Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Литературный обзор. Постановка задачи 10
1.1. Домены и доменные границы в ферромагнетиках и других магнитоупорядоченных кристаллах 10
1.2. Процессы намагничивания и реальная структура кристаллов 18
1.3. Исследования ферромагнитных монокристаллов с дислокациями 22
а) Влияние дислокаций на процесс приближения к магнитному насыщению и наведенная деформацией магнитная анизотропия 22
б) Дислокации и движение доменных границ в ферромагнетиках 26
1.4. Экспериментальное исследование элементарных взаимодействий между доменными стенками и дислокациями 31
1.5. Распределение векторов спонтанной намагниченности в поле напряжений отдельных дислокаций 39
1.6. Фазовые переходы в кристаллах с дефектами. 45
а) Магнитные ориентационные фазовые переходы 45
б) Влияние дефектов решетки на характеристики фазовых переходов 48
Постановка задачи 49
ГЛАВА II. Методические вопросы исследования 51
2.1. Выявление дислокаций методом фотоупругости 51
2.2. Поляризационно-оптическое исследование доменной структуры 52
2.3. Исследование локальной коэрцитивности при помощи созданной градиентным магнитным полем доменной стенки 55
2.4. Установка для исследования спин-переориентационных фазовых переходов в монокристаллах гадолиниевого феррограната 60
ГЛАВА III. Взаимодействие доменной границы с отдельными дислокациями в феррит-гранатовой магнитоодноосной пленке 64
3.1. Экспериментальное исследование продвижения созданной градиентным магнитным полем доменной границы в дислокационном поле напряжений 64
3.2. Расчет искривления доменной границы в окрестности отдельной дислокации в присутствии магнитного поля в плоскости пленки
3.3. Взаимодействие 180-градусной доменной границы с дислокацией в магнитоодноосной пленке 78
ГЛАВА ІV. Магнитные ориентавдонные фазовые переходы в монокристаллах гадолиниевого феррограната с дислокациями 83
4.1. Экспериментальное исследование магнитных ориентационных фазовых переходов в поле напряжений отдельной дислокации . 83
4.2. Теория ориентационных фазовых переходов в неоднородно-напряженных редкоземельных ферро-гранатах с точкой магнитной компенсации. 98
4.3. Расчет конфигурации межфазных границ в поле напряжений отдельной дислокации 105
Заключение и выводы 112
Литература 115
- Влияние дислокаций на процесс приближения к магнитному насыщению и наведенная деформацией магнитная анизотропия
- Распределение векторов спонтанной намагниченности в поле напряжений отдельных дислокаций
- Исследование локальной коэрцитивности при помощи созданной градиентным магнитным полем доменной стенки
- Экспериментальное исследование продвижения созданной градиентным магнитным полем доменной границы в дислокационном поле напряжений
Введение к работе
Уже довольно давно показано, что одним из основных факторов, определяющих кривую намагничивания ферромагнетиков, являются не-однородные внутренние напряжения в кристаллах. Однако дальнейшее развитие теории было надолго задержано, т.к. конкретизировать понятие этих напряжений и установить связь их величины и распределения с условиями приготовления и термомеханической обработки образцов стало возможно только с развитием дислокационной теории пластической деформации. В настоящее время возрастает необходимость получения более точных данных о взаимодействии дислокаций со спонтанной намагниченностью в связи с созданием все новых магнитных материалов с широким спектром свойств и развитием магнитных методов неразрушающего контроля дефектной структуры ферромагнитных изделий.
Наиболее полно это взаимодействие изучено в деформированных монокристаллах ферромагнетиков, обладающих достаточно простыми магнитными доменами и легко контролируемой дислокационной структурой. Но даже в таком сравнительно простом случае экспериментальные данные о влиянии дислокационных полей напряжений на приближение к магнитному насыщению, магнитную анизотропию, коэрцитивную силу, начальную восприимчивость и другие макроскопические свойства этих материалов в основном только качественно описываются развитой к настоящему времени теорией. Это связано, прежде всего, с трудностью одновременного рассмотрения упругих полей, создаваемых сложными дислокационными структурами, и изменения распределения намагниченности под их воздействием, описываемого, вообще говоря, нелинейными уравнениями. Поэтому стали актуальными непосредственные исследования явлений, которые наиболее сложно анализировать теоретически, в их элементарном проявлении:
взаимодействия доменной границы и дислокации, а также распределения намагниченности в поле дислокационных напряжений.
Работы, в которых используются электронномикроскопические и рентгеновские методы, дают пока только качественные результаты и не позволяют осуществить точную проверку теории. Кроме того, для применения, этих методов нужна сложная дорогостоящая аппаратура. Наиболее плодотворным для изучения элементарных актов процесса намагничивания вблизи отдельных дислокаций оказался поля-ризационно-оптический метод, который позволяет одновременно выявить доменную структуру в объеме прозрачных ферримагнитных монокристаллов и поля напряжений вокруг присутствующих в них дислокаций. Выявленные на основе полученных этим методом результатов закономерности можно распространить на другие материалы с соответствующими магнитными характеристиками.
При помощи поляризационно-оптических исследований Власко-Власов, Дедух и Никитенко показали, что взаимодействие между единичной дислокацией и доменной границей может отличаться от рассматриваемого теоретически. В многоосном ферримагнетике оно многократно усиливается и распространяется на расстояния, значительно превышающие толщину стенки, за счет существенного искажения распределения намагниченности в ней и появления в окрестности дислокации микродоменов другой фазы, а также, когда ось дислокации параллельна намагниченности в доменах, за счет искривления границы. В феррит-гранатовой же пленке с большой одноосной магнитной анизотропией последняя возможность оказывается единственной. Причем, в данном случае замыкающие домены отсутствуют и не усложняют исследуемое взаимодействие. Однако наблюдалось только искривление первоначально плоской границы, созданной в кристалле градиентным магнитным полем, а обычные границы лабиринт-Lных и цилиндрических доменов просто закреплялись на дислокациях
— 6 ~"
и совершенно не ощущали их на расстоянии. До начала настоящей работы причина этого несоответствия не была выяснена.
Пока основными теоретическими работами в рассматриваемой области были расчеты распределения векторов спонтанной намагниченности в окрестности отдельных дислокаций, особенно сложные в случае кристаллов с многоосной магнитной анизотропией. Только недавно соответствующие экспериментальные ситуации были реализованы Влаеко-Власовым, Дедухом и Никитенко. Но ни один из имеющихся теоретических расчетов не соответствовал наблюдаемым ими на дислокациях в иттриевом и гадолиниевом феррогранатах характерным микродоменам несмотря на то, что в гадолиниевом феррограна-те вблизи температуры, его магнитной компенсации можно не учитывать магнитные поля рассеяния. Помимо очевидного применения для более точного вычисления наведенной дислокациями магнитной анизотропии решение этой задачи является еще и необходимым этапом для перехода к последовательному количественному описанию самых сложных случаев взаимодействия доменных границ с дислокациями.
Особенно мало изучено влияние дефектов на другие процессы, происходящие в ферримагнетиках при изменении внешнего поля или температуры и связанные с изменением ориентации намагниченности магнитных подрешеток - магнитные ориентационные (спин-переориен-тационные) фазовые переходы. Оно устанавливалось, в основном, лишь по косвенным данным. Впервые прямые исследования особенностей этих фазовых переходов в присутствии однозначно определенных элементарных дефектов кристалла были исследованы в работе Власко-Власова, Дедуха и Никитенко, в которой особенности спиновой переориентации наблюдались вблизи отдельных дислокаций. Однако при этом не рассматривались изменения фазовой диаграммы таких переходов. Требовали также более тщательного эксперимен-
_ 7
тального и теоретического исследования процессы преобразования микродоменов различных фаз, формирующихся на дислокациях. Причем последняя задача включает уже упомянутую задачу анализа распределения намагниченности в поле напряжений дислокации в гадолиниевом феррогранате. Эти исследования необходимы не только для объяснения некоторых особенностей спин-переориентацион-ных переходов в данном материале, например, существование в широком и интервале температур вблизи точки компенсации доменной структуры, которые не могут быть описаны на основе модели трех-подрешеточного ферромагнетика с идеальной кубической анизотропией, но имеют и более широкое значение.
Магнитные ориентационные переходы являются хорошим объектом для экспериментального изучения влияния дефектов кристаллов на фазовые переходы в них - одной из самых актуальных задач физики твердого тела, которая в последнее время получила большое внимание со стороны теоретиков. Возможно и обратное влияние разработок в этой области на развитие исследований спиновой переориентации в ферримагнетиках, т.к. даже простое перемагничивание кристалла формально аналогично фазовому переходу.
