Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов Ткаченко Александр Андреевич

Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов
<
Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Ткаченко Александр Андреевич. Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов : ил РГБ ОД 61:85-1/2125

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА I. Обзор литературы 8

1. Кристаллографическая структура и магнитные свойства ортохромитов

2. Спин-переориентационные (СП) фазовые переходы в ортохромитах

3. Ядерные квадрупольные взаимодействия в ортоферритах и ортохромитах 33

4. Анизотропия локальных полей на ядрах ионов переходных За -элементов в ортоферритах и ортохромитах в области СП переходов

5. Ядерная магнитная релаксация

ГЛАВА II. Методика экспериментов и аппаратура б7

1. Методика экспериментов 6?

2. Полуавтоматический спектрометр спинового эха 72

ГЛАВА III. Ядерные квадрупольные взаимодействия в ортохромитах gdcro? в области сп фазовых переходов .. 82

1. Спектры ЯМР в области СП переходов 83

а) ТшСґ03 83

б) G-dCr03 96

2. Теория 104

Г CLASS ЛАВА ІV. Ядерная магнитная релаксация в ортохромитах 133 CLASS

I. Ядерная магнитная релаксация в области СП переходов 133

а) ТгпСґ03 133

2. Релаксация в ортохромитах с немагнитными в основном состоянии ионами 149

Заключение 157

Литература 160

Введение к работе

Актуальность проблемы. Быстрые темпы развития современной техники и естествознания требуют создания материалов с определенными $изическими свойствами. Одним из перспективных классов магнитоупо-рядоченных веществ являются редкоземельные ортохромиты, которые обладают рядом уникальных свойств - явление слабого ферромагнетизма, спин-переориентационные (СП) фазовые переходы, точка компенсации магнитных моментов (см.обзоры [1,19,21] ). Изучение магнитных свойств ортохромитов представляет интерес в связи с широкими возможностями применения их в качестве материалов для радио- и вычислительной техники, различных оптических устройств [l] . Исследования микроскопических характеристик ортохромитов - сверхтонких взаимодействий, ядерных квадрупольных взаимодействий и ядерной магнитной релаксации важны и актуальны, так как они способствуют более глубокому пониманию микроскопических механизмов, определяющих физические свойства кристаллов.

Цель работы. Как известно, в работах /~88-9lJ при исследовании сверхтонких взаимодействий (СТВ) в области СП переходов методом ЯМР в ортоферритах было открыто явление нарушения эквивалентности магнитных подрешеток ионов железа, наблюдались аномалии ядерных релаксационных процессов. На изоструктурных ортоферритам /? г в 0 ~

ортохромитах Н ІГ и^ подобные исследования не проводились. Нали-

53 г

чиє в ортохромитах ядер ІҐ , которые обладают квадрупольным моментом, позволит наряду с дальнейшим изучением анизотропии СТВ получать информацию о ядерных квадрупольных взаимодействиях.

Целью данной работы является исследование анизотропии СТВ, по-

53 г ^

ведения тензоров градиентов электрического поля на ядрах Lr и

ядерной магнитной релаксации в области спонтанных и индуцированных

внешним магнитным полем СП переходов на примере ортохромитов

, а также изучение поведения

ядерной магнитной релаксации в ортохромитах иСґ03 и YCt03 ,

яе обладающих спонтанными СП переходами.

Метод исследования. Решение поставленной задачи осуществлялось с применением методики импульсного ЯМР (спинового эха). Выбор данного метода обусловлен высокой точностью измерений локальных полей на. ядрах магнитных ионов, причем в процессе эксперимента практически не происходит нарушения исследуемых свойств кристалла. Последнее замечание очень важно при исследовании СП переходов и таких тонких эффектов, как анизотропия GTB и ядерные квадрупольные взаимодействия. Важным преимуществом импульсной методики ЯМР перед другими методами является то, что она позволяет быстро и точно измерять время ядерной магнитной релаксации.

Работа состоит из четырех глав.

В первой главе представлен необходимый для дальнейшего исследования обзор литературы. Даны основные сведения о кристаллографической структуре, магнитной симметрии и магнитных свойствах ортохромитов. Приведен обзор работ по спонтанным и индуцированным внешним магнитным полем СП переходам, описываются особенности СП переходов в ортохромитах. Особое внимание уделено работам, где исследовались анизотропия СТВ, ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация.

