С помощью спектроскопии электронного парамагнитного резонанса и SQUID-магнитометрии получено прямое свидетельство возникновения магнитных доменов в монокристалле EuFe₂As₂ в состоянии антиферромагнитного упорядочения. Резонансные спектры ионов европия регистрировались в интервале температур от 4 до 200 K. Используя уравнение для резонансного поля антиферромагнетика, учитывающего влияние обменного поля и поля анизотропии, проведен анализ угловой зависимости спектра при температуре 4.8 K при вращении кристалла вокруг оси c. Анализ данных показал, что EuFe₂As₂ является антиферромагнетиком с легкой плоскостью анизотропии. Кроме того, в плоскости ab обнаружены оси легкого намагничивания второго порядка для каждого из двух типов магнитных доменов, связанных со структурным переходом и образованием двойников. Магнитная анизотропия, обусловленная обменным взаимодействием ионов европия с ионами железа, свидетельствует о возникновении нематического магнитного упорядочения в базисной плоскости. Из угловой зависимости резонансных полей получена оценка величины обменного поля и поля анизотропии.

Рис.1 – Угловая зависимость резонансных полей сигналов ЭСР ионов Eu²⁺, зарегистрированных при температуре 4.8 K при вращении кристалла EuFe₂As₂ вокруг оси c. Поле лежит в плоскости ab. Наполовину закрашенные квадраты – экспериментальные величины, сплошные кривые вычислены с использованием выражения (2) с параметрами H₀ = 0.33Тл и H_EH_A = 0.34 Тл².

Настоящая работа выполнялась в рамках госзадания ФИЦ КазНЦ РАН. Измерения намагниченности проведены с использованием оборудования Центра коллективного пользования ФИАН в Центре высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов им. В.Л. Гинзбурга Физического института имени П.Н.Лебедева РАН при поддержке Российского научного фонда, грант #21-72-20153.