В связи с вышеизложенным целями настоящей работы было:
дальнейшее экспериментальное и теоретическое исследование изменения формы доменной границы в процессе ее продвижения в поле отдельных дислокаций и выяснение условий его определяющих;
анализ формирования на дислокациях доменов при спин-переори-ентационных переходах в гадолиниевом феррогранате; 3) изучение зависимости Н-Т диаграмм этих переходов от величины и распределения создаваемых дислокациями внутренних напряжений.
В результате проведенных исследований показано, что наблюдаемое отклонение доменной границы от плоскости, определяемой
внешним градиентным магнитным полем, в поле дислокационных микронапряжений и рост возникающих на дислокации микродоменов связаны с магнитострикционной неэквивалентностью доменов. Последняя, в свою очередь, создается за счет отклонения намагниченности от легкой оси под действием магнитного поля, приложенного в плоскости пленки. Достигнутое согласие теоретических расчетов и наблюдаемой картины взаимодействия позволяет использовать известный метод движения по кристаллу единичной плоской границы не только для выявления дислокаций, но и для определения их векторов Бюр-герса.
Подробно изучены закономерности смены фаз при спин-переори-ентационных переходах в кристаллах гадолиниевого феррограната с отдельными дислокациями. Впервые измерена зависимость сдвига температур этих переходов от расстояния до дислокации и показано, что характер их Н-Т диаграмм однозначно связан с внутренними напряжениями, существующими в исследуемой точке образца. Теоретически описана форма доменов, формирующихся на дислокации, и установлено, что возникающая в ферримагнетике вблизи температуры магнитной компенсации доменная структура обусловлена неоднородностью поля внутренних напряжений в кристаллах.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитированной литературы. В первой главе приведен обзор литературы по рассматриваемой теме и поставлены задачи исследования. Во второй главе описаны применяемые в работе экспериментальные методы и установки. Третья глава содержит результаты экспериментального и теоретического исследования взаимодействия доменной границы и отдельных дислокаций в феррит-гранатовой маг-нитоодноосной пленке. В четвертой главе изучается фазовая диа-
грамма ариентационных переходов в монокристалле гадолиниевого феррограната с дислокациями и форма доменов различных фаз, возникающих при этих переходах в характерном поле микронапряжений дислокации.
Основные результаты диссертации опубликованы в статьях [і-
6].
Влияние дислокаций на процесс приближения к магнитному насыщению и наведенная деформацией магнитная анизотропия
Работы, в которых используются электронномикроскопические и рентгеновские методы, дают пока только качественные результаты и не позволяют осуществить точную проверку теории. Кроме того, для применения, этих методов нужна сложная дорогостоящая аппаратура. Наиболее плодотворным для изучения элементарных актов процесса намагничивания вблизи отдельных дислокаций оказался поля-ризационно-оптический метод, который позволяет одновременно выявить доменную структуру в объеме прозрачных ферримагнитных монокристаллов и поля напряжений вокруг присутствующих в них дислокаций. Выявленные на основе полученных этим методом результатов закономерности можно распространить на другие материалы с соответствующими магнитными характеристиками.
При помощи поляризационно-оптических исследований Власко-Власов, Дедух и Никитенко показали, что взаимодействие между единичной дислокацией и доменной границей может отличаться от рассматриваемого теоретически. В многоосном ферримагнетике оно многократно усиливается и распространяется на расстояния, значительно превышающие толщину стенки, за счет существенного искажения распределения намагниченности в ней и появления в окрестности дислокации микродоменов другой фазы, а также, когда ось дислокации параллельна намагниченности в доменах, за счет искривления границы. В феррит-гранатовой же пленке с большой одноосной магнитной анизотропией последняя возможность оказывается единственной. Причем, в данном случае замыкающие домены отсутствуют и не усложняют исследуемое взаимодействие. Однако наблюдалось только искривление первоначально плоской границы, созданной в кристалле градиентным магнитным полем, а обычные границы лабиринт-Lных и цилиндрических доменов просто закреплялись на дислокациях и совершенно не ощущали их на расстоянии. До начала настоящей работы причина этого несоответствия не была выяснена.