Во второй главе дана методика экспериментов, приведены основные методы измерений ядерной магнитной релаксации. Обоснованы преимущества метода "спинового эха" по сравнению с другими методами исследований магнитоупорядоченных соединений. Приведена блок-схема спектрометра импульсного ЯМР и основные принципиальные схемы его уз-

нов. Есть описание техники низкотемпературных измерений.

В третьей главе представлены результаты исследований ядерных
квадрупольных взаимодействий и анизотропии сверхтонких взаимодей
ствий в области спонтанных и индуцированных внешним магнитным полем
СП переходов на примере ортохромитов ТтСг03 и &dCr03 . Пока
зано, что спонтанная спиновая переориентация в іЇЇІІГи^ происходит
путем фазового перехода первого рода в интервале температур /<< ]J3K,
/ ;> = 5,6 К, при этом магнитная структура изменяется как /« (&^/х/
**" Гьу^х 'Z' Изложены результаты исследования индуцированного
внешним магнитным полем СП перехода в ортохромите ТтСг03 . Пока
зано, что индуцированная полем спиновая переориентация происходит
путем двух фазовых переходов. Вначале, при отклонении спинов от
оси С , путем фазового перехода П-го рода, и в конце - путем фа
зового перехода 1-го рода. Описываются результаты исследований
спектров ЯМР для ортохромита . Спиновая переориен-

тация в Lru ІҐи3 интерпретируется в рамках фазовых переходов вто
рого рода в узком интервале температур (< 0,1 К). Из эксперимен
тов получены компоненты тензоров градиентов электрического поля на
ядрах . В модели точечных зарядов

сделан расчет компонент тензоров градиентов электрического поля на ядрах ЬГ для ряда ортохромитов. Результаты расчетов хорошо согласуются с экспериментом. Показано, что ядерные квадрупольные взаимодействия наряду с анизотропными GTB могут давать вклад в эффект расщепления линий ЯМР Сґ в области СП перехода. Для ортохромита JlTlLrU3 определены главные значения и главные направления тензора ГЭП.

Обсуждаются возможные причины неэквидистантности в квадрупольных расщеплениях спектров ЯМР ІҐ для магнитных конфигураций /^

эртохромитов TmCr03 SclCr03 игСг03.

В четвертой главе описываются результаты экспериментов по исследованию ядерной магнитной релаксации в области СП переходов на примере ортохромитов ТтСг03 и гСг03 . Аномалии в поведении времен поперечной ядерной релаксации вблизи СП переходов объясняются в рамках взаимодействия Сул-Накамуры.

Объясняется также зависимость времени ядерной поперечной релаксации от номера компонент квадрупольного момента.

Для ортохромита ТщСгО? приведены результаты измерений време
ни спин-решеточной релаксации /^ различными методами. При низких
температурах в результатах измерений различными методами получено
сильное расхождение. Подобное расхождение при измерениях времени
получено также на ортохромитах У Сг03 и иСґ03 с немагнитны
ми ионами . Так, в 3 время спин-решеточной
релаксации, измеренное при / = 1,8 К по трехимпульсной методике
меньше на два порядка, чем по "методу насыщения". Приведена интер
претация полученных результатов.

В заключении приведены краткие выводы и список цитированной литературы.

Работа выполнена в отделе резонансных явлений в магнитных полупроводниках и диэлектриках Донецкого физико-технического института АН УССР.

Спин-переориентационные (СП) фазовые переходы в ортохромитах

Из первых двух пунктов следует, что взаимодействие л в ортохромитах гораздо сильнее, чем в ортоферритах, а отличия третьего пункта сильно повлияют на характер спонтанных спин-переориента-ционных переходов в ортохромитах.

При рассмотрении магнитных свойств разобьем ортохромиты на две подгруппы fI9J : I. Ортохромиты с четным числом электронов ионов Н3\Рг,Рт, и,Тв ,Но ,Tm ,Lu).

Из этого ряда ортохромиту РтСг03 не посвящено ни одной работы. Ортохромит пО ІҐ 0$ изучался различными методами. Как следует из магнитных 23,24J , оптических 25,26 J измерений и результатов по рассеянию нейтронов 10,14,24,27-30J , взаимодействие меж Un3+ ду упорядоченными ионами хрома и поляризованными электронами Пи , занимающими изолированный низколежащий дублет в кристаллическом поле, определяет сильное парамагнитное поведение редкоземельной системы в Q и плоскости. Из экспериментов следует, что Сґ п0 взаимодействие имеет в основном антисимметричный характер, величина взаимодействия Но-Но как обменного, так и диполь-дипольного пренебрежимо мала. Магнитные свойства РҐСҐ03 и Т6СҐ03 во многом подобны свойствам HoCh 03 [10,14,24,27,30,32-34j . Одним из особо интересных свойств, обнаруженным в ряду ортохромитов является долго-живущее магнитоупорядоченное состояние в CU ІҐ 0$ , возбуждаемое оптической накачкой. Это явление было обнаружено в спектрах АФМР [35J и подтверждено магнитными измерениями /36_/ и спектрами оптического поглощения [ЗЧ] . Из данных по измерению намагниченности было установлено, что ионы Си после оптической накачки упорядочивают 6ися антиферромагнитно, преимущественно по оси б кристалла и сохраняют упорядочение вплоть до 140 К, а при температуре жидкого гелия магнитная структура подрешетки ионов СU может жить часами. Возникновение магнитного упорядочения подсистемы после оптической накачки авторы работ объясняют за счет эффективного обменного взаимодействия между ионами с U через решетку Lt" , В работе [38J ионы cU возбуждались путем накачки лазером инфракрасного диапазона. При этом наблюдались такие же особенности маг С 3+ нитного поведения ионов Cil , как и в случае оптической накачки.

Свойства ортохромита НТїьҐи будут рассмотрены в следующем параграфе. Отметим только наличие точки компенсации при 29 К /39,40_/, что объясняется особенностями магнитного упорядочения системы ионов Сґ ( tfr х / и ГА \ Х Ly J (т.е. магнитный момент л иона противоположен суммарному моменту N ), в результате чего при определенной температуре наблюдается исчезновение результирующего момента всего кристалла.

В ортохромите uUilrUj mm h U находятся в диамагнитном (с J0 основном состоянии, поэтому магнитные свойства этого соедине ния в основном определяются подсистемой ионов Сг", т.е. LuCr03 как и VLt Uj являются удобными соединениями для исследований хромовой подсистемы. Магнитные свойства LU изу чались в работах Ю,24,41,43,77-79,81] .

2. Ортохромиты с нечетным числом электронов ионов И ( Lt , известна только температура Нееля I4,24j . Спин-переориентационные переходы, наблюдаемые в ортохромитах Nd ,Sm ,&d , r , будут рассмотрены ниже в соответствующем параграфе. При изучении свойств ортохромитов и ортоферритов очень важно знать природу »» взаимодействия. Как уже отмечалось, ортохромиты являются для этого более подходящи - 17 -ми, чем ортоферриты, а в особенности для этой цели подходит ортохроми т ҐСҐ03 по следующим причинам: а) отношение энергии взаимодействия приблизительно равно 10 , т.е. довольно большое I9J ; б) низколежащий крамерсов дублет расщепляется на 46 см или 66 К l9J . Таким образом, при достаточно низких температурах ( / С 50 К) только два состояния, включающие низколежащий дублет будут заселены, что упрощает анализ экспериментальных данных. в) подсистема в может упорядочиваться как в I if , так ив I J фазах. В этих фазах обусловленный поляризацией момент ионов h г z и Ся соответственно. Так, в работах 44, 45J из магнитных и оптических экспериментов был сделан вывод, что С Г — СГ взаимодействие в обеих фазах антисимметрично по природе и главным образом определяется обменным взаимодействием Дзялошин-ского-Мории. Вклад обменного и диполь-дипольного взаимодействия ґ с Л одного порядка. Изучению магнитных свойств ортохроми-та C LlrU посвящены также работы 46-5IJ .

Полуавтоматический спектрометр спинового эха

Принципы ЯМР, особенности импульсных методов детально изложены в ряде монографий /87,I02,II9-I2I_/ . В этом параграфе мы рассмотрим особенности схемных решений спектрометра и техники низкотемпературных измерений. При создании спектрометра "спинового эха" был использован опыт разработок подобной аппаратуры авторами работ /122, 124-128/ . При совершенствовании аппаратуры по увеличению чувствительности приемника ЯМР, сокращению времени нечувствительности после воздействия зондирующих импульсов использовались рекомендации [l29j. Спектрометр, на котором выполнялись эксперименты данной работы, имеет следующие параметры: диапазон частот, перекрываемый импульсным ВЧ генератором 40-190 МГц; чувствительность приемника ЯМР при полосе частот 2 МГц на уровне 0,7 =г 2 3 мкВ; область температур, получаемых с использованием различных криостатов — 1,8-300 К.

Спектрометр ЯМР работает по стандартной методике: образец помещается в катушку высокочастотного генератора, ядерная подсистема кристалла возбуждается парой ВЧ импульсов, разделенных временным интервалом X » что приводит к появлению сигнала эха. Этот сигнал усиливается приемной аппаратурой и попадает на регистрирующие приборы. Спектр ЯМР прописывается самопишущим потенциометром при медленной перестройке частоты ВЧ генератора. а) Блок-схема спектрометра ЯМР.

Основными составляющими спектрометра ЯМР являются (рис.21): импульсный высокочастотный передатчик, супергетеродинный приемник и регистрирующее устройство. В спектрометр также входят системы стабилизации питающего напряжения и температуры.

Импульсный ВЧ передатчик состоит из программного устройства, высоковольтного модулятора и высокочастотного импульсного генератора. Программное устройство включает в себя генераторы прямоугольных чъ импульсов Г5-І5, Г5-26 и Г5-56. Генераторы Г5-І5 и Г5-26 включены по схеме, обеппечивающей последовательность серий из двух и трех импульсов. Длительности импульсов варьировались от 0,1 мкс до 50 мкс, задержки между импульсами от І мкс до I с, период повторения серий импульсов изменялся от 10 мкс до I мин. Генератор Г5-56 запускался синхроимпульсом генератора Г5-26 и служил для задержки синхроимпульса запуска развертки осциллографа при измерении времен релаксации.

Последовательность из серий пар и троек прямоугольных импульсов постоянного тока из программного устройства поступает на вход высоковольтного модулятора, который представляет собой двухкаскад-ный усилитель мощности. На выходе модулятора импульсное напряжение можно варьировать от 20 В до 3 кВ. Импульсы положительной полярности с выхода модулятора поступают на аноды ламп высокочастотного генератора, который вырабатывает радиочастотные импульсы. Частота заполнения высокочастотных импульсов варьировалась с помощью конденсатора переменной емкости, установленного на одной оси с редуктором и реверсивным двигателем РД-09.

Высокочастотный контур генератора является одновременно входным контуром усилителя высокой частоты (УВЧ) приемника. Сигнал поглощения в промежутке между сериями ВЧ импульсов попадает на УВЧ,далее на смеситель и предварительный усилитель промежуточной частоты (ПУПЧ). В качестве гетеродина используется стандартный генератор Г4-7А. Общее усиление УВЧ и ПУПЧ достигает К = 100. Дальнейшее усиление обеспечивается блоками усилителя промежуточной частоты (УПЧ-І). Полное усиление приемника И = 2 10 . Широкая полоса пропускания приемника не требует подстройки гетеродина в процессе записи спектральных линий. Для точной настройки гетеродина применяется узкополосный усилитель промежуточной частоты (УПЧ-2) с полосой пропускания 100 Гц, который подключается к предпоследнему каскаду УПЧ. В качестве промежуточной частоты УПЧ выбрана частота 30 МГц. Сигнал с выхода детектора приемника подается на вход осциллографа CI-54, ждущая развертка которого запускается синхроимпульсами генератора Г5-56.

При необходимости записи сигнала ЯМР к выходу приемника подключался стробоскопический интегратор, представляющий собой накопительное устройство, позволяющее увеличить отношение сигнал/шум.Сигнал попадает в накопительное устройство интегратора через диодный ключ, который открывается строб-импульсом только во время прохождения сигнала. Далее, накопленный стробоскопическим интегратором сигнал, напряжение которого пропорционально интенсивности сигнала эха, поступает на вход самопишущего потенциометра ЭПП-09.

Измерение частоты заполнения ВЧ-генератора производилось с помощью частотомера гетеродинного типа ГЗ-45, в качестве нуль-индикатора на его вход подключался осциллограф CI-73. Абсолютная погрешность измерения частоты составляет ± 25 кГц, относительная - не более 0,04%.

