WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


УЧЕРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ им. Б. П. КОНСТАНТИНОВА РАН УДК 537.9/537.632

На правах рукописи

Григорьев Сергей Валентинович

СПИНОВАЯ КИРАЛЬНОСТЬ И РАССЕЯНИЕ ПОЛЯРИЗОВАННЫХ НЕЙТРОНОВ

01.04.07 физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора физико-математических наук

Гатчина 2010

Работа выполнена в Учереждении Российской академии наук Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова РАН.

:

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, Академик РАН Стишов С. М.

доктор физико-математических наук, профессор Вахрушев С. Б.

доктор физико-математических наук, профессор Алексеев П. А.

Ведущая организация: Лаборатория нейтронной физики им. И.М.

Франка, ОИЯИ

Защита состоится “ ” 2010 в ч. мин. на заседании диссертационного совета Д 002.115.01 при Учереждении Российской академии наук Петербургский институт ядерной физики им. Б. П. Константинова РАН по адресу: 188300, Ленинградская обл., г. Гатчина, Орлова Роща.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ПИЯФ РАН.

Автореферат разослан “ ” 2010.

Учёный секретарь диссертационного совета Митропольский И.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Открытие, что все биологически значимые молекулы существуют только как один из двух возможных зеркальных изомеров (энантиомеров), является потрясающим примером полного нарушения киральной симметрии и уже несколько десятилетий интригует ученых неразрешенностью загадки. Гораздо реже, такое нарушение происходит при росте кристаллов. Обусловленное естественными механизмами, оно случается, когда физический или химический процесс, сам по себе не приводящий к преимуществу того или другого энантиомера, все же спонтанно производит большой избыток одного из двух энантиомеров: правого или левого. Трудно найти среди фундаментальных сил, такие которые были бы способны повлиять на киральность кристалла во время роста. Среди них можно назвать силу Кориолиса, обусловленную вращением Земли, или слабые взаимодействия. Однако, эти силы, действующие на кристалл во время роста, оказываются слишком маленькими по сравнению с температурой кристаллизации, и поэтому считается, что два энантиомера существуют с равной вероятностью, и неорганические процессы всегда производят смесь двух энантиомеров. Часто также предполагается, что если избыток одного из энантиомеров появляется в эксперименте, то это должно быть связано с методом роста кристалла с использованием зародыша, который и приводит к нарушению киральной симметрии. Тем не менее, даже в неорганических процессах полное 100% нарушение киральной симметрии может быть достигнуто при кристаллизации некоторых солей (например, хлорат натрия NaClO3), имеющих симметрию группы P213 [1]. При этом было показано, что нарушение киральной симметрии не связано с гипотезой о “зародыше”, а определяется нелинейным автокаталитическим процессом. Таким образом, можно считать установленным, что для получения совершенно чистых киральных кристаллов совершенно необходим механизм существенно усиливающий изначально слабое, случайное или закономерное, неравновесие между двумя энантиомерами.

Спиновая киральность присуща материалам, в которых цепочки спинов образуют спираль, или винт. Обычно такие материалы рассматривались как вырожденные, не имеющие явного предпочтения ни для лево-, ни для право- закрученных систем. Примером такой вырожденной системы может служить спиновая спираль в редкоземельных элементах: Ho, Dy и др. Исключение представляет собой спиновая структура силицида марганца MnSi, в которой методом рассеяния поляризованных нейтронов была обнаружена лево-закрученная спиновая спираль, образующаяся ниже критической температуры Tc = 29 K. Оказалось, что образование спирали и единое направление вращения спинов, снятие вырождения по киральности, обусловлено взаимодействием Дзялошинского-Мория, которое возникает в нецентросимметричных кристаллах типа P213. Связь кристаллографической структуры со спиновой киральностью была экспериментально установлена, но практически не изучена, что породило также некоторый миф о монокиральном образце MnSi.

Важная роль, которую метод рассеяния поляризованных нейтронов может играть при исследовании спиновой киральности, была осознана сравнительно недавно и обобщена в работе С.В. Малеева [2]. Дело в том, что поляризация нейтронов P - это t-нечетный аксиальный вектор, поскольку он не меняет знака при инверсии пространства, но меняет знак при инверсии времени. Сечение рассеяния нейтронов - это скаляр и не зависит от выбора системы координат, а значит, оно не может измениться при инверсии пространства и времени. Поэтому, если сечение рассеяния нейтронов зависит от их поляризации, то рассеивающая система должна характеризоваться каким-либо t-нечетным аксиальным вектором. Примерами такого вектора является, например, намагниченность в ферромагнетиках, или, спиновый винт (спираль) в неколлинеарных структурах.

Иными словами, взаимодействие поляризованных нейтронов с объектом, характеризующимся аксиальным вектором спиновой спирали, приводит к появлению в сечении рассеяния нейтронов поляризационно зависящего, антисимметричного, относительно вектора рассеяния, вклада.

Это позволяет легко выделять соответствующий вклад и изучать физические процессы таких киральных объектов. Пионерские работы в этой области были выполнены в начале 80-х годов прошлого века при исследовании критической динамики ферромагнетиков. В этих работах методом малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов было показано, что спиновые корреляции третьего и более высоких порядков оказываются очень заметными в критической области температур вблизи TC. Нечетные корреляционные функции, хотя и не дают вклада в статическую часть магнитной восприимчивости, тем не менее, дают вклад в динамическую восприимчивость. Самая низшая из нечетных, трехспиновая корреляционная функция, была введена С.В. Малеевым в [3] и впервые обнаружена А.И. Окороковым и соавторами [4] в экспериментах по рассеянию поляризованных нейтронов в железе с использованием специальной наклонной геометрии внешнего магнитного поля (H наклонено по отношению к волновому вектору нейтрона k0). Было показано что трехчастичная корреляционная функция является динамическим объектом киральной природы, а для ее наблюдения может быть использован киральный канал в рассеянии поляризованных нейтронов. В этих исследованиях было экспериментально подтверждено правило слияния критических флуктуаций, которое эквивалентно алгебре Полякова-Каданова-Вильсона [5].

Несколькими годами позднее метод наклонной геометрии магнитного поля при рассеянии поляризованных нейтронов был использован как способ измерения жесткости спиновых волн (поперечных спиновых возбуждений) в ферромагнетиках ниже Tc. В этом случае опять использовался киральный канал рассеяния нейтронов и измерялась лево- право- сторонняя асимметрия рассеяния. Метод был успешно применен для исследования спиновых волн в аморфных магнетиках [6].