Пока основными теоретическими работами в рассматриваемой области были расчеты распределения векторов спонтанной намагниченности в окрестности отдельных дислокаций, особенно сложные в случае кристаллов с многоосной магнитной анизотропией. Только недавно соответствующие экспериментальные ситуации были реализованы Влаеко-Власовым, Дедухом и Никитенко. Но ни один из имеющихся теоретических расчетов не соответствовал наблюдаемым ими на дислокациях в иттриевом и гадолиниевом феррогранатах характерным микродоменам несмотря на то, что в гадолиниевом феррограна-те вблизи температуры, его магнитной компенсации можно не учитывать магнитные поля рассеяния. Помимо очевидного применения для более точного вычисления наведенной дислокациями магнитной анизотропии решение этой задачи является еще и необходимым этапом для перехода к последовательному количественному описанию самых сложных случаев взаимодействия доменных границ с дислокациями.
Особенно мало изучено влияние дефектов на другие процессы, происходящие в ферримагнетиках при изменении внешнего поля или температуры и связанные с изменением ориентации намагниченности магнитных подрешеток - магнитные ориентационные (спин-переориен-тационные) фазовые переходы. Оно устанавливалось, в основном, лишь по косвенным данным. Впервые прямые исследования особенностей этих фазовых переходов в присутствии однозначно определенных элементарных дефектов кристалла были исследованы в работе Власко-Власова, Дедуха и Никитенко, в которой особенности спиновой переориентации наблюдались вблизи отдельных дислокаций. Однако при этом не рассматривались изменения фазовой диаграммы таких переходов. Требовали также более тщательного эксперимен тального и теоретического исследования процессы преобразования микродоменов различных фаз, формирующихся на дислокациях. Причем последняя задача включает уже упомянутую задачу анализа распределения намагниченности в поле напряжений дислокации в гадолиниевом феррогранате. Эти исследования необходимы не только для объяснения некоторых особенностей спин-переориентацион-ных переходов в данном материале, например, существование в широком и интервале температур вблизи точки компенсации доменной структуры, которые не могут быть описаны на основе модели трех-подрешеточного ферромагнетика с идеальной кубической анизотропией, но имеют и более широкое значение.
Магнитные ориентационные переходы являются хорошим объектом для экспериментального изучения влияния дефектов кристаллов на фазовые переходы в них - одной из самых актуальных задач физики твердого тела, которая в последнее время получила большое внимание со стороны теоретиков. Возможно и обратное влияние разработок в этой области на развитие исследований спиновой переориентации в ферримагнетиках, т.к. даже простое перемагничивание кристалла формально аналогично фазовому переходу.
В связи с вышеизложенным целями настоящей работы было: 1) дальнейшее экспериментальное и теоретическое исследование изменения формы доменной границы в процессе ее продвижения в поле отдельных дислокаций и выяснение условий его определяющих; 2) анализ формирования на дислокациях доменов при спин-переори-ентационных переходах в гадолиниевом феррогранате; 3) изучение зависимости Н-Т диаграмм этих переходов от величины и распределения создаваемых дислокациями внутренних напряжений. В результате проведенных исследований показано, что наблюдаемое отклонение доменной границы от плоскости, определяемой - 8 внешним градиентным магнитным полем, в поле дислокационных микронапряжений и рост возникающих на дислокации микродоменов связаны с магнитострикционной неэквивалентностью доменов. Последняя, в свою очередь, создается за счет отклонения намагниченности от легкой оси под действием магнитного поля, приложенного в плоскости пленки. Достигнутое согласие теоретических расчетов и наблюдаемой картины взаимодействия позволяет использовать известный метод движения по кристаллу единичной плоской границы не только для выявления дислокаций, но и для определения их векторов Бюр-герса.
Распределение векторов спонтанной намагниченности в поле напряжений отдельных дислокаций
Кривая намагничивания ферромагнетиков На дефектах при перемагничивании образца из состояния насыщения появляются зародыши доменов, условия образования и разрастания которых определяют значение коэрцитивной силы на так называемой предельной петле гистерезиса [7,8], При отсутствии в кристалле дефектов он может перемагничиваться только в очень сильных магнитных полях, направленных против первоначальной намагниченности и вызывающих вращение векторов Ms » близкое к однородному. Наличие центров зародышеобразования, например, является основной причиной ухудшения свойств постоянных магнитов. Для того, чтобы определить, какие дефекты кристалла являются наиболее активными такими центрами, проводились наблюдения зарождения доменов в соответствующих материалах, в частности, при помощи эффекта Керра [4l] .
Намагничивание ферромагнетика с развитой доменной структурой осуществляется, в основном, за счет движения доменных границ. Неоднородности образца создают препятствия для такого движения и определяют коэрцитивность на частных петлях намагничивания [7,8J Причем, закрепляющее действие большого включения инородной фазы может быть столь велико, что доменная стенка не сможет преодолеть его, и коэрцитивная сила будет определяться условиями зарождения новых доменных границ \}±2 \ Гистерезис в образцах однородного состава также может быть значительным. Исследования коэрцитивной силы в зависимости от температуры показали, что существенную роль здесь играет магнитострикция [7,8] . В связи с этим была развита теория коэрцитивной силы, основывающаяся на анализе движения доменных границ в потенциальном рельефе, созданном неоднородными внутренними напряжениями [7,43,44] .
Однако, так как был совершенно неясен вопрос о возможных источниках этих напряжений, невозможно было корректно объяснить их изменение в процессе отжига и пластической деформации кристаллов и, тем самым, создать последовательное описание магнитных свойств образцов, подвергнутых такой обработке. Только с появлением современных представлений о дислокационном механизме пластической деформации кристаллов стало ясно, что именно дислокации прежде всего ответственны за появление в них внутренних напряже-: ", ний. б) Дислокации и методы их наблюдения Дислокация представляет собой линейный дефект - например, край лишней полуплоскости в кристалле, что и позволяет ей осуществлять элементарный сдвиг одной части кристалла относительно другой при движении атомов только около ее ядра, а не сразу вдоль целой атомарной плоскости. Напряжения ;(Р, ) » создаваемые прямолинейной дислокацией в бесконечной упруго изотропной среде в цилиндрических координатах р,Ф ( О - расстояние от ядра дислокации, - угол, отсчитываемый от оси X , направленной вдоль плоскости скольжения в сторону вектора Бюргерса & , ось Н параллельна оси дислокации) имеют вид [45] : Здесь, как и ранее, б - модуль сдвига, V - коэффициент Пуассона; 64 - краевая компонента вектора Бюргерса 6 , вг -винтовая. Поле упругих искажений кристаллической решетки у дислокаций обуславливает возможность их прямого наблюдения при помощи рентгеновской и нейтронной топографии, электронной микроскопии и других методов [45т47 и др.] . Особенно точными являются методы дифракции рентгеновских лучей и электронов, которые имеют множество разновидностей. В настоящее время, сравнивая получаемый дифракционный контраст, например, при прохождении через кристалл электронов, с рассчитанным на компьютере, можно определить тип дислокаций и величины их векторов Бюргерса [46 ] Однако при применении для наблюдения магнитных доменов по-ляризационно-оптического метода наиболее целесообразно выявлять дислокации по их полю напряжений также при помощи обычного оптического микроскопа. Это становится возможным благодаря появлению вокруг дислокаций в кристалле, помещенном между скрещенными поляризаторами, характерной картины двупреломления, связанной с ее полем напряжений вследствие эффекта фотоупругости. Этот метод будет рассмотрен в 2.2. Возможности наблюдения дислокаций не ограничиваются только использованием характера упругих деформаций решетки на расстоянии многих межатомных параметров от их ядер» Нарушение кристаллической структуры в ядре дислокации влияет на химические, оптические и другие свойства материала и этим обеспечиваются дополнительные способы определения положения дислокаций, предоставляющие также и информацию,о их типе [47] Точки выхода дислокаций на поверхность образца можно определить по ямкам, создаваемым при помощи химического травления или появляющимся при росте кристалла. Сами дислокационные линии в объеме прозрачного кристалла становятся видимыми при декорировании дислокаций различными примесями или при стимулировании флуоресценции, связанной с локализованными на них электронными уровнями. Применяются и другие методы изучения дислокаций.
