволили установить причину и механизм возникновения спонтанной поляризации в замещенных гексаферритах бария M-типа BaFe12-xAlxO19 (x≤1.2) с коллинеарной ферримагнитной структурой. Работа выполнена при софинансировании Министерства образования и науки РФ по программе повышения конкурентоспособности НИТУ "МИСиС" среди ведущих мировых научно-образовательных центров (N К4-2015-040 и К3-2016-019) и при поддержке грантов БРФФИ (N Ф15Д-003) и ОИЯИ (N 04-4-1121-2015/2017). Л.В. Панина благодарит правительство РФ за поддержку в рамках государственного заказа по организации научной работы. DOI: 10.21883/FTT.2017.04.44274.328

The correlation of the chemical composition, the structure, and the microwave characteristic of solid solutions of the BaFe_12 – x D_ x O_19 (0.1 ≤ x ≤ 1.2) barium hexaferrite substituted with diamagnetic Al^3+ and In^3+ ions has been studied. The precise data on the crystal structure have been obtained by powder neutron diffraction using a high-resolution Fourier diffractometer (Dubna, JINR). The data on the distribution of the diamagnetic substituting ions in the hexaferrite structure have been obtained by Mössbauer spectroscopy. The microwave properties (the transmittance and the reflectance) have been studied in the frequency range 20–65 GHz and in external magnetic fields to 8 kOe. It is found that the transmission spectra are characterized by a peak that corresponds to the resonant frequency of the electromagnetic energy absorption, which is due to the ferromagnetic resonance phenomenon. The correlation of the chemical composition, the features of the ion distribution in the structure, and the electromagnetic properties has been revealed. It is shown that external magnetic fields shift the absorption peak of electromagnetic radiation to higher frequencies due to an increase in the magnetocrystal anisotropy. The results enable the conclusion that the features of the intrasublattice interactions and the electromagnetic properties should be explained using the phenomenological Goodenough–Kanamori model.