Спектры ЯМР в области СП переходов

Исследованию магнитной структуры и магнитных СЕОЙСТВ ортохро-мита тулия посвящен ряд работ/ 8,10,24,39,40,51,65J . Ниже Тщ = 124 К в этом соединении наблюдается слабоферромагнитный момент вдоль Q -оси (магнитная конфигурация ІАгх Сі/Ц-у,) ) Г 7" г 1 [_10 39 40г J . При Ііу = 29 К /39,40/ обнаружена компенсация магнитного момента, обусловленная антипараллельной ориентацией намаг-ниченностей j и и подрешеток. Наибольшие трудности вызывает интерпретация низкотемпературных магнитных свойств Г/71 Сги .Так, согласно данным работы [39J, конфигурация Л предположительно сохраняется вплоть до / 2 К, однако критические поля перехода к конфигурации Г (& А у rz ) в интервале 2-6 К очень малы ( 500 Э), что затрудняет однозначную индентификацию магнитной структуры с помощью магнитных измерений. Авторы работы /40_/ обнаружили при / = 5 К резкий пик восприимчивости , который был приписан упорядочению подрешетки . Согласно этим же авторам, при более низких температурах (ниже Tz , 2 Т2 4,2К) наблюдался СП переход типа I. Нейтронографические исследования //77 /" з также противоречивы: согласно данным /27/, при Т - 4,2 К реализуется магнитная конфигурация Гц , авторы более поздней работы /_Ю_/ отдают предпочтение конфигурации / , хотя и отмечают некоторые противоречия в своих экспериментальных данных. Таким образом, ситуация с низкотемпературными свойствами ItYlLrU оказывается достаточно запутанной. В этой связи представляется решающим применение метода ЯМР ядер 6Л , позволяющего получать информацию о магнитном состоянии -подрешетки на микроскопическом уровне.

Исследования проводились на монокристаллах ТтСгОъ с естественным содержанием изотопа 6Л . Условия формирования сигналов спинового эха соответствовали возбуждению ядерных спинов в объеме доменов. При записи спектров как в высокотемпературной, так и в низкотемпературной фазах оптимальные длительности возбуждающих импульсов составляли L = 5 мкс, f2 = 10 мкс при частоте следования 10 Гц. Линии спектров ЯМР хорошо разрешены. Ширина линий в ВТ фазе равна 100 кГц, в НГ фазе 120 кГц.

Анализ спектров свидетельствует о своеобразном характере низкотемпературного поведения ТП7 ІҐи (рис. 25 и 26). При температурах выше / = 5,6 0,1 К наблюдается три линии однозначно соответствующие высокотемпературной конфигурации / ,что находится в полном согласии с данными магнитных и нейтронографических измерений / I0,39,40,65j . Величина квадрупольного расщепления 0,88 МГц близка к величине 1,1 МГц, найденной для конфигурации Г2 в dCr 03 [із9] .

При понижении температуры ниже 5,6 К в спектрах ЯМР, наряду с этими линиями, появляются новые три линии с квадрупольным расщеплением х/ 0,34 МГц. Интенсивность новых линий растет и при 7" =1,8К становится сравнима с интенсивностью линий,наблюдаемых выше 5,6 К. Такая картина соответствует спин-переориентационному (СП) фазовому переходу первого рода.

Величина квадрупольного расщепления в низкотемпературной фазе TmCr03 близка к величинам квадрупольных расщеплений в конфигурации Гц ортохромитов uChQ3 (0,45 МГц); &СІСг03 (0,47МГц)," УСґ03)(0,5 МГц) [I09J . Этот факт, а также данные магнитных и нейтронографических измерений в совокупности указывающие на возможность появления конфигурации її/ в области низких температур для lmCrOz , позволяют идентифицировать низкотемпературную фазу по данным ЯМР как конфигурацию ся и результатами анализа закономерностей изменения компонент тензора ГЭП по ряду ортохромитов, полученных в рамках модели точечных зарядов (табл.9).

Таким образом, низкотемпературные свойства ТтСг03 можно описать в рамках представлений о спин-переориентационном переходе первого рода с областью сосуществования фаз / =5,6К 7 1,8 К.

Отметим, что интенсивность линий НТ фазы с понижением температуры растет почти линейно, что свидетельствует о том, что переход /Л" " Iи происходит однородно по образцу. В этом случае границы областей существования метастабильных фаз будут определяться уравнениями //21J к{(тг)=о и к4(т4)+гиг=о та где 77 и Тп - температуры начала и конца переориентации. При этом нужно учесть, что при низких температурах магнитные моменты хромовой подрешетки насыщаются, и величины констант анизотропии

Лу и Кр перестают практически зависеть от температуры. По мере приближения к температуре насыщения температурная зависимость констант анизотропии становится слабой, что задерживает выполнение второго условия (72), т.е. расширяет область переориентации. В случае, если насыщение заканчивается раньше, чем будет выполнено второе условие (72), спиновая переориентация будет неполной [гі] , что и наблюдается в эксперименте.

