WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

процессах намагничивания в AF- и F-фазах: сплошная линапример, при H a, когда в четырехподрешеточной ния — магнитострикция при адиабатическом намагничивании, магнитной системе ионов Dy индуцируется совсем друпунктирная линия — изотерма магнитострикции, штриховая гой метамагнитный переход, величина деформаций по линия — тепловое расширение.

меньшей мере на порядок больше.

Однако более важно, что в данном случае реализуется дополнительный адиабатический механизм подавления магнитострикции, в результате чего в максимальной степени проявляется немагнитное по своей природе тепловое расширение со всеми сопутствующими аномалиями. Поясним это утверждение с помощью простых выкладок.

Согласно [1], полевую зависимость магнитострикционных деформаций, обусловленных вкладом редкоземельных ионов в рассматриваемом изинговском антиферромагнетике и при используемой геометрии намагничивания, можно описать формулой l/l = A(m2h1 + m2h2), (12) где A — соответствующая константа магнитострикции;

h1,2 и m1,2 — эффективные магнитные поля, действующие на подрешетки 1 и 2 и магнитные моменты этих подрешеток соответственно.

Рис. 10. Характер изменения намагниченности на чистой Для низкополевой AF-фазы из (4) получаем адиабате (тонкая сплошная линия), изотерме (штрих) и в реальном квазиадиабатическом процессе (жирная сплошная h1 = l + h, h2 = -l + h, (13) линия).

поэтому l/l = 2A(l2 + mh). (14) Из первого уравнения в (7) легко получить зависимость на изоэнтропе l = l(h), m = m(h) на изотерме (t = t0) и изоэнтропе l/l = 0. (18) (m2 + l2 = l0) вблизи температуры Нееля. На изотерме Таким образом, в AF-фазе на изоэнтропах магнитострикционные деформации полностью подавляются, и мы l = l0 - 3h2, m = h; (15) видим в чистом виде магнитоиндуцированное тепловое на изоэнтропе расширение кристалла.

В F-фазе (при l = 0) эффект подавления магнитоl = l0 - h2, m = h. (16) стрикции при адиабатическом намагничивании проявляется в том, что за счет постоянства намагниченности Подставляя эти выражения в (14), для реально изна изоэнтропах может реализоваться только линейный меряемых деформаций, отсчитываемых от начальной по полю рост магнитострикции, тогда как на изотермах деформации 2Al0 в нулевом поле, получаем: на изотерме магнитострикция возрастает по квадратичному закону l/l = -4h2, (17) (до области насыщения). Все это показано на рис. 9.

Физика твердого тела, 2005, том 47, вып. Низкотемпературное квазиадиабатическое перемагничивание редкоземельных изинговских... Отметим также, что характер полевой зависимости намагниченности получает полное объяснение в рамках использованной модели квазиадиабатического намагничивания изинговского антиферромагнетика — достаточно проследить изменение намагниченности вдоль рассчитанных траекторий на фазовой H-T -диаграмме (рис. 10). Здесь наиболее интересен наблюдаемый и на первый взгляд совершенно необъяснимый эффект возрастания казалось бы уже насыщенной намагниченности при выводе поля. На самом деле, как видно из рис. 10, никакого насыщения даже на реальной траектории нет.

А тот факт, что на чистой изоэнтропе „насыщение“ намагниченности (m = const) вообще реализуется в очень малых полях сразу же после перехода в F-конфигурацию, показывает, как аккуратно следует относиться к интерпретации тех или иных экспериментальных эффектов и полученных значений измеряемых величин.

4. Заключение Таким образом, на основе адекватно интерпретационного базиса с использованием точно рассчитываемых параметров межподрешеточных взаимодействий удалось весьма точно описать практически все наблюдаемые аномалии упругих деформаций и намагниченности в модельном изинговском антиферромагнетике DyAlO3.

Показано, что эти аномалии обусловлены главным образом квазиадиабатичностью процессов намагничивания в исследованной магнитной системе. Результаты работы показывают необходимость строгого учета магнитокалорического эффекта в подобных магнитных системах даже при относительно медленном изменении внешнего магнитного поля и соответствующей интерпретации значений измеряемых физических величин и наблюдаемых эффектов. В то же время увеличение степени адиабатичности процессов намагничивания в принципе позволяет исследовать самые низкотемпературные (экспериментально недостижимые в изотермических условиях) области фазовой H-T -диаграммы.

Список литературы [1] А.К. Звездин, В.М. Матвеев, А.А. Мухин, А.И. Попов. Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах.

Наука, М. (1985).

[2] H. Shuchert, S. Hufner, R. Faulhaber. Z. Phys. 222, 105 (1969).

[3] L.M. Holmes, R. Sherwood, L.G. Van Uitert. J. Appl. Phys. 39, 1373 (1968).

[4] I.B. Krynetskii, V.M. Matveev, V.V. Matveev. J. Magn. Magn.

Mater. 140–144, 1579 (1995).

[5] L.M. Holmes, L.G. Van Uitert, R.R. Hecker, G.W. Hull. Phys.

Rev. B 5, 138 (1972).

[6] N.P. Kolmakova, I.B. Krynetskii, M. Lukina, A.A. Mukhin.

Phys. Stat. Sol. (b) 159, 845 (1990).

[7] А.С. Борухович. УФН 169, 7, 737 (1999).

Физика твердого тела, 2005, том 47, вып.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 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.