Дальнейший прогресс в исследованиях спиновой киральности связан с работами Х. Кавамура [7], который показал, что магнитные фазовые переходы в спиральных магнетиках и треугольных (неколлинеарных) антиферромагнетиках принадлежат к новому классу универсальности с характерными критическими индексами, которые значительно отличаются от значений, приписываемых антиферромагнетикам. Причем наибольшее отклонение, согласно расчетам Х. Кавамуры, должно наблюдаться для критического индекса теплоемкости . Более того, два новых критических индекса c и c были введены в работе для того чтобы охарактеризовать среднюю киральность системы C ниже температуры перехода, а также киральную восприимчивость c выше температуры перехода. Для экспериментальной проверки этой гипотезы В.П. Плахтий с сотрудниками, используя дифракцию поляризованных нейтронов, провели серию экспериментов по измерению средней киральности C и киральной восприимчивости c как для простой спирали в образцах Ho [8], так и для треугольных антиферромагнеников CsMnBr3 и CsNiCl3 [9]. В результате этих исследований были определены критические киральные индексы c и c в киральных спиновых структурах и была экспериментально подтверждена гипотеза киральной универсальности фазовых переходов второго рода.

Важно отметить, что в редкоземельных элементах Ho и Dy спиновая спираль вырождена и необходимы внешние силы для того чтобы снять вырождение. В случае экспериментов с Ho в [8] к образцу прикладывалось напряжение кручения, которое и приводило к преимущественному заселению одного типа спирали с перевесом в 2 %.

В случае с ферромагнитными нецентросимметричными кристаллами, такими как MnSi, роль силы, снимающей вырождение, играет взаимодействие Дзялошинского-Мория (ДМ), обусловленное нецентросимметричностью кристалла. Подобные же явления возникновения однозакрученной спирали наблюдаются и в антиферромагнитных нецентросимметричных кристаллах, где ДМ взаимодействие конкурирует с коллинеарным антиферромагнитным взаимодействием [10, 11]. Еще более интересным классом магнетиков с ДМ взаимодействием является класс диэлектриков-мультиферроиков, в которых отсутствие центра симметрии в кристаллах приводит к спонтанной или наведенной электрическим полем поляризации. В результате появляется взаимодействие ДМ, сопровождающееся образованием однонаправленной спиновой спирали. Направление вращения спирали зависит от знака взаимодействия ДМ, которое, в свою очередь, управляется степенью электрической поляризации, определяемой знаком и силой электрического поля, приложенного к образцу. Такой сценарий развития событий в мультиферроиках подтверждается экспериментами с поляризованными нейтронами, первый из которых был проведен еще в 80-е годы 20-го века [12].

Таким образом, актуальность исследования обусловлена тем фактом, что концепция спиновой киральности в настоящий момент является важным элементом в понимании сложных неколлинеарных спиновых структур, а метод рассеяния поляризованных нейтронов оказывается идеальным и чуть ли не единственным способом обнаружения и исследования спиновой киральности.

Кроме высокой чувствительности поляризованных нейтронов в экспериментах с киральными спиновыми объектами следует также отметить традиционные преимущества нейтронного рассеяния для исследования конденсированных сред, такие как: (1) высокая проникающая способность нейтронного излучения и возможность проводить эксперименты в экстремальных условиях низких температур и высоких давлений; (2) получение информации обо всем объеме исследуемого вещества, а не только с поверхности образца, физические свойства которой зависят от качества поверхности и низкоразмерных явлений;

(3) возможность проводить измерения свойств магнитных систем в малом, практически нулевом, поле, тем самым не возмущая магнитную систему исследуемого объекта.

В качестве объекта исследования в данной диссертации представлены, во-первых, кубические нецентросимметричные магнетики, силициды переходных металлов, характеризующиеся наличием релятивистской спиновой спирали, обусловленной взаимодействием Дзялошинского–Мория.

Физические свойства таких соединений определяются тонкой "игрой" различных взаимодействий: сосуществование сильного изотропного обменного взаимодействия наряду со слабыми релятивистскими взаимодействиями, нарушающими спиновую симметрию, приводит к появлению сложных магнитных структур и к новым явлениям различного типа. Хрупкое равновесие, обусловленное этими взаимодействиями, может быть легко нарушено внешними силами, такими как давление, магнитное поле и химическое замещение, что ещё больше усиливает интерес к этим объектам.

Во-вторых, представлено исследование многослойной Y/Dy системы, в которой обменное РККИ взаимодействие как внутри Dy слоя, так и между слоями приводит к образованию спиновой спирали с когерентной длиной много большей периода многослойной системы. Металлические многослойные системы с чередование магнитных и немагнитных слоев оказались в центре внимания исследователей в связи с обнаруженным в них эффектом гигантского магнитносопротивления (ГМР). Ключом к пониманию этого явления служит тот факт, что ферромагнитные слои в многослойке попарно антиферромагнитно упорядочены. Как было показано, необычное антиферромагнитное упорядочение обусловлено осциллирующим РККИ взаимодействием между слоями. Дополнительные возможности спиральных магнетиков для ГМР эффекта недостаточно исследованы, однако, уже сейчас понятно, что спиновая и зарядовая степени свободы в них связаны необычным образом. Изучение многослойных металлических систем со спиральным упорядочением представляет интерес как с фундаментальной, так и прикладной точек зрения.

В третьих, исследован феррромагнетик EuS, в критической области температур с целью изучения трех-спиновой корреляционной функции методом малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов. Известно, что свойства магнитных систем в критической области температур не определяются только парной корреляционной функцией, а описываются многочастичными функциями, т.е. корреляционными функциями высокого порядка [5]. До сих пор многочисленные исследования на этот счет сводились к различного вида компьютерным расчетам и теоретическим рассмотрениям. Не существует ни одного метода, который позволил бы прямо измерять корреляционные функции высоких порядков, в то время как такие измерения необычайно интересны как теоретически, так и экспериментально.

Исключение составляет одна из экспериментальных методик, использующая киральный канал рассеяния поляризованных нейтронов [4].

В четвертых, были выбраны железо - никелевые инварные сплавы с целью исследования спин-волновой динамики в этой сложной системе.

Нулевое значение коэффициента линейного теплового расширения в широком температурном диапазоне от нуля до Tc показывает, что магнетизм и объемные характеристики инварных сплавов связаны. Благодяря этому свойству инварные FeNi сплавы широко используются в промышленности для приборов прецизионной механики, в космической технике. Однако природа инварного эффекта до сих пор до конца не понята. В настоящее время наиболее распространенным объяснением является гипотеза Вейса о двух состояниях атома железа в ГЦК решетке (2- модель) [13]. На сегодняшний день, хотя многочисленные расчеты из первых принципов и поддерживают 2- модель, эксперименты с поляризованными нейтронами не подтверждают ее истинности и вопрос о природе инварного эффекта остается открытым.

