Развитие методов исследования нестационарных откликов в магнитоупорядоченных материалах и сверхпроводниках

• Автор: Плешаков, Иван Викторович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 272 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Нестационарные отклики как явление, общее для многих физических систем. Типы нестационарных откликов и основанные

на них методики

1.2. Возбуждение и регистрация нестационарных откликов.

Использование эхо-сигналов в устройствах обработки информации

1.3. Нестационарные отклики акустической природы (фононное эхо),

и их использование для изучения материалов

1.4. Применение нестационарного ЯМР для исследования магнитоупорядоченных веществ. ЯМР в условиях сильной магнитоупругой связи

1.5. Фононное эхо в сверхпроводниках

1.6. Проблема фотомагнитного эффекта в магнитоупорядоченных материалах. Возможность использования ЯМР для его изучения
1.7. Постановка задачи. Выбор экспериментального подхода
и материалов
ГЛАВА II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА, ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ. ИССЛЕДУЕМЫЕ ОБРАЗЦЫ
2.1. Радиоспектроскопическое оборудование. Система для наблюдения параметрических эффектов
2.2. Криостаты, магниты и система катушек радиочастотного возбуждения

2.3. Дополнительные методы экспериментального исследования, использованные в настоящей работе (магнитометрические и оптические измерения)
2.4. Образцы магнитоупорядоченных материалов и сверхпроводников, использованные в работе
ГЛАВА III. ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ЛЕГКОПЛОСКОСТНЫХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ ПУТЕМ РЕГИСТРАЦИИ МАГНИТОАКУСТИЧЕСКИХ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ОТКЛИКОВ
3.1. Возбуждение акустических колебаний импульсами
радиочастотного магнитного поля как метод исследования веществ с сильной магнитоупругой связью
3.2. Магнитоупругие колебания при резонансном и параметрическом воздействии на кристалл
3.3. Измерение характеристик образцов легкоплоскостных антиферромагнетиков с использованием импульсной методики
3.4. Параметрическое магнитоакустическое эхо. Механизм формирования эха в системах с сильной зависимостью скорости
звука от магнитного поля
3.5. Амплитудные и спектральные свойства сигнала
параметрического эха
3.6. Выводы

ГЛАВА IV. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ ВЕЩЕСТВ, ОