Введение к работе
Актуальность темы. Оптическая спектроскопия антиферромагнитных АФМ) кристаллов является одним из ваянейших направлений в совре-генной физике твердого тела. В последние годы интерес к спектраль-:ым исследованиям АФМ кристаллов резко возрос с связи с появлением :ового класса объектов - низкоразмерных магнетиков. Эти соединения бладают Бырагенной пространственной анизотропией взаимодействий, пределясщих магнитное упорядочение. Ниэкоразмерные магнетики, как равило, характеризуются низкой симметрией кристаллических структур многоподрешеточность» магнитных структур. Они привлекают внимание сследователей благодаря ряду интересных особенностей спектральных кинетических свойств элементарных возбуждений, наблюдение которых ринципиально невозможно в трехмерных АФМ кристаллах.
Вагным фактором, способствовавшим интенсивному развитию спек-роскопии магнитных кристаллов в последние годы, явился также зна-ительный прогресс в области экспериментальной техники, появление овых фотоэлектрических методов детектирования световых потоков, в астности, многоканальной регистрации спектров, которые позволили обиться исключительно высокого динамического разрешения и значи-ельно улучшить качество регистрируемых спектров. Все это дало но-ае возможности при исследовании тонкой структуры спектров низко-азмерных АФМ кристаллов, а также позволило вернуться к некоторым эразрешенным проблемам спектроскопии трехмерных соединений.
Целью работы является исследование спектров поглоаения света в проком классе АФМ соединений переходных металлов, обладающих раз-ячной симметрией и размерностью магнитных структур, в области ган-запреденных и спин-разрешенных оптических переходов. В работе усматриваются такие вопросы, как влияние размерности и симметрии ристалла на термическое уширение экситонных полос поглощения, ^условленное рассеянием экситонов на магнонах, а также на тонкую груктуру экситон-магнонного спектра поглощения света. Значительное гамание уделяется исследованиям спектров в магнитных полях, пере-граивающих основное магнитное состояние АФМ кристалла.
Научная новизна определяется результатами, которые впервые злучены при выполнении данной работы и выносятся на защиту:
1. Экспериментально и теоретически исследовано влияние размерили магнитной структуры на характер термического упшрення экси-знных полос в спектрах поглощения света АФМ кристаллов.
-
Исследована тонкая структура спектра поглощения света и магнитное давыдовское расщепление экситонных полос в кваэидвумерном АФМ Ш ССН 3 NH MnCl ; обнаружен ряд особенностей, свидетельствующих об изменении симметрии кристалла при низких температурах.
-
Обнаружено и исследовано бетевское магнитное расщепление полос в спектре поглощения света карбоната марганца, зависящее от направления внешнего магнитного поля и имеющее при НПО немонотонный характер.
-
Исследовано влияние внешнего магнитного поля, перестраивающего магнитную структуру АФМ кристалла, на спектр поглощения света в области спин-разрешенных оптических переходов.
Научное и практическое значение диссертационной работы заключается в получении экспериментальных данных о спектральных свойствах АФМ кристаллов с различными размерностями магнитных структур, что способствует развитию теоретических моделей низкоразмерных АФМ кристаллов, а также может быть полезно при техническом использовании этих соединений.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих конференциях, совещаниях: Международные конференции по магнетизму и магнитном материалам (МММ'92, Хьюстон, США, 1992; МММ'93, Миннеаполис, США, 18933, Всесоюзное совещание по физике низких температур СДонецк, 19903, 2-я Международная конференция по магнитооптике ISM0'91 СХарьков,. 19913, 2-я Международная конференция по физике магнитных материалов С Пекин, Китай,.19913, XX Международная конференция по физике низких температур LT-93 СОрегон, США, 19933.
Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 7 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пятиглав, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 86 наименований. Полный объем работы составляет 132 страницы, включая 34 рисунка.