Перечисленные выше объекты исследования демонстрируют спектр задач, решение которых может быть достигнуто с помощью рассеяния поляризованных нейтронов. Настоящая работа претендует на решение ряда вопросов в области исследований сложных магнитных структур с использованием новых методик рассеяния поляризованных нейтронов, а потому является своевременной и актуальной.

В связи с вышеизложенным, целью настоящей диссертационной работы является демонстрация экспериментальных возможностей метода рассеяния поляризованных нейтронов при исследовании нарушения киральной симметрии в магнетиках и изучение магнитных характеристик материалов с использованием кирального канала в рассеянии поляризованных нейтронов.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие основные задачи:

1. Интегральными магнитными методами и методом малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов провести комплексное исследование закономерностей поведения магнитной системы кубического нецентросимметричного магнетика MnSi со взаимодействием Дзялошинского–Мория, как прототипа для других родственных систем FeGe, Fe1-xCoxSi и Mn1-yFeySi.

2. На основе полученных данных построить фазовую диаграмму (магнитное поле – температура) для моносилицида марганца MnSi и, опираясь на нее, в рамкам теории [14] рассчитать основные взаимодействия, управляющие магнитными свойствами данных систем.

3. Исследовать состояние магнитной системы MnSi в области А-фазы и оценить характер влияния магнитного поля на направление спиновой спирали.

4. Исследовать закономерности критического поведения магнитной подсистемы MnSi в области магнитного фазового перехода методом малоугловой дифракции поляризованных нейтронов.

5. Изучить особенности структурной и спиновой киральности систем MnSi и Fe1-xCoxSi.

6. Исследовать закономерности критического поведения спиновой спирали в многослойной Y/Dy системе в области магнитного фазового перехода.

7. Изучить влияние магнитного поля на состояние магнитной системы многослойной Y/Dy системы ниже точки фазового перехода парамагнетик - гелимагнетик, а также измерить величину средней киральности системы в зависимости от температуры и магнитного поля.

8. Исследовать парную и трехспиновую корреляционные функции в классическом магнетике EuS в критической области температур в магнитном поле.

9. Исследовать спин-волновую динамику в классическом инварном сплаве Fe65Ni35 в широком диапазоне температур в магнитном поле.

Научная новизна.

Научная новизна результатов работы заключается в том, что в ней впервые всесторонне продемонстрированы возможности использования метода рассеяния поляризованных нейтронов для исследования проблемы киральности магнитных систем и использования кирального канала рассеяния нейтронов для решения задач физики твердого тела. Основные результаты экспериментальных исследований получены автором впервые и в ряде случаев привели к созданию новых теоретических положений для неколлинеарных магнетиков.

Научная и практическая ценность.

Установленные в результате выполнения работы физические закономерности вносят новый вклад в современные представления о магнитной системе кубических нецентросимметричных кристаллов с взаимодействием ДМ. Предложена и аппробирована теория критического рассеяния для спиновых систем с иерархией взаимодействий. Получен явный вид магнитной восприимчивости и корреляционные функции для иерархических спиновых систем.

На примере многослойной Dy/Y системы показана существенная роль, которую взаимодействие Дзялошинского-Мория играет при спиновом упорядочении в многослойных магнитно-немагнитных металлических системах.

Полученные экспериментальные результаты могут быть востребованы в научных лабораториях, занимающихся проблемами магнетизма и его связью с кристаллографической структурой.

Данные по изучению магнитных свойств геликоидальных магнетиков могут быть использованы при разработке новых типов магнитной памяти, датчиков нейтронной поляризации, а также для спинтронных устройств.

Апробация работы. Результаты и положения работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

1. на серии Международных конференций по нейтронному рассеянию ICNS2001 (Мюнхен, Германия), ECNS2003 (Монпелье, Франция), ECNS2007 (Лунд, Швеция), ICNS2009 (Бостон, США);

2. на международных конференциях по магнетизму ICM2006 (Киото, Япония), ICM2009 (Карлсруэ, Германия), на международной конференции по фрустрированному магнетизму HFM2006 (Осака, Япония), и на международном совещании по тонким магнитным пленкам ICMFS2009 (Берлин, Германия);

3. на серии совещаний по рассеянию поляризованных нейтронов в конденсированных веществах PNCMI2000 (Гатчина, Россия), PNCMI2002 (Юлих, Германия), PNCMI2004 (Вашингтон, США), PNCMI20(Берлин, Германия), PNCMI2008 (Токай, Япония);

4. на серии национальных совещаний по Рассеянию Нейтронов в Исследованиях Конденсированных Сред РНИКС-1999 (Обнинск), РНИКС-2002 (Гатчина), РНИКС-2004 (Заречный), РНИКС-20(Гатчина).

Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения и списка цитированной литературы из 161 наименования, содержит 282 страниц машинописного текста, включая 68 рисунков и 1 таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, а также положения, выносимые на защиту. Кратко изложены структура и содержание работы, дается характеристика научной новизны и практической ценности полученных результатов.

В первой главе излагаются основные принципы магнитного рассеяния нейтронов в системах со спиновой киральностью, т.е. таких системах, в которых цепочки спинов образуют спирали в пространстве и времени.

Такие спиральные структуры хорошо описываются каким-либо аксиальным векторным взаимодействием или вектором. Примерами такого вектора является магнитное поле, намагниченность, спиновый винт, обусловленный взаимодействием Дзялошинского - Мория, волновой вектор спирали в системах с неравновесной заселенностью магнитных спиралей и т.д. Во всех этих случаях рассеяние поляризованных нейтронов дает достоверную информацию о спиновых структурах, недоступную другим методам исследования. Описаны основные принципиальные схемы постановки экспериментов с поляризованными нейтронами. Одна из них - измерение сечения поляризованных нейтронов без анализа их поляризации - была использована практически во всех экспериментах представленных в данной работе.

Основной принцип этой методики базируется на закономерностях магнитного рассеяния нейтронов. Упругое рассеяние нейтронов на простой магнитной спирали может быть представлено в следующем виде [2]:

d = [rF (Q)/2]2{S2(1 + ()2) + 2 C ( q q qP0)()(nL - nR)}(Q - k), (1) d где = [S1 S2]/ C - единичный вектор киральности, q = Q/Q, S - средний спин, P0 – поляризация падающего пучка нейтронов, k - вектор магнитной спирали и nL, nR - уровни заселенности лево- и правосторонней спирали.

