Unconventional magnetostructural transition in CoCr2O4 at high magnetic fields

The magnetic-field and temperature dependencies of ultrasound propagation and magnetization of single-crystalline CoCr2O4 have been studied in static and pulsed magnetic fields up to 14 T and 62 T, respectively. Distinct anomalies with significant changes in the sound velocity and attenuation are found in this spinel compound at the onset of long-range incommensurate spiral-spin order at T_s = 27 K and at the transition from the incommensurate to the commensurate state at T_l = 14 K, evidencing strong spin-lattice coupling. While the magnetization evolves gradually with field, steplike increments in the ultrasound clearly signal a transition into a new magneto-structural state between 6.2 and 16.5 K and at high magnetic fields. We argue that this is a high-symmetry phase with only the longitudinal component of the magnetization being ordered, while the transverse helical component remains disordered. This phase is metastable in an extended H-T phase space.Comment: 5 pages, 4 figure

Magnetic phase diagram of the helimagnetic spinel compound ZnCr2Se4 revisited by small-angle neutron scattering

We performed small-angle neutron scattering (SANS) measurements on the helimagnetic spinel compound ZnCr2Se4. The ground state of this material is a multi-domain spin-spiral phase, which undergoes domain selection in a magnetic field and reportedly exhibits a transition to a proposed spin-nematic phase at higher fields. We observed a continuous change in the magnetic structure as a function of field and temperature, as well as a weak discontinuous jump in the spiral pitch across the domain-selection transition upon increasing field. From our SANS results we have established the absence of any long-range magnetic order in the high-field (spin-nematic) phase. We also found that all the observed phase transitions are surprisingly isotropic with respect to the field direction

Magnetoelectric effects in an organo-metallic quantum magnet

We observe a bilinear magnetic field-induced electric polarization of 50 $\mu C/m^2$ in single crystals of NiCl$_2$-4SC(NH$_2$)$_2$ (DTN). DTN forms a tetragonal structure that breaks inversion symmetry, with the highly polar thiourea molecules all tilted in the same direction along the c-axis. Application of a magnetic field between 2 and 12 T induces canted antiferromagnetism of the Ni spins and the resulting magnetization closely tracks the electric polarization. We speculate that the Ni magnetic forces acting on the soft organic lattice can create significant distortions and modify the angles of the thiourea molecules, thereby creating a magnetoelectric effect. This is an example of how magnetoelectric effects can be constructed in organo-metallic single crystals by combining magnetic ions with electrically polar organic elements.Comment: 3 pages, 3 figure

Sound attenuation in the superconducting amorphous alloy ZrTiCuNiBe

The superconducting energy gap and the parameter of the intensity of electron scattering at two-level systems in amorphous ZrTiCuNiBe are determined from the results of measurements of sound attenuation. The mechanism of adiabatic renormalization of the amplitude of coherent tunneling is used for a quantitative description of the peculiarities of sound absorption in the vicinity of critical temperature.Comment: 4 pages, LaTeX, 2 Postscript figures corrected, submitted to Low Temp. Phy

Character of magnetic excitations in a quasi-one-dimensional antiferromagnet near the quantum critical points: Impact on magneto-acoustic properties

We report results of magneto-acoustic studies in the quantum spin-chain magnet NiCl$_2$-4SC(NH$_2$)$_2$ (DTN) having a field-induced ordered antiferromagnetic (AF) phase. In the vicinity of the quantum critical points (QCPs) the acoustic $c_{33}$ mode manifests a pronounced softening accompanied by energy dissipation of the sound wave. The acoustic anomalies are traced up to $T > T_N$, where the thermodynamic properties are determined by fermionic magnetic excitations, the "hallmark" of one-dimensional (1D) spin chains. On the other hand, as established in earlier studies, the AF phase in DTN is governed by bosonic magnetic excitations. Our results suggest the presence of a crossover from a 1D fermionic to a 3D bosonic character of the magnetic excitations in DTN in the vicinity of the QCPs.Comment: 5 pages, 4 figures. Accepted for publication by Phys. Rev

Interplay of Spin and Lattice Degrees of Freedom in the Frustrated Antiferromagnet CdCr_2O_4: High-field and Temperature Induced Anomalies of the Elastic Constants

Temperature and magnetic field studies of the elastic constants of the chromium spinel CdCr_2O_4 show pronounced anomalies related to strong spin-phonon coupling in this frustrated antiferromagnet. A detailed comparison of the longitudinal acoustic mode propagating along the [111] direction with theory based on an exchange-striction mechanism leads to an estimate of the strength of the magneto-elastic interaction. The derived spin-phonon coupling constant is in good agreement with previous determinations based on infrared absorption. Further insight is gained from intermediate and high magnetic field experiments in the field regime of the magnetization plateau. The role of the antisymmetric Dzyaloshinskii-Moriya interaction discussed and we compare the spin-phonon coupling in CdCr_2O_4 in both the ordered and disordered states.Comment: 12 pages, 8 figures; Appendix added,To appear in Phys Rev.

Jahn-Teller effect problems via ultrasonic experiments. Application to the impurity crystal CdSe:Cr

Based on the data analysis of ultrasonic experiments, a novel approach has been developed to explore Jahn-Teller effect (JTE) problems in non-cubic crystals with JT centers without involving additional experimental data beyond the information about the electronic term and crystal symmetry. Distinguished from cubic crystals, the axis of symmetry of the bulk non-cubic crystal do not necessarily coincide with those of the local impurity center, thus complicating the relation between the distortions produced by the ultrasound wave and the JTE active modes. We analysed the problem with corresponding calculations for the wurtzite-type hexagonal crystal CdSe:Cr 2+ , in which the chromium ion substitutes the cadmium one in the tetrahedral environment, resulting in its electronic ground state 5 T 2 (e 2 t 2 ). Experimental investigation of this system by ultrasound at frequencies of 28-105 MHz in the temperature range of 4-180 K, yields a peak in the attenuation of the ultrasound below 40 K for the normal modes related to the c 11 , c 44 , c 55 , c 55 , and c 66 elastic moduli. The peak has been interpreted as the manifestation of the JTE, similar to the one, observed in cubic crystals doped with 3d ions. However, no anomalies of attenuation have been detected for the mode related to the c 33 elastic modulus, in contradiction to the theoretical predictions based on the previous method, worked out for cubic crystals. In the new method we obtained direct relations between the deformations, related to the crystal moduli, and the local JT modes, calculated the partition functions for each of the three possible JTE problems for systems with an electronic T term, T⊗e, T⊗t 2 and T⊗(e + t 2 ) revealed how these deformations alter the vibronic energy levels responsible for the relaxations in the JT centers. It emerged that in the wurtzite crystal under consideration, only in the T⊗e problem the deformation related to the elastic moduli c 33 displaces all the vibronic energy level uniformly, without relaxation possibilities, thus supporting the new method and explaining the experimental observations. © Published under licence by IOP Publishing Ltd.This research work was carried out within the Russian state assignment No.AAAA-A18-118020190098-5. We acknowledge the support from the HLD at HZDR, member of the European Magnetic Field Laboratory (EMFL), from Russian Foundation for Basic Research (project 18-02-00332 a), and from UrFU Center of Excellence "Radiation and Nuclear Technologies" (Competitiveness Enhancement Program). N.S.A. thanks the Foundation for the Advancement of Theoretical Physics and Mathematics "BASIS" (Russia)

ЕКОНОМЕТРИЧНІ МОДЕЛІ ЕФЕКТИВНОСТІ МОНЕТАРНОЇ ПОЛІТИКИ В УКРАЇНІ

The main task for the Central Bank is ensuring the stability of the national currency. For this purpose, it tends to use traditional monetary regulation instruments. There are interest rates regulation, currencies intervention, administrative restriction, money supply adjustment and so on. A significant number of these traditional tools are effective. However, it is very difficult to assess the effectiveness of the regulators influence.Therefore, the purpose of the work is to define the theoretical substantiation of the basic monetary regulation instruments effectiveness and estimate its influence on the economy growth indicators in Ukraine.This article is based on the theoretical principles and methods of macroeconomic analysis; the system approach methods to define the main monetary regulation instruments of finance system and economy. The study presents a regression models with paired and multiple variables. For these models R-Studio instruments are the main tools of quality estimation and results interpretation.The article shows the results of statistical analysis of national currency rate and consumer price index which is based on open data of Ukraine economy trends for the period from 2007 till 2019. Traditionally econometric methods are used to find out long run relationships between basic economy indicators (agriculture and industry outputs, average salary, stock index growth etc.) and both monetary information and regulation instruments.Authors develop the regressive models of influence of Central Bank regulation instruments of monetary and economic stability. The paper presents conclusions regarding trends and problems in the implementation of Ukraine’s monetary policy, it’s influences on the currency stability and economic growth trends.Implementation of the proposed measures will increase monetary policy effectiveness and define the directions of the further research in forecasting inflationary and course-forming factors of the development of the national economy and financial system of Ukraine.The key focus of further research is to define an adequate indicator that determines the real level of inflation, which must evaluate a whole range of factors reducing the real value of money.Главной задачей центрального банка является обеспечение стабильности национальной валюты. С этой целью он стремится использовать традиционные инструменты монетарного регулирования, а именно: регулирование процентных ставок, интервенции валют, административные ограничения, регулирования денежной массы и др. Значительное количество этих традиционных инструментов являются эффективными. Однако очень трудно оценить эффективность влияния этих регуляторов.Поэтому целью работы является теоретическое обоснование эффективности основных инструментов монетарного регулирования и оценка их влияния на показатели экономического роста в Украине.Эта статья базируется на теоретических основах и методах макроэкономического анализа; методах системного подхода для определения основных инструментов монетарного регулирования финансовой системы и экономики. В работе представлены регрессионные модели с парными и множественными переменными. Инструменты R-Studio являются основными для оценки качества и интерпретации результатов этих моделей.В статье приведены результаты статистического анализа индексов курса национальной валюты и потребительских цен, основанные на открытых данных о тенденциях развития экономики Украины за период с 2007 по 2019 годы. Традиционные эконометрические методы используются для выявления долговременных взаимосвязей между основными экономическими показателями (выпуски в сельском хозяйстве и промышленности, средняя заработная плата, рост фондовых индексов и т.д.), монетарной информацией и инструментами регулирования.Составлено регрессивная модель влияния инструментов регулирования ЦБ на монетарную и экономическую стабильность. Приведены выводы о тенденциях и проблемах реализации денежно-кредитной политики Украины, ее влияние на стабильность валюты и тенденции экономического роста.Реализация предложенных мер повысит эффективность денежно-кредитной политики и определит направления дальнейших исследований в прогнозировании инфляционных и курсообразующих факторов развития национальной экономики и финансовой системы Украины.Основным направлением дальнейших исследований является определение адекватного показателя, определяющего реальный уровень инфляции, который должен оценивать целый ряд факторов, снижающих реальную стоимость денег.Головним завданням центрального банку є забезпечення стабільності національної валюти. Для цього він прагне використовувати традиційні інструменти монетарного регулювання, а саме: регулювання процентних ставок, інтервенції валют, адміністративні обмеження, регулювання грошової маси тощо. Значна кількість цих традиційних інструментів є ефективними. Однак дуже важко оцінити ефективність впливу цих регуляторів.Тому метою роботи є теоретичне обґрунтування ефективності основних інструментів монетарного регулювання та оцінка їхнього впливу на показники економічного зростання в Україні.Ця стаття базується на теоретичних засадах та методах макроекономічного аналізу; методах системного підходу для визначення основних інструментів монетарного регулювання фінансової системи та економіки. У роботі представлені регресійні моделі з парними та множинними змінними. Інструменти R-Studio є основними для оцінки якості та інтерпретації результатів для цих моделей.Наведено результати статистичного аналізу індексів курсу національної валюти та споживчих цін, які базуються на відкритих даних щодо тенденцій розвитку економіки України за період з 2007 року до 2019-го. Традиційні економетричні методи використовуються для виявлення довготривалих взаємозв’язків між основними економічними показниками (випуски у сільському господарстві та промисловості, середня заробітна плата, зростання фондових індексів тощо), монетарною інформацією та інструментами регулювання.Складено регресивну модель впливу інструментів регулювання ЦБ на монетарну та економічну стабільність. Наведено висновки щодо тенденцій та проблем реалізації грошово-кредитної політики України, її вплив на стабільність валюти та тенденції економічного зростання.Реалізація запропонованих заходів підвищить ефективність грошово-кредитної політики та визначить напрями подальших досліджень у прогнозуванні інфляційних та курсоутворювальних факторів розвитку національної економіки та фінансової системи України.Основним напрямом подальших досліджень є визначення адекватного показника, що визначає реальний рівень інфляції, який повинен оцінювати цілий ряд факторів, що знижують реальну вартість грошей