Магнитострикция и тепловое расширение HoAl$_3$(BO$_3$)$_4$

Теоретически исследованы магнитострикция и тепловое расширение в редкоземельном алюмоборате HoAl$_3$(BO$_3$)$_4$. Рассчитанные полевые и температурные зависимости мультипольных моментов иона Ho$^{3+}$ в HoAl$_3$(BO$_3$)$_4$ позволили описать известные экспериментальные данные и предсказать возможные аномалии теплового расширения. Показано, что для направления поля $\mathbf{B}\parallel\mathbf{c}$ немонотонный характер магнитострикции вдоль оси a определяется полносимметричными мультипольными моментами, главный из которых $\beta_J\langle O^0_4\rangle$. Для $\mathbf{B}\parallel\mathbf{a}$ и $\mathbf{B}\parallel\mathbf{b}$ наибольшими моментами являются $\beta_J\langle O^2_4\rangle$ и $\alpha_J\langle O_2^2\rangle$, их изменение с полем и температурой хорошо объясняет вид магнитострикции. Установлено, что большее значение магнитострикции $\Delta a/a$ при $\mathbf{B}\parallel\mathbf{b}$, чем при $\mathbf{B}\parallel\mathbf{a}$, и большее значение магнитострикции для поля в базисной плоскости, чем при $\mathbf{B}\parallel\mathbf{c}$, обусловлены большими изменениями в поле актуальных мультипольных моментов.