Введение к работе
Актуальность темы. Теория магнитных фазовых переходов ;эдставляет собой одно из наиболее разрабатывавмых направлений гайки магнитных явлений. Долгое время подавляющее болынинство .следований в" этой области касзлосъ ноллинеарных и слабонекол-шеарных магнетиков, описываемых в рамках одно- и двухпоЕреше-)чных моделей. Однако с конца 70-х годов возникает значительный їтерес к изучению фазовых переходов в обменно-неколлинеарных згнитных структурах, содержащих более чем две подрешетки, в зсїности, в антиферромагнетиках с треугольным магнитным упоря-зчением.
В диссертации в качестве объекта исследования выбрано се-зйство кристаллов MrtjMN, где М = N1, Sn, Zn, Ga, Ag. Экспери-гнтэльные данные свидетельствуют .о наличии в этих кристаллах зсьма нетривиальных обменно-неколлинеарных магнитных структур, ля соединений Мп3Ш, с U = N1, Sn, Zn, Ga, Ag, характерно суще-твование треугольных антиферромагнитной и слабофзрромагнитной аз и фазовых переходов между ними.
Актуальность исследования, прозеденного з диссертационной аботе, определяется отсутствием последовательной теории, адек-атно описывающей магнитные свойства соединений MhgMN* имеющих лонную магнитную структуру.
Целью данной работы является построение симметрийлой и енсменологической теории статических и высокочастотных свойств бменно-неколлинеарных антиферромагнетиков Mn3MN со структурой эровскита для объяснения имеющихся экспериментальных данных и симулирования дальнейших экспериментальных исследований этих листаллов.
Научная новизна работы заключается в том, что для сристаллов MOjMN с М = N1, Sn, Zn, Ga,. Ag
1. Впервые постоена теория статических свойств,учитывающая
їлияние внешнего магнитного поля и наличие магнитоупругой связи.
2. Впервые "предсказана возможность симметрийных спин-
іереориентационшх фазовых переходов, обусловленных внешним
«агнитным полем, прилокенным вдоль симметричных направлений
- л -
кристалла. Изучены эффекты, го которым эти переходы могут бы обнаружены экспериментально.
-
Вперзые построена теория фгзозогс перехода в кристал Kn3AgN, количественно описывающая экспериментальную зависимое намагниченности от внеинего магнитного поля и температуры.
-
Впервые рассчитан спектр спиновых волн в длйнноволноз< пределе и изучены особенности в поведении частот СПИНОВЫХ ЕОЛ сопровождающие спик-перзориентационные фазовые переходы.
-
Получены новые вырвкекия для магнитной перенормиревз модулей упругости, адекватно отрзаавдие изменение симметрии крі сталлз при переходе в магнитоупорядоченное состояние. .
Научная и практическая- ценность работа состоит в том, что рамках единого теоретического подхода удалось исследовать шгрс кий круг магнитных и магнитоулругкх свойств целого семейсті кристаллов, обладающих нетривиальной обменно-неколлинеарнс структурой. Построенная теория ни в одном пункте не противореча имеющимся экспериментальным данным, а в случаях, допускакщ: количественное сравнение, приводит к хорошему согласию мекх ' фактическими и расчетными физическими свойствами. Сделан ps теоретических предсказаний, направленных на стимулированж экспериментов по дальнейшему исследованию магнитных свойст кристаллов Ш3Ш.
В частности, в работе показано, что во всех представителя исследуемых кристаллов должен наблюдаться пьезомагнитшй эффек обменной природы, причем оценочная величина пьезомагнитны коэффициентов на одш-два порядка превышает значение, типичны для большинства коллинеарнкх антифзрромагнетиков. Показано, чт наблюдаемые на эксперименте .сильные гистерезисные явления окрестности температуры магнитного упорядочения обусловлен преимущественно наличием .-магнитоупругой связи. Создана теорети ческая база для исследования динамических свойств кристалла MnJJK.
На защиту выносятся следующие, основные полокекия:
1.Прилокение к кристаллам Mn3MN внешнего магнитного поля направленного вдоль осей второго, третьего или четвертое порядка, приводжит к сішн-нереораентащоннш фазовым переходам
іпровождакдамся скачками магнитной восприимчивости.
-
Дахе при учете магштоупругих взаимодействий одна из істот спиновых волн обращается в нуль на линиях спик->рзориентащонных переходов; две другие частоты всегда имеют значную величину, причем их расщепление пропорционально величи-} поля Дзялошинского и внешнего магнитного поля.
-
Магнитоупругие взаимодействия приводят к большому ь^.ззо-эгнктному эффекту обменной природы и обнаруженным ранее в хспериментах с кристаллами Ші^Ші гистерезискым явлениям в крестности температуры Нееля.
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены а Всесоюзном семинаре по спиновым волнам (Ленинград, 1938 г.) и а Всесоюзной конференции по магнетизму (Ташкент, 1991 г.). езультаты работы также доложены и обсуждены Еа научных семина-ах МТФ АН УССР, ДонФТИ АН УССР и ИМФ АН УССР.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 4 научных татьях в советских и зарубежных журналах и двух препринтах ИГО її УССР.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа сос-оит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Она одержит 106 страниц машинописного текста, включая 11 рисунков, і таблиц и библиографию из 81 наименований.
