Группа занимается главным образом изучением спиновой динамики и нелинейных свойств сложных магнетиков.

В настоящее время усилия группы направлены на исследование оксидов переходных металлов – допированных манганитов со структурой перовскита. Недопированные манганиты редких земель LnMnO₃ (Ln = La, Pr, Nd и т.д.) являются антиферромагнитным изолятором в основном состоянии. При допировании выше определенного уровня редкоземельным элементом (Ca, Sr, Ba и т.д.) и определенной температуре они, как правило, испытывают переход из парамагнитного в ферромагнитное состояние (ПФ), сопровождаемый переходом диэлектрик-металл. Манганиты имеют богатую фазовую диаграмму и замечательные магнетотранспортные свойства – небольшое магнитное поле (порядка 1 Тл) может в несколько раз менять их удельное сопротивление (это свойство колоссального магнетосопротивления – КМС). Манганиты вызывают большой интерес как с точки зрения физики (в них присутствует сильная связь спиновой подсистемы с решеткой, орбитальными и зарядовыми степенями свободы, что приводит к фазовому разделению и внутренним неоднородностям), так и возможных практических приложений (например, использование этих соединений в качестве магнитных носителей нового типа в компьютерах). Важные нерешенные задачи в манганитах: (i) физика магнитных фазовых переходов и перехода изолятор-металл; (ii) физическая природа ферромагнитного изоляторного основного состояния.

Группа занимается исследованием двух систем – Sm_1-xSr_xMnO₃ и Nd_1-xBa_xMnO₃ в наиболее интересных областях их фазовых диаграмм (х = 0,4 – 0,55 и х = 0,2 – 0,35 соответственно). Первая система обнаруживает сильную связь спиновой подсистемы с решеткой (изменения их состояния коррелируют) и очень необычное магнитное поведение (например, при х=0,4 это образование двух антиферромагнитных фаз еще в парамагнитной области с последующим развалом одной из них и образованием вновь ниже перехода парамагнетик–ферромагнетик и фазовым разделением ниже точки Кюри). Структурные и магнитные свойства соединений этой системы сильно зависят от уровня допирования. В системе Nd_1-xBa_xMnO₃ в интересующей нас области х = 0,2 – 0,34 спиновая подсистема слабо связана с решеткой, структура имеет псевдокубический характер, что свидетельствует о малости Ян-Теллеровского расщепления и отсутствии связанного с ним орбитального порядка, и слабо зависит от уровня допирования и температуры. В структурно-однофазном (в исследуемом температурном диапазоне) кристалле Nd_0.77Ba_0.23MnO₃ с изоляторным ферромагнитным основным состоянием (обладает свойством КМС) в критической парамагнитной области обнаружено необычное изменение характера ПФ развивавшегося перехода второго рода сопровождавшееся появлением дополнительной магнитной фазы с существенно другими критическими свойствами.

Исследования манганитов носят комплексный характер и проводятся в коллаборации:

1. отдел нейтронных исследований ПИЯФ – нейтронная дифракция, обеспечивает информацию о структуре и магнитных свойствах магнитно-упорядоченного состояния.
2. теоретический отдел ПИЯФ – анализ экспериментальных результатов и их соответствие различным теоретическим моделям.
3. Институт физики твердого тела и полупроводников Республики Беларусь – получение кристаллов, их аттестация и исследование транспортных свойств.