Из Ур. 1 видно, что сечение рассеяния нейтронов зависит от начальной поляризации P0, и что можно извлечь поляризационно - независящую часть сечения как (Q) = (Q, P0) + (Q, -P0) S2, (2) а поляризационно - зависящую часть как (Q) = (Q, P0) - (Q, -P0) C ( (3) qP0)(nL - nR), соответственно. Как видно из Ур.(2, 3) можно легко разделить поляризационно-независящий вклад (Q) и поляризационно-зависящий вклад (Q) в магнитное рассеяние. При этом поляризационно независящая часть магнитного нейтронного сечения пропорциональна квадрату намагниченности S, в то время как поляризационно - зависящая часть пропорциональна средней киральности системы C = [S1 S2].

Аналогичное рассмотрение можно провести и для неупругого рассеяния нейтронов, в котором поляризационно-зависящий (киральный) канал рассеяния позволяет выделить и изучать динамические объекты киральной природы [3].

ведущее поле На Рис.1.

представлена типичная установка малоуглового селектор скоростей флиппер вакуумная образец позиционнорассеяния поляризованных магнит труба поляризатор чувствительный коллимационная детектор нейтронов. Селектор линия скоростей и система Рис. 1. Принципиальная схема установки коллимирующих диафрагм для малоуглового рассеяния поляризованных определяет разрешение нейтронов SANS-2 в научно-исследовательском падающего пучка нейтронов.

центре GKSS (Геестахт, Германия).

Поляризатор, флиппер (вращатель поляризации) и система ведущих магнитных полей позволяет определять разницу в сечении нейтронов с поляризацией вдоль и против магнитного поля. Узел образца, оборудованный электромагнитом и рефрежиратором закрытого цикла, позволяет менять условия на образце в широком диапазоне полей и температур. Позиционно-чувствительный детектор, расположенный в 20-метровой вакуумной трубе, и перестраиваемая селектором скоростей длина волны нейтронов позволяют перекрыть диапазон переданных при рассеянии импульсов на 4 порядка. В целом установка идеально сконструирована для экспериментов по малоугловой дифракции и рассеянию поляризованных нейтронов.

а нит аг м е л по В данной главе также представлен литературный обзор и описаны проблемы, стоящие перед исследователем при изучении сложных неколлинеарных магнитных систем. Например, обсуждается сложная фазовая диаграмма (магнитное поле - температура) в моносилициде марганца MnSi, особенности квантового фазового перехода под давлением, монокиральность образцов и связь структурной и магнитной киральностей.

Во второй главе исследована кристаллографическая структура Bкубических магнетиков без центра инверсии. Кроме эталонного кристалла MnSi, изучалась серия монокристаллов твердых растворов Fe1-xCoxSi с концентрациями x =0.08, 0.1, 0.15 0.2, 0.25, 0.30, 0.50. Использовался метод рентгеновской дифракции синхротронного излучения для оценки абсолютной структуры образцов. Установлено, что в пространственной группе P213 атомы занимают позиции, определяемые векторами 1 1 1 1 1 (u, u, u); ( + u, - u, -u); (-u, + u, - u); ( - u, -u, + u), (4) 2 2 2 2 2 где uMe и uSi - позиции металлических и кремниевых атомов. Таким образом, в элементарной ячейке находится по четыре атома металла и кремния.

Анализ данных показал, что исследуемые образцы являются энантиоморфно чистыми, и что структурная киральность меняется от право-вращающейся при x < 0.2 (uMe = 0.863, uSi = 0.155) к лево-вращающейся при x 0.2 (uMe = 0.137, uSi = 0.845). Исследуемые составы сравнивались с эталонным образцом MnSi, который определяется как лево-киральный как в магнитно, так и кристаллографически (uMn = 0.138 и uSi = 0.846).

Подставляя значения uMe и uSi в выражения (4) можно получить и сравнить соответствующие им структуры. Эти структуры построены на Рис. 2 так, что плоскость рисунка совпадает с плоскостью (111) кубической ячейки. Хорошо видно, атомы металла, не лежащие на оси 111, вращаются в правую сторону (по часовой стрелке) в случае Fe0.75Co0.25Si, а атомы кремния наоборот, в левую (против часовой стрелки), однако в целом структура оказывается "кирально-нейтральной". В случае Fe0.92Co0.08Si атомы металла вращаются в левую сторону, а кремния – в правую. Первую по аналогии с эталонным кристаллом MnSi, мы называем, кристаллографически левой, а вторую кристаллографически правой.

Магнитную структуру кубических магнетиков без центра инверсии со структурой B20 принято описывать на основе феноменологической модели Бака-Йенсена [15]. Согласно этой модели, спиновая спираль становится стабильной в результате существования иерархии взаимодействий. Самое сильное из них - симметричное изотропное обменное взаимодействие гейзенберговского типа Jij(Si · Sj), которое стремится упорядочить спины ферромагнитно. Помимо обменного, существует дополнительное изотропное антисимметричное взаимодействие Дзялошинского-Мория, которое стремится разупорядочить спины, повернув их перпендикулярно относительно друг друга Dij[Si Sj]. Так как ДМ взаимодействие значительно слабее обменного взаимодействия, оно способно лишь развернуть спины на малый угол. Минимизация свободной энергии, содержащей эти взаимодействия, достигается, если в системе образуется спиновая спираль с волновым вектором k = SD/A, где D - константа ДМ взаимодействия, A – жесткость спиновых волн, а S – средний спин системы.

Методом рассеяния поляризованных нейтронов было показано что спиновые спирали в кубических магнетиках Fe1-xCoxSi могут быть реализованы как в правой, так и в левой конфигурациях киральной симметрии для Рис. 2. Вид кристаллографической различных концентраций структуры Fe1-xCoxSi вдоль оси (111) для кобальта. Для данной серии x = 0.08 (слева), а также для x = 0.образцов было установлено, (справа).

что спираль оказывается лево-вращающейся для x =0.1, 0.15 (т.е. для кристаллографически правых образцов) и право-вращающейся для x =0.2, 0.25, 0.30, 0.50 ( т.е. для кристаллографически левых образцов). При этом не было обнаружено зависимости средней киральности от температуры или магнитного поля для индивидуального образца.

Таким образом, во-первых, показано, что кристаллографическая и магнитная киральности Fe1-xCoxSi одновременно меняются с концентрацией, а значит структурная киральность определяет киральность спиновой спирали.

Во-вторых, сравнение с MnSi демонстрирует, что еще один фактор, сложная электронная структура, способна поменять киральность спирали, очевидно, вместе со знаком взаимодействия Дзялошинского-Мория.

В третьей главе приводятся результаты исследования изменений магнитной структуры MnSi в магнитном поле методом малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов при низких температурах.

Приводятся основные положения теории, описывающей особенности спиновой структуры Рис. 3. Фазовая диаграмма (магнитное нецентросимметричных поле - температура) для моносилицида кубических магнетиков с марганца MnSi.

взаимодействием Дзялошинского-Мориа [14, 15]. Представлен способ расчета направления волнового вектора спирали для произвольных величины и направления магнитного поля.

Обсуждается (H - T) фазовая диаграмма (магнитное поле температура), представленная на Рис.3. Показано, что магнитное поле H > HC1 80 мТ, приложенное вдоль одной из осей 111, перестраивает многодоменную магнитную структуру (плоскую спираль) в однодоменный образец конической спирали с волновым вектором k, направленным вдоль поля. Мозаичность магнитной структуры заметно меняется с величиной поля и имеет максимум при HC1. Интегральная интенсивность Брегговских пиков демонстрирует минимум при Hin 160 мТ, приписываемый неустойчивости спиральной структуры. В случае, когда поле H направлено не параллельно волновому вектору k [111], то волновой вектор поворачивается к направлению поля в диапазоне полей H < Hin. Дополнительно наблюдается появление второй гармоники спиральной структуры, наведенной компонентой магнитного поля, перпендикулярной волновому вектору спирали при H < Hin.

При дальнейшем росте поля коническая спираль переходит в коллинеарную спиновую систему (ферромагнетик) при H = HC2. Приводится описание температурной эволюции спиральной структуры.

(H-T) фазовая диаграмма позволяет qy (nm-1) a 0.оценить основные энергетические [11 0] [111] взаимодействия магнитной системы [14].

0.Так, критическое поле перехода H =- 0.40 qx (nm-1) в ферромагнитное состояние HC0.- 0.40 0.связано с жесткостью спиновых волн qy (nm-1) б 0.соотношением gµBHC2 = Ak2. В [11 0] [111] тоже время волновой вектор спирали 0.определяется отношением взаимодействия H - 0.ДМ и обменного взаимодействия qx (nm-1) 0.- 0.40 0.k = S|D|/A. Используя экспериментально qy (nm-1) в 0.полученные величины k, HC2, S, получаем [11 0] [111] константы основных взаимодействий 0.для моносилицида марганца MnSi:

H - 0.A = 50 мэВ 2, S|D| = 4 мэВ . Такая qx (nm-1) 0.- 0.40 0.оценка взаимодействий, проведенная qy (nm-1) г для родственных соединений типа 0.[11 0] Mn1-yFeySi, Fe1-xCoxSi и FeGe, показала, [111] 0.что константа ДМ взаимодействия не H меняется от состава к составу и равна - 0.qx (nm-1) 0.- 0.40 0.DµB/a = 1.15 ± 0.10 мэВ. Очевидно, что она определяется кристаллографической Рис. 4. Карты интенсивности структурой с пространственной группой малоуглового рассеяния P 213 и параметром ячейки a 0.45 нм.

нейтронов для T = Tc - 0.2 В четвертой главе диссертации 28.5 K при (а) H = 0, (б) H = представлены результаты исследования мТ, (в) H = 150 мТ and (г) H = влияния магнитного поля на спиральные 220 мТ.

спиновые флуктуации и структуру MnSi вблизи TC 29 K, в области A-фазы. Излагаются причины того интереса, который возник к этой области (H-T) фазовой диаграммы. На Здесь S - общий спин системы на единичную ячейку, H и H - компоненты поля параллельные и перпендикулярные волновому вектору спирали k, соответственно, - константа, - щель в спектре спиновых волн, T0 = A/a2 -температура порядка критической Tc. Первый член выражения Ур.(5) с H является классической зеемановской энергией взаимодействия спинов с магнитным полем. Второй и третий члены имеют квантовую природу и описывают взаимодействие поля, перпендикулярного вектору k, со спиралью как единым целым. Появление третьего члена подразумевает наличие небольшой щели в спектре спиновых волн , которая стабилизирует существование спиральной структуры в слабых магнитных полях как в MnSi, так и других родственных ему соединениях. Предложенная интерпретация является по сути единственным, хотя и косвенным, подтверждением существования щели в спектре спиновых волн, обусловленной наличием ДМ взаимодействия.

В пятой главе показано, что a qy (nm-1) qy (nm-1) (001) (001) (111) (111) метод малоуглового рассеяния (-1-11) P0 (-1-11) 0.0.поляризованных нейтронов является 0.0 (110) 0.0 (110) перспективным для исследования - 0.- 0.P- 0.40 0.0 0.qx (nm-1) - 0.40 0.0 0.qx (nm-1) критических спиновых корреляций б qy (nm-1) qy (nm-1) выше Tc в спиральных магнетиках.

P0.40 0.Результаты исследования критического 0.0 0.малоуглового рассеяния поляризованных - 0.40 - 0.Pнейтронов в моносилициде марганца - 0.40 0.0 0.40 - 0.40 0.0 0.qx (nm-1) qx (nm-1) MnSi представлены на Рис.6. Карты в qy (nm-1) qy (nm-1) интенсивности рассеяния нейтронов P0.40 0.измерены при поляризации падающего 0.0 0.пучка P0 параллельно оси [11 вдоль 2], - 0.40 - 0.P- 0.40 0.0 0.40 0.qx (nm-1) - 0.40 0.qx (nm-1) ведущего магнитного поля (слева), и против ведущего магнитного поля Рис. 6. Карты интенсивности (справа) при T = Tc - 0.1K (а), малоуглового рассеяния T = Tc + 0.2K (б) и T = Tc + 1.2K (в).

поляризованных нейтронов.

Показано, что рассеяние поляризованных нейтронов значительно выше Tc представляет собой диффузное пятно с ярко выраженной асимметрией, связанной с направлением поляризации падающих нейтронов (Рис. 6 в). По мере приближения к Tc интенсивность рассеяния формируется в виде полукольца, ориентированного вдоль направления нейтронной поляризации (Рис. 6 б). Интенсивности рассеяния с поляризацией, направленной по и против направления магнитного поля, складываются в анизотропное кольцо со слабовыраженными максимумами, которые ниже Tc трансформируются в Брэгговские пики от спиральной структуры (Рис. 6 а).

На основании полученных данных была создана теория критического рассеяния нейтронов в слабых ферромагнетиках с взаимодействием Дзялошинского-Мориа. В частности, вычислена функция магнитной восприимчивости в пространстве импульсов и сечение рассеяния поляризованных нейтронов:

d k2 + 2 + Q2 + 2|d|kQPd T = [rF (Q)]2 (6) d A[(Q + k)2 + 2] (Q - k)2 + 2 + k2U(qx + qy + qz - 1/3) 4 4 где r = 5.410 10-13 cm, F (Q) - магнитный форм-фактор единичной ячейки, P0 - поляризация падающих нейтронов, k = S|D|/A - волновой вектор геликоидальной магнитной структуры, - обратная корреляционная длина. На основании этого выражения получен вид корреляционных функций в реальном пространстве, а так же дается физическая интерпретация полученных выражений.

Экспериментальная картина рассеяния находится в качественном согласии с теорией, основанной на модели Бака-Йенсена (Ур.6), в которой ДМ взаимодействие обуславливает появление кольца диффузного рассеяния, а анизотропный обмен приводит к тому, что длина критических корреляций спирали расходится только вдоль осей 111.

Используя выражение Ур.(6), проведена обработка экспериментальных результатов. На Рисунке 7 показаны интенсивность нейтронного рассеяния и обратная корреляционная длина в зависимости от приведенной температуры = (T - Tc)/Tc для Q [111]. Закон масштабирования воспириимчивости и обратной корреляционной длины демонстрирует кроссоверное поведение при k (Рис. 7). Величина критического показателя корреляционной длины меняется от 1 = 0.40(6) вблизи Tc к 2 = 0.68(1) при высоких температурах. Отмечается также, что флуктуации достигают 100% киральности вблизи от точки кроссовера, т.е. при < k (вставка в Рис.7). Наблюдаемый кроссовер обусловлен доминирующим влиянием взаимодействия Дзялошинского-Мория вблизи Tc, где формируются крупномасштабные корреляции, по сравнению с пренебрежимым влиянием ДМ взаимодействия при высоких температурах, когда корреляционная длина флуктуации оказывается много меньше периода спирали.

В шестой главе Sample I исследована магнитная 1=0.65(3) спиральная структура Y/Dy 2=1.61(2) P многослойной системы в 1.0.диапазоне температур от 0.до 190 K. Образец представляет 0. собой многослойную структуру 0.0.001 0.01 0.[Dy4.3nm/Y2.8nm]350, выращенную 0.как монокристалл с осью Sample I Samp II Scan2=0.68(1) [001] гексагональной 1 Samp II Scanрешетки перпендикулярной плоскости слоев. Проведенные =0.75k эксперименты демонстрируют появление магнитного пика 1=0.40(6) ниже TN = 165.4 K jn 0.0.001 0.01 0.спиральной спиновой структуры, = (T-TC)/TC причем длина когерентности спирали оказывается много Рис. 7. Амплитуда и ширина пика больше толщины Dy слоя.

нейтронного рассеяния в зависимости от Использование поляризованного приведенной температуры = (T -Tc)/Tc пучка нейтронов позволило для Q [111].

разделить поляризационнонезависящий и поляризационно- зависящий вклады в магнитное рассеяние.

Поляризационно - независящая часть магнитного нейтронного сечения пропорциональна квадрату намагниченности S. Установлено, что для Amplitude (a.u.) -(nm ) Dy/Y системы критический индекс намагниченности = 0.39(1) и он совпадает с индексом, получаемым для объемных образцов Dy. В то время как поляризационно - зависящая часть пропорциональна средней киральности системы C = [S1 S2], и критический индекс для средней киральности C = 1.02(1). Разница C - 2 = 0.24(2) показывает, что киральность может является компонентой параметра порядка независимой от намагниченности.

Данный эксперимент подтверждает результаты, полученные для критической киральности в Ho [8].

Также продемонстировано 0,влияние магнитного поля на 0,заселенность лево-правых 0,спиралей в Y/Dy многослойной 0,системе. Магнитное поле, приложенное в плоскости 0,образца по мере охлаждения и -0,при переходе через критическую 0 200 400 600 800 10температуру, приводит к H(mT) ненулевой киральности, или, Рис. 8. Зависимость параметра неравновесной заселенности киральности Y/Dy многослойной системы правых и левых спиралей. Для от магнитного поля. удобства сопоставления двух вкладов в рассеяние, используя выражения Ур. (2, 3), мы ввели отношение рассеяния, характеризующее среднюю киральность магнитной системы как (Q) 2 C (QP0)(Q)(nL - nR) C (QP0)(nL - nR) = = (7) (Q) SS2(1 + (Q)2) для Q = k c.

На рисунке 8 представлена зависимость параметра киральности системы от магнитного поля при T = 150 K. Наведенная полем киральность растет с ростом поля, но не зависит от направления приложенного поля.

Высказано предположение, что киральность магнитной системы нарушается из-за наличия взаимодействия Дзялошинского-Мория на границах раздела слоев Dy и Y слоев.

В седьмой главе исследованы критические двух и трех-частичные спиновые корреляции в ферромагнетике EuS. Основной задачей работы являлось изучение критической динамики магнитной подсистемы EuS, известного как слабый ферромагнетик с большой величиной спина (S = 5/2).

Известно, что большая величина спина приводит к изменению характера динамики магнитной системы от обменного, к дипольному. Применялся метод малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов и использовалась специальная "наклонная" геометрия магнитного поля. Поляризационнонезависимая (Q) и поляризационно зависимая (Q) составляющие критического магнитного рассеяния изучались в некотором температурном диапазоне вблизи точки Кюри TC = 16.52 K. Составляющая (Q) обусловлена парной спин-корреляционной функцией. Соответствующая ей интенсивность рассеяния хорошо описывается формулой Орнштейна-Цернике:

-(Q) = A(Q2 + 2)-1, где = RC - обратная длина корреляции критических флуктуаций. Длина корреляции RC подчиняется закону масштабирования RC = a0()-, где = (T - TC)/TC - приведённая температура. Другую составляющую рассеяния определяют трёхспиновые киральные динамические флуктуации. Им соответствует асимметричная часть зависящего от поляризации вклада в рассеяние ((Q)). Было установлено, что для образца EuS подгонка экспериментальных данных дала следующие параметры скейлинга для парной корреляционной функции: a0 = 0.17 нм и = 0.68 ± 0.01. Асимметричная часть рассеяния ((Q)) зависит от Q как (1/Q2) и линейно увеличивается с H. Величина (Q) была усреднена в нескольких диапазонах Q > (RC)-1. Усреднённая величина (Q) зависит от температуры как ()- и = 0.64 ± 0.05. Критический индекс , определенный из температурной зависимости длины корреляции RC парной функции, и из измерений трехчастичной корреляционной функции, оказались в хорошем согласии друг с другом, демонстрируя самосогласованность теории и эксперимента. Полученные экспериментальные данные подтверждают принципы критической факторизации, известные как операторная алгебра Полякова-Каданова-Вильсона.

В восьмой главе представлены результаты исследования спин-волновой динамики классического инварного сплава F e65Ni35. Исследования и магнитной киральностью, как в моносилициде марганца MnSi, так и в системе Fe1-xCoxSi. Показано, что магнитая киральность в моносилициде марганца совпадает по знаку с кристаллографической киральностью, а магнитая киральность в системе Fe1-xCoxSi имеет противоположный кристаллографической киральности знак.