Исследование локальной коэрцитивности при помощи созданной градиентным магнитным полем доменной стенки
В первом случае исследования проводились на монокристаллических фольгах интерметаллического гексагонального сплава Со5$т толщиной 150-290 нм [l2l] . Так как этот материал обладает сильной магнитной анизотропией, ширина блоховских доменных стенок в нем чрезвычайно мала и их структура близка к структуре стенок в объемных образцах. Было обнаружено качественное согласие экспериментальных данных с расчетом, проведенным в рамках подхода Ридера [84,85] : доменные границы, сильно закреплялись на призматических дислокациях и не взаимодействовали с базисными. Однако сила наблюдаемого пиннинга экспериментально не определялась, что не позволило провести более точное сопоставление с теорией.
Во втором случае ситуация, близкая к реализующейся в массивных образцах, была достигнута применением высоковольтного электронного микроскопа [і22,І23] . Это позволило использовать более толстые фольги чистого железа (толщина 680-880 нм), чем удавалось ранее. Было показано, что эффект пиннинга как 90-градусных, так и 180-градусных границ на дислокациях явственно проявляется и его сила зависит от типа и расположения дислокаций. Более того, были даже обнаружены флуктуации ширины 180-градусных стенок и их изгиб в областях с большими плотностями дислокаций [l23] . Но и здесь до сих пор не удалось получить количественные данные для проверки и дальнейшего развития существующих теорий взаимодействия доменных границ с дислокациями.
Прямые наблюдения взаимодействия между дислокациями и доменными границами проводились также при помощи рентгеновской топографии, особенно активно в последнее время в связи с широким применением синхронного излучения [124-128] . К сожалению, полученные этим методом результаты пока носят в основном иллюстративный характер, В [124] только отмечается, что узлы в дислокационном каркасе часто совпадают с топографическими изображениями 90-градусных стенок, которые ограничивают замыкающие домены, 180-градусные же блоховские доменные границы вообще не отображаются на рентгеновской топограмме, т.к. они не создают деформаций кристаллической решетки. О их положении можно судить только по сопутствующим доменам не-180-градусного соседства, которые, в принципе, искажают рассматриваемое взаимодействие, В [125] изучаются особенности изменения доменной структуры в окрестности целого сгустка винтовых дислокаций, введенных изгибом в нитевидный монокристалл железа, и из представленных сведений нельзя выделить вклад отдельных дислокаций. Более детальные исследования [l26-127] , проведенные на монокристаллах кремнистого железа, касаются, в основном, взаимодействия дислокаций с перегибами на 90-градусных границах, движение которых играет определяющую роль в пе-ремагничивании использованных образцов. Сложность картины взаимодействия не позволила получить какие-либо точные данные. К тому же рассматриваемые перегибы создают свое собственное сильное поле внутренних напряжений, поэтому их взаимодействие с дислокациями должно быть совершенно особенным и теоретически не рассматривалось. Замеченные здесь же искажения в изображении 90-градусных границ в окрестности дислокаций не удалось интерпретировать. В последней работе [l28] обнаружено заметное зацепление доменных границ на единичных дефектах, а также, по-видимому, перемещение дислокаций под действием магнитоупругих напряжений в доменных границах. Но и здесь тип дефектов не определялся, а низкое разрешение не позволяло исследовать тонкие особенности взаимодействия. Таким образом, и при помощи рентгеновской топографии пока невозможно провести подробное изучение взаимодействия отдельных доменных границ с дислокациями.
Единственным методом, обеспечивающим одновременное наблюдение дислокаций и магнитных доменов, который в настоящий момент дает возможность исследовать элементарный акт взаимодействия доменной границы с дислокацией в наиболее контролируемых условиях, является поляризационно-оптический, основанный на эффектах Фарадея и Коттона-Мутона. Этот метод применим только к прозрачным ферримагнитным кристаллам, но зато не требует столь сложного оборудования, как описанные выше.
Экспериментальное исследование продвижения созданной градиентным магнитным полем доменной границы в дислокационном поле напряжений
Исследования взаимодействия дислокаций с созданным градиент ным магнитным полем доменными стенками проведены на пленках сос тава 2 7 Lo.3 e3.8 &ai2 \1 толщиной около 10 мкм, вы ращенных жидкофазной эпитаксией на (III) подложках гадолиний галиевого граната. Такие пленки с высоким содержанием висмута были выбраны для улучшения условий наолюдения доменной структуры за счет увеличения фарадеевского вращения (см. 2.2). Т.к. для получения контраста между существующими в таких материалах до менами 180-градусного соседства николи слегка раскрещивались и розетки двупреломления вокруг дислокаций (2.1) вследствие это го исчезали, местоположение дислокаций в процессе их взаимодей ствия с доменной границей контролировалось по ямкам травления (темные точки на рис.3.1-3.5). Предварительно определенная при помощи метода фотоупругости плоскость скольжения исследуемых дислокаций оказалась (ІЇ0), и, т.к. минимальный вектор транс ляции граната - это &/2 Ш , вектор Бюргерса ( d - параметр решетки). Созданная градиентным магнитным полем доменная граница была 180-градусной только при использовании четырехполюсного магнита (рис.2.4), когда поле в плоскости пленки отсутствовало. Дислокации и намагниченность в доменах тогда были направлены по нормали к плоскости пленки (III). В этом случае при приближении дислокации к доменной границе последняя оставалась плоской вплоть до их непосредственного контакта (рис.3.1а - граница разделяет темный и светлый домены на рис.3.1-3.4). Затем дислокация продавливала границу, создавая искажение характерной формы, обусловленной полями магнитного рассеяния (см. 2.3). При дальнейшем продвижении доменной границы образовавшийся на ней выступ удлинялся и, достигнув критического размера около 5 мкм, отрывался от дислокации, а граница становилась опять плоской. Характер взаимодействия не зависел от направления движения границы, несколько различалась лишь его сила (рис.3.1 а,б).
Уже при появлении небольшого поля в плоскости пленки, КОТОг-рого трудно было избежать, т.к. даже на ее толщине при значении градиента Н необходимого для создания плоской границы, д =20 кЭ/см поле в плоскости Ну менялось на 20 Э, сила взаимодействия заметно изменялась. А в присутствии Ну » сравнимого с полем анизотропии пленки Нц =900 Э, существенно изменялся и его характер. Так, в процессе взаимодействия дислокации с движущейся вдоль ее плоскости скольжения доменной границей домен, в сторону которого направлено поле Ну , стремится занять место со стороны лишней полуплоскости, а другой - со стороны недостающей (рис.З.Ів). Это стремление проявляется уже на расстоянии нескольких микрон от дислокации, первоначально плоская доменная граница уже при подходе к дислокации искривляется (рис.З.Іг). Тем самым, возникает дальнодействие между доменной границей и дислокацией, не предсказываемое ранее теоретически.
Такое дальнодействие подробно изучалось при помощи двухполюсного магнита (рис.2.3), в котором достигалось максимальное поле, способное даже намагнитить пленку в ее плоскости до насыщения, т.е. в условиях, в которых оно было впервые обнаружено . Фотографии на рис.3.2 иллюстрируют изменение конфигурации доменной стенки в процессе ее движения в поле напряжений отдельных дислокаций вдоль их плоскости скольжения. При большом поле, создающем плоскую доменную границу, как и в предшествовавшей работе [140 ] , наблюдается сильное искривление границы на значительно превышающих ее толщину расстояниях от дислокаций (б, б7, в, в7) и отсутствующее при малых Ну образование новых микродоменов на дислокациях при приближении к ним блоховской стенки (б,в,б ,г% В процессе дальнейшего продвижения доменной границы по кристаллу микродомены растут и сливаются с надвигающимся макродоменом (б-в, б-в ), а на границе образуются выступы, соединяющиее ее с дислокациями (г,в ). Затем дислокации проходят через стенку и вытягивают из сокращающегося макродомена "хвосты" (ДідО, величина которых в момент отрыва характеризует коэрцитивную силу. В данном случае особенно сильно проявляется стремление соседних доменов в процессе описанного взаимодействия занять место по разные стороны от плоскости скольжения дислокации.
Важнейшей особенностью взаимодействия является его симметрия, особенно ярко проявляющаяся на больших расстояниях от дислокации: форму стенки при ее продвижении в одном направлении (б-д) можно получить симметричным отражением относительно оси дислокации формы, принимаемой ей при движении обратно (б-д). Хорошо видно, что эта симметрия соответствует симметрии выявленных при помощи метода фотоупругости дислокационных напряжений (рис.3.2а). Только вблизи дислокации наблюдаются отклонения от описанной закономерности. Например, положение и форма микродоменов, возникающих на ней при противоположных движениях границы заметно отличаются (6,07).
