WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

упругую волну (в (7) q2 > 0). Несложно показать, 1,что без учета неоднородного обменного взаимодействия Из анализа (9)–(12) следует, что в рассматриваемой ( 0) данный тип локализованных магнитоупругих геометрии одной из характерных особенностей спеквозбуждений не реализуется.

тра связанных магнон-фононных колебаний, индуцированных одновременным учетом неоднородного обмена и акустического запаздывания, является, в частности, 4. Влияние поверхностной магнитной наличие на плоскости параметров и k ”высоко”- и анизотропии ”низкочастотных” зон существования не только поверхностных, но также и объемных магнитоупругих волн как Дисперсионные характеристики традиционно рассмапервого, так и второго типа.

триваемых типов сдвиговых ПАВ практически не зависят от характера поверхностной магнитной анизотропии, однако, как показывает анализ, для рассматриваемой в 3. Обобщенная сдвиговая ПАВ данной работе сдвиговой ПАВ обменного типа имеет обменного типа место прямо противоположная ситуация. Для иллюстрации этого положения будем считать, что по-прежнему Пользуясь соотношениями (6)–(12), теперь можно пеповерхность магнитного полупространства механически рейти к более подробному исследованию поверхностной свободна, но спины на поверхности магнетика частично линейной магнитоупругой динамики рассматриваемого закреплены (b — константа одноосной поверхностной полуограниченного ромбического АФМ. Соответствуюмагнитной анизотропии). В этом случае система граничщее дисперсионное уравнение может быть представлено ных условий, определяющая линейную поверхностную в виде магнитоупругую динамику исследуемой модели магнетиq2 + q2 +q1q2 - (k - 2/s2) =0, ка, вместо (6) примет вид 1 ly,z P1 P1 2 1/+ bly,z = 0, 1knk = 0, = 0, d, q2 = ± - P2. (13) 1,2 ly,z 0, -. (15) Анализ показывает, что соотношение (13) описывает двухпарциальную сдвиговую ПАВ обменного типа, закон Расчет показывает, что с учетом эффектов поверхностдисперсии которой может быть найден из (13) в явном ной магнитной анизотропии дисперсионное соотношение виде при произвольном k (ka 1, a — постоянная для поверхностных магнитоупругих колебаний рассмарешетки) триваемой модели АФМ может быть представлено в виде q2 + q2 + q1q2 - (k - 2/s2) =b(q1 +q2). (16) N1 N1 2 1/1 2 = + - N2, 2 Если спины частично закреплены, то найти точно 2 2 2 2 2 решение дисперсионного уравнения (9) в явном виде не 20 + c2k - c2(0 + me + c2k)/sN1 =, представляется возможным. Однако основные эффекты, 1 - c2/sсвязанные с влиянием поверхностной магнитной ани2 2 2 2 (0 + c2k)2 - c2k(0 + me) зотропии на характер локализации данного типа ПАВ N2 =. (14) вблизи механически свободной поверхности магнетика, 1 - c2/sможно исследовать на примере соотношения для точки Формирование данного типа поверхностной магнитотрансформации такой ПАВ в объемную упругую волну упругой волны на границе раздела магнитной и немагв случае легкоплоскостной поверхностной магнитной нитной сред является результатом влияния неоднороданизотропии (b < 0) ного обмена на взаимодействие объемной упругой и низкочастотной объемной спиновой моды неограниченного 0 -c2bk1(b) =. (17) магнетика. При этом как вектор упругих смещений, так s2 -cФизика твердого тела, 1998, том 40, № Обменный механизм локализации фононов вблизи поверхности магнитоупорядоченного кристалла Сопоставление (17) и (9)–(12) показывает, что лег- Расчет показывает, что аналогичный тип магнитоупругой коплоскостная поверхностная магнитная анизотропия сдвиговой ПАВ возникает в модели (2)–(6) также при (b < 0) в области относительно малых k приводит n 0Y, k YZ (l = lz).

к резкой (по сравнению с (13)) локализации бегущей Следует отметить, что найденный тип магнитоупругой спиновой волны вблизи поверхности, и при этом она сдвиговой ПАВ можно рассматривать как промежуточстановится чисто поверхностной (q2 > 0), попадая в ный тип по отношению к указанным выше магнито1,соответствии с (9)–(12) в низкочастотную зону поверх- упругим ПАВ первого и второго типа, поскольку он ностных магнитоупругих возбуждений. Если же поверх- реализуется и без учета акустического запаздывания как ностная магнитная анизотропия носит легкоосный харак- магнитоупругая сдвиговая ПАВ первого типа, но для его тер (b > 0), то, как следует из (16), при малых k вооб- существования не требуется, чтобы модули эффективной ще нет локализованных вблизи поверхности магнетика упругости одновременно имели отрицательный знак как магнитоупругих возбуждений рассматриваемого типа. и в случае ”виртуальной” магнитоупругой ПАВ.