• Построена фазовая диаграмма для моносилицида марганца MnSi, на основе которой сделаны оценки констант ферромагнитного изотропного взаимодействия, взаимодействия Дзялошинского-Мория, и анизотропного взаимодействия. Экспериментально подтверждены основные положения теоретической модели [14] для описания магнитных свойств кубических геликоидальных магнетиков с пространственной группой P213.

• Установлен факт поворота волнового вектора спирали в моносилициде марганца MnSi из положения k H в положение k H в некотором диапазоне полей ниже температуры фазового перехода, который объясняется наличием малой щели в спектре спиновых волн, сделаны оценки величины щели равной 11 meV.

• Методом рассеяния поляризованных нейтронов экспериментально изучены и на основе модели иерархии взаимодействий теоретически описаны закономерности поведения системы MnSi в критической области температур. Показана роль взаимодействия ДМ и слабого анизотропного обмена в критической области вблизи фазового перехода парамагнетик-гелимагнетик.

• Методом рассеяния поляризованных нейтронов обнаружено спонтанное нарушение киральной симметрии в спиральной структуре многослойной Y/Dy системы и установлены критические индексы для средней киральности. Обнаружено явление изменения величины средней киральности системы с магнитным полем, приложенным в плоскости Y и Dy слоев.

• Методом рассеяния поляризованных нейтронов в наклонной геометрии поля выделены вклады критических двух- и трех-спиновых корреляций в диэлектрическом ферромагнетике EuS. Критический индекс , определенный из температурной зависимости длины корреляции RC парной функции, и из измерений трехчастичной корреляционной функции, оказались в хорошем согласии друг с другом, демонстрируя самосогласованность теории и эксперимента. Экспериментальные данные подтверждают принципы критической факторизации, известные как операторная алгебра Полякова-Каданова-Вильсона.

• Методом рассеяния поляризованных нейтронов в наклонной геометрии поля измерена константа жесткости спиновых волн классического инварного сплава F e65Ni35 в диапазоне малых переданных импульсов.

Показано, что температурная зависимость жесткости хорошо описывается выражением: D = D0||x, где = 1 - T/TC и x = 0.47 ± 0.01 и D0 = 137 меВ 2 для всего диапазона температур || > 0.1. Показано, что динамика спиновой системы хорошо описывается в приближении среднего поля.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы изложено в следующих публикациях:

1. S. V. Grigoriev, S. V. Maleyev, E. V. Moskvin, V. A. Dyadkin, P. Fouquet and H. Eckerlebe, Crossover behavior of critical helix fluctuations in MnSi.

Phys. Rev. B 81 (2010) 144413.

2. S. V. Grigoriev, D. Chernyshov, V. A. Dyadkin, V. Dmitriev, S. V. Maleyev, E. V. Moskvin, D. Lamago, Th. Wolf, D. Menzel, J. Schoenes, and H.

Eckerlebe, Interplay between crystalline chirality and magnetic structure in Mn1-yF eySi. Phys. Rev. B 81 (2010) 012408.

3. S. V. Grigoriev, D. Chernyshov, V. A. Dyadkin, V. Dmitriev, S. V. Maleyev, E.

V. Moskvin, D. Menzel, J. Schoenes, and H. Eckerlebe, Crystal handedness and spin helix chirality in F e1-xCoxSi. Phys. Rev. Lett. 102 (2009) 037204.

4. S. V. Grigoriev, V. A. Dyadkin, E. V. Moskvin, D. Lamago, Th. Wolf, H.

Eckerlebe, and S. V. Maleyev, Helical spin structure of Mn1-yF eySi under a magnetic field: Small angle neutron diffraction study. Phys.Rev. B, v.79, (2009) 144417.

5. S.V. Grigoriev, Yu. O. Chetverikov, D. Lott, A. Schreyer, Field induced chirality in the helix structure of Dy/Y multilayer films and experimental evidence for Dzialoshinskii-Moriya interaction on the interfaces. Phys. Rev. Lett, 1(2008) 197203.

6. C. Pappas, E. Lelievre-Berna, P. Bentley, E. Bourgeat-Lami, E. Moskvin, M.

Thomas, S. Grigoriev, V. Dyadkin, Polarimetric neutron spin echo: Feasibility and first results. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 592 (2008) 420- 427.

7. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, Yu. O. Chetverikov, H. Eckerlebe, Field-induced reorientation of helix in MnSi near TC.

Jour.Magn.Mag.Mat. 310 (2007) 1599-1601.

8. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, Yu. O. Chetverikov, H. Eckerlebe, The magnetic structure of MnSi under applied field. J. Phys.: Condens.

Matter 19 (2007) 145286.

9. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, V.A. Dyadkin, D.Menzel, J. Schoenes, H. Eckerlebe, Principal interactions in the magnetic system F e1-xCoxSi: Magnetic structure and critical temperature by neutron diffraction and SQUID measurements. Phys.Rev. B, v.76, (2007) 092407.

10. S.V. Grigoriev, V.A. Dyadkin, D.Menzel, J. Schoenes, Yu.O. Chetverikov, A.I.

Okorokov H. Eckerlebe, S.V. Maleyev, Magnetic structure of F e1-xCoxSi in a magnetic field studied via small angle polarized neutron diffraction.

Phys.Rev. B, v.76, (2007) 224424.

11. А.И. Окороков, С.В. Григорьев, В.В. Рунов, Г.П. Гордеев, Ю.О.

Четвериков, Г.П. Копица, Новые магнитные явления и поляризованные нейтроны. Поверхность: Рентгеновские, Синхротронные и Нейтронные исследования, 9 (2007) 49-62.

12. С.В. Григорьев, Ю.О. Четвериков, А.И. Окороков,Д.Ю. Чернышов, Х.

Эккерлебе, К. Пранзас, А. Шрейер, Исследование киральной структуры Y/Dy многослойной системы методом малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов. Письма в ЖЭТФ 83, No. 11 (2006) сс.

568-572.

13. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, Yu. O. Chetverikov, H. Eckerlebe, Field-induced reorientation of the spin helix in MnSi near Tc. Phys.Rev.

B, v. 73, (2006) 224440.

14. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, Yu. O. Chetverikov, P. Boni, R. Georgii, D. Lamago, H. Eckerlebe and K. Pranzas, Magnetic structure of MnSi under applied field probed by polarized small-angle neutron scattering.

Phys.Rev. B, v.74, (2006) 214414.

15. A.I. Okorokov, S.V. Grigoriev, Yu. O. Chetverikov, S.V. Maleyev, R. Georgii, P. Boni, D. Lamago, H. Eckerlebe and K. Pranzas, The effect of the magnetic field on the spiral spin structure in MnSi studied by polarized SANS. Physica B: Condensed Matter, Volume 356, Issues 1-4,(2005), 259-263.

16. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, Yu. O. Chetverikov, R. Georgii, P. Boni, D. Lamago, H. Eckerlebe and K. Pranzas, Critical fluctuations in MnSi near TC: A polarized neutron scattering study. Phys.Rev. B, v.73, (2005) 134420.

17. S.V. Grigoriev, S.V. Metelev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, R. Georgii, P.

Boni, D. Lamago, H. Eckerlebe and K. Pranzas, Critical two- and three-spin correlations in EuS: An investigation with polarized neutrons. Phys.Rev. B, v.72, (2005), 214423.

18. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, H. Eckerlebe, N.H. van Dijk, Critical scattering of polarized neutrons in the invar F e65Ni35 alloy.

Phys.Rev. B, v.69, (2004), 134417.

19. S. V. Metelev, S. V. Grigoriev, S. V. Maleyev, A. I. Okorokov, H. Eckerlebe, N. H. van Dijk and E. Bruck, Study of the spin dynamics in invars by small angle polarised neutron scattering. Physica B: Condensed Matter, v. 350, Issues 1-3, Supplement 1, (2004) E319-E322.

20. A. I. Okorokov, S. V. Grigoriev, Yu. O. Chetverikov, R. Georgii, P. Boni, H. Eckerlebe, K. Pranzas and B. Roessli, The spin chirality in MnSi single crystal probed by small angle scattering with polarized neutrons. Physica B:

Condensed Matter, Volume 350, Issues 1-3, Supplement 1, (2004) E323E326.

21. R. Georgii, P. Boni, D. Lamago, S. Stober, S. V. Grigoriev, S. V. Maleyev, A. I. Okorokov, H. Eckerlebe, P. K. Pranzas, B. Roessli and W. E. Fischer, Critical small-angle scattering of polarised neutrons in MnSi. Physica B:

Condensed Matter, Volume 350, Issues 1-3, (2004) 45-47.

22. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, H. Eckerlebe, Observation of the spin-lattice coupling in the critical region of F e65Ni35. EuroPhys.Lett, v.63, (2003) 56-62.

23. S.V. Grigoriev, N.H. van Dijk, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, H. Eckerlebe, E. Bruck, Polarized SANS: critical scattering in Invars. Physica B, v.335, (2003), 30.

24. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, V.V. Deriglazov, A.I. Okorokov, N.H. van Dijk, E. Bruck, J.C.P. Klaasse, H. Eckerlebe, G. Kozik, Spin-wave dynamics in Invar F e65Ni35 alloy studied by small-angle polarized neutron scattering.

Applied-Physics-A-Materials-Science-Processing A 74 (2002) 719.

25. S.V. Grigoriev, S.V. Maleyev, A.I. Okorokov, H. Eckerlebe, G. Kozik, Critical magnetic scattering in invar F e65Ni35 alloy. Applied-Physics-A-MaterialsScience-Processing A74 (2002) 655.

26. S.V. Grigoriev, S.A. Klimko, W.H. Kraan, S.V. Maleyev, M.Th. Rekveldt, V.V. Runov, A.I. Okorokov, Magnetic phase transition in disordered Fe-Ni alloys studied by means of small-angle neutron scattering and three-dimensional analysis of the neutron depolarization. Phys.Rev.B, v.64, (2001) 094426.

Список цитируемой литературы:

1. Viedma C. Chiral Symmetry Breaking During Crystallization: Complete Chiral Purity Induced by Nonlinear Autocatalysis and Recycling // Phys. Rev. Lett.

2005. Feb. Vol. 94, no. 6. P. 065504.

2. Малеев C. B. Рассеяние поляризованных нейтронов в магнетиках // Успехи физических наук. 2002. Т. 172, № 6. С. 617–646.

3. Maleev S.V. Critical dynamics of ferromagnetic materials // Soc.Sci.Rev.

A.Phys. 1987. Vol. 8. Pp. 323–445.

4. Окороков А.И., Гукасов А.Г., Слюсарь В.Н. и др. Исследование критической факторизации тройных динамических спиновых корреляций с помощью рассеяния поляризованных нейтронов в Fe выше Т // Письма в ЖЭТФ. 1983. Т. 37, № 6. С. 269–272.

5. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов // Наука, Москва. 1975. С. 1–256.

6. Окороков А.И., Рунов В.В., Топерверг Б.П. и др. Исследование спиновых волн в аморфных магнетиках с помощью рассеяния поляризованных нейтронов // Письма в ЖЭТФ. 1986. Т. 43. С. 390–392.

7. Kawamura H. Renormalization-group analysis of chiral transitions // Phys.

Rev. B. 1988. Sep. Vol. 38, no. 7. Pp. 4916–4928.

8. Plakhty V. P., Schweika W., Brckel T. et al. Chiral criticality in helimagnet Ho studied by polarized neutron scattering // Phys. Rev. B. 2001. Aug.

Vol. 64, no. 10. P. 100402.

9. Plakhty V. P., Kulda J., Visser D. et al. Chiral Critical Exponents of the Triangular-Lattice Antiferromagnet CsMnBr3 as Determined by Polarized Neutron Scattering // Phys. Rev. Lett. 2000. Oct. Vol. 85, no. 18. Pp. 3942– 3945.

10. Zheludev A., Maslov S., Tsukada I. et al. Experimental Evidence for Kaplan–Shekhtman–Entin-Wohlman–Aharony Interactions in Ba2CuGe2O7 // Phys. Rev. Lett. 1998. Dec. Vol. 81, no. 24. Pp. 5410–5413.

11. Zheludev A., Maslov S., Shirane G. et al. Magnetic anisotropy and low-energy spin waves in the Dzyaloshinskii-Moriya spiral magnet Ba2CuGe2O7 // Phys.

Rev. B. 1999. May. Vol. 59, no. 17. Pp. 11432–11444.

12. Siratory K., J.Akimitsu, E.Kita, M.Nishi. A Method of Controlling the Sense of the Screw Spin Structure // J.Phys.Soc.Jpn. 1980. Vol. 48. Pp. 1111–1114.

13. Weiss R. The origin of the ’Invar’ effect. // Proc. R. Soc. Lond. 1963. Vol. 82.

P. 281–288.

14. Maleyev S. V. Cubic magnets with Dzyaloshinskii-Moriya interaction at low temperature // Physical Review B. 2006. Vol. 73, no. 17. P. 174402.

15. Bk P., Jensen M. H. Theory of helical magnetic structures and phase transitions in MnSi and FeGe // Journal of Physics C: Solid State Physics. 1980.

Vol. 13, no. 31. Pp. L881–886.







© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.