Релаксация в ортохромитах с немагнитными в основном состоянии ионами

Нами не учитывались такие факты как наличие слабого начального расщепления для ионов Q-Q , обусловленного действием кристаллического поля, существование обменного и магнитодипольного взаимодействия между ионами іти и, наконец, существование малой второй константы анизотропии для Сґ -подрешетки, связанной, в частности, с магнитоупругими взаимодействиями.Вместе с тем, малость константы анизотропии /(/ делает важным учет формы образца и неоднородности константы Лу , связанной, в частности, с поверхностной анизотропией.

Наконец, наличие небольшого количества примеси ( 1%) также может оказать существенное влияние на характер перехода спиновой переориентации. Это неудивительно, если учесть, что даже замещение ионов Сh на немагнитный ион может привести к появлению очень сильных ( 10 4- 10 Э) магнитных полей на ионах b"U в соответствии с теорией гигантского влияния магнитных вакансий /21_/ . Возможно, что именно с этим влиянием формы и чистоты образца связано различие в данных по характеру перехода, а также по температуре компенсации различных авторов

Экспериментальные выводы работы //54j свидетельствуют о широкой области перехода ( = б К), по-видимому, связаны с использованием внешнего магнитного поля при измерениях намагниченности, что и могло привести к искажению информации о характере перехода. Кстати, в работе/б4_/ из измерений теплоемкости LruirU сделан более реалистический вывод о ширине перехода Л / — /у 2 I К,

Вернемся к спектрам ЯМР в области спонтанных СП переходов в ортохромитах (рис. 25 и 32). В этих орто хромитах квадрупольное расщепление симметрично в фазе / , а в фазе /л наблюдается небольшая неэквидистантность. В фазе /А также обнаружена неэквидистантность квадрупольного расщеп ления. При Т - 63 К существуют (рис. 33) три эквидистантные линии с квадрупольным расщеплением Уп = 450 кГц. При / 63 К квадрупольное расщепление становится неэквидистантным. Так, при / = 37 К разность частот между центральной и нижней компонентой == 325 кГц, а между центральной и верхней компонентой = 475 кГц. Заметим, что с понижением температуры не только нарушается симметрия квадрупольного расщепления, но и уменьшается расстояние между крайними линиями квадрупольного мультиплета. Если при / = 63 К это расстояние равно = 900 кГц, то при / = 37 К оно равно =800 кГц.

Таким образом, в данном параграфе мы рассмотрели особенности спектров ЯМР в области спонтанных и индуцированного внешним полем СП переходов в редкоземельных ортохромитах

Для ортохромита ГґПСґи определили род спонтанного СП перехода и тип низкотемпературной магнитной конфигурации. Показали, что спиновая переориентация в Lruttu может происходить путем двух фазовых переходов П-го рода в узком интервале температур. Для изучения особенностей проявления ядерных квадрупольных взаимодействий и определения компонент тензоров ГЭП в исследуемых ортохромитах нам необходимо перейти к анализу гамильтониана ядерных квадрупольных взаимодействий.

Нами не учитывались такие факты как наличие слабого начального расщепления для ионов Q-Q , обусловленного действием кристаллического поля, существование обменного и магнитодипольного взаимодействия между ионами іти и, наконец, существование малой второй константы анизотропии для Сґ -подрешетки, связанной, в частности, с магнитоупругими взаимодействиями.Вместе с тем, малость константы анизотропии /(/ делает важным учет формы образца и неоднородности константы Лу , связанной, в частности, с поверхностной анизотропией.

Наконец, наличие небольшого количества примеси ( 1%) также может оказать существенное влияние на характер перехода спиновой переориентации. Это неудивительно, если учесть, что даже замещение ионов Сh на немагнитный ион может привести к появлению очень сильных ( 10 4- 10 Э) магнитных полей на ионах b"U в соответствии с теорией гигантского влияния магнитных вакансий /21_/ . Возможно, что именно с этим влиянием формы и чистоты образца связано различие в данных по характеру перехода, а также по температуре компенсации различных авторов

Экспериментальные выводы работы //54j свидетельствуют о широкой области перехода ( = б К), по-видимому, связаны с использованием внешнего магнитного поля при измерениях намагниченности, что и могло привести к искажению информации о характере перехода. Кстати, в работе/б4_/ из измерений теплоемкости LruirU сделан более реалистический вывод о ширине перехода Л / — /у 2 I К,

Похожие диссертации на Ядерные квадрупольные взаимодействия и ядерная магнитная релаксация в области спин-переориентационных переходов на примере некоторых ортохромитов