Однако постепенно, с ростом k, влияние закрепления Таким образом, из полученных выше результатов магнитных моментов на характер дисперсионных кривых следует, что 1) последовательный учет влияния нело(16) ослабевает, и при k = k1(b) ПАВ как в том, так и в кальности гейзенберговского обмена на взаимодействие другом случае плавно переходит в область квазиповерхспиновой и упругой подсистем в ограниченном магненостных (обобщенных) магнитоупругих волн. По мере тике может приводить к локализации фононов вблизи увеличения k рассматриваемая локализованная ПАВ, поверхности магнитоупорядоченного кристалла и форопределяемая (16), при k =k2(b) плавно переходит в мированию нового типа поверхностных магнитоупругих зону ”высокочастотных” поверхностных магнитоупругих колебаний — сдвиговой ПАВ обменного типа; 2) харакволн (9)–(12). Анализ (16), (17) показывает, что велитер локализации этого типа ПАВ вблизи поверхности чина константы легкоплоскостной анизотропии не может магнитоупорядоченного кристалла существенно зависит быть выше некоторого критического значения, поскольку от характера поверхностной магнитной анизотропии, в противном случае в объеме и вблизи поверхности при этом характер пространственной локализации этого магнетика направление равновесной намагниченности типа магнитоупругих колебаний существенно зависит от будет различным [17].

величины волнового числа; 3) необходимым условием реализации такого типа поверхностных магнитоупругих возбуждений в случае полуограниченного низкотемпера5. Критерий формирования турного АФМ является совпадение направления нормаобобщенной сдвиговой ПАВ ли к границе раздела магнитной и немагнитной сред и обменного типа направления, вдоль которого в неограниченной модели этого АФМ реализуется условие сильной магнитоупруДля экспериментального обнаружения данного типа гой связи.

магнитоупругих ПАВ представляет несомненный интеВ результате в случае магнитоупорядоченного крирес определение критерия, согласно которому на основе сталла последовательный учет магнитоупругого и неоданализа спектра магнитоупругих колебаний неогранинородного обменного взаимодействия приводит к тому, ченного магнетика (в данном случае это соотношение что вдоль высокосимметричного направления уже в от(8)) можно указать относительные ориентации векторов сутствие магнитодипольного взаимодействия становится l, n и k, при которых вдоль механически свободвозможным формирование дополнительного по отношеной поверхности этого магнетика будет иметь место нию к ПАВ релеевского типа бегущей поверхностной формирование обменного типа сдвиговой магнитоупруупругой волны — сдвиговой магнитоупругой ПАВ обгой ПАВ. С этой целью прежде всего необходимо менного типа.

отметить, что, как следует из (14), соответствующий АФМ должен быть, согласно терминологии работы [18], В заключение автор выражает глубокую благодарнизкотемпературным: TN > TD (TN(TD) — температура ность А.Н. Богданову и Т.Н. Тарасенко за поддержку идеи Нееля (Дебая)). Если же это условие выполнено, то данной работы и плодотворные обсуждения.

из (8) следует, что для распространения в рассматриваемом высокосимметричном направлении найденного в Список литературы данной работе нового типа сдвиговой ПАВ необходимо, чтобы направление, вдоль которого в неограниченном [1] В.Н. Любимов, Д.Г. Санников. ФТТ 15, 6, 1851 (1973).

АФМ-кристалле реализуются условия сильной магнито[2] В.Н. Любимов, Д.Г. Санников. ФТТ 17, 2, 478 (1975).

упругой связи [14], совпадало с направлением нормали к [3] Е. Лоте, В.И. Альшиц. Кристаллография 22, 5, 906 (1977).

границе раздела магнитной и немагнитной сред n в слу[4] В.И. Альшиц, Е. Лоте. Кристаллография 23, 5, 901 (1978).

чае полуограниченного магнетика. В справедливости это[5] Ю.В. Гуляев. Письма в ЖЭТФ 9, 1, 63 (1969).

го критерия можно убедиться, если рассмотреть решение [6] J.L. Bleustein. Appl. Phys. Lett. 13, 12, 412 (1968).

краевой задачи (6) для других по отношению к (8)–(17) [7] Ю.В. Гуляев, Ю.А. Кузавко, И.Н. Олейник, В.Г. Шавров.

плоскостей распространения магнитоупругих колебаний. ЖЭТФ 87, 8, 674 (1984).

Физика твердого тела, 1998, том 40, № 304 С.В. Тарасенко [8] М.И. Каганов, Ю.А. Косевич. Поверхность 5, 3, 148 (1986).

[9] Ю.В. Гуляев, И.Е. Дикштейн, В.Г. Шавров. УФН 147, 7, (1997).

[10] Н.Д. Дмитрук, В.Г. Литовченко, В.Л. Стрижевский. Поверхностные поляритоны в полупроводниках и диэлектриках. Наук. думка, Киев (1989). 375 с.

[11] Ю.И. Сиротин, М.П. Шаскольская. Основы кристаллофизики. Наука, М. (1979). 480 с.

[12] С.В. Тарасенко. ЖЭТФ 110, 10, 1411 (1996).

[13] В.М. Агранович, В.Л. Гинзбург. Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов. Наука, М. (1979). 432 с.

[14] R.E. Camley, R.Q. Scott. Phys. Rev. B11, 11, 4327 (1978).

[15] Е.А. Туров, В.Г. Шавров. УФН 130, 4, 429 (1983).

[16] А.Л. Сукстанский, С.В. Тарасенко. ЖЭТФ 105, 4, (1994).

[17] М.И. Каганов, А.В. Чубуков. В сб.: Магнитные свойства кристаллических и аморфных сред. Наука, Новосибирск (1989). 240 с.

[18] В.И. Ожогин, В.Л. Преображенский. УФН 155, 4, (1988).

Физика твердого тела, 1998, том 40, №

Pages:     | 1 ||



© 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.