Введение к работе
Актуальность работы. В последнее время в физике твердого тела наблюдается стремительное развитие теории связанных полей. Это название отражает взаимное влияние двух и более физических полей. Типичным примером такого направления является магнитоупругость (МУ), то есть взаимодействие магнитной и упругой подсистем магнитоупорядоченных кристаллов. МУ взаимодействие играет важную роль в формировании многих свойств магнетиков. Параметр МУ взаимодействия обычно мал, однако, при потере устойчивости в магнитной подсистеме, то есть в окрестности магнитных ориентационных фазовых переходов (ОФП), роль МУ взаимодействия эффективно возрастает.
К настоящему времени хорошо исследован целый ряд статических идинамических эффектов, обусловленных МУ взаимодействием. К ним относятся, например, эффект магнитострикции, заключающийся в деформации кристалла при изменении его намагниченности; эффект "магнитоупругой щели", связанный с влиянием упругой подсистемы на магнитную /І/. В динамике МУ взаимодействие проявляется в существовании в магнетиках связанных МУ волн.
Лредставляет интерес исследование связанных МУ волн в магнетиках с модулированной магнитной структурой, имеющей неоднородную намагниченность в основном состоянии. Неоднородная намагниченность в таких магнетиках приводит к неоднородным деформациям (и напряжениям) во всем объеме кристалла, что в свою очередь существенно влияет на спектр связанных колебаний геликоидальных магнетиков /2/. Также модулированная структура оказывает существенное влияние на распространение связанных МУ и электромагнитных волн, возбуждение ультразвука в геликоидаль-
4 ных магнетиках.
Последние экспериментальные данные по исследованию колебаний в многоподрешеточных магнетиках, в частности, в редкоземельных ортоферритах /4,5,6/ показывают, что в области ОФП они не могут быть объяснены только учетом МУ взаимодействия. В связи с чем для полного описания связанных колебаний редкоземельных ортоферритов необходим учет парамагнитной (редкоземельной) подсистемы и электромагнитных колебаний (дипольная подсистема) в магнетиках.
6 практическом отношении изучение связанных колебаний в магнетиках при магнитных ОФИ представляет большой интерес в связи с перспективами создания на их основе различных датчиков (магнитного поля, давления, температуры), твердотельных устройств функциональной электроники (линии задержки, фильтры, конвольве-ра и т.д.). Эти волны могут осуществлять запоминание и преобразование сигналов. Скорость их распространения в области (ЖІ можно менять в довольно широком интервале внешними воздействиями .
Сказанное выше обусловливает актуальность диссертационной работы.
целью диссертационной работы является теоретическое исследование влияния взаимодействий различных - упорядоченной магнитной, парамагнитной, упругой и дипольной - подсистем на динамические свойства магнитоупорядоченных кристаллов при ориента-ционных фазовых переходах.
Научная новизна работы определяется следующими положениями:
- теория связанных МУ волн в модулированных магнетиках с
инвариантами и без инвариантов Лифшица;
теория связанных спиновых, упругих и электромагнитных волн в кубических ферродиэлектриках, модулированных магнетиках;
расчет коэффициента отражения электромагнитных волн от поверхности ферродиэлектрика в области ОФП;
теория электромагнитного возбуждения ультразвука в кристаллах с модулированной магнитной структурой во внепнем магнитном поле в плоскости базиса;
теория связанных колебаний парамагнитной (редкоземельной), магнитной (железной), упругой и дипольной подсистем в редкоземельных ортоферритах в области спонтанных ОФП.
Практическая ценность диссертации определяется тем, что полученные результаты представляют интерес не только для дальнейших исследований в теории магнетизма и фазовых переходов, но и для использования их в устройствах твердотельной электроники, физической акустики, устройствах СЬЧ, криогенной технике и теплофизике.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений (Ташкент, 1991); совещании по физике низких температур (Казань, 1992); Всесоюзной уральской зимней школе-симпозиуме физиков-теоретиков "Коуровка" (1990); Всесоюзной конференции "Акусто-электроника и физическая акустика твердого тела" (Ленинград, 1991); конференции "Оксидные магнитные материалы. Элементы, устройства и применения" (Санкт-Петербург, 1992); Ні Забабазин-ских научных чтениях (Кыштым, 1992); Всесоюзной сессии научного Совета АН СССР по проблеме "Магнетизм" (Алушта, 1990), а также на научных семинарах /іРЗ РАН, ММ РАН.
Публикации. Ло теме диссертации опубликовано 12 работ, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 167 страниц текста, включая 21 рисунок, список цитированной литературы содержит 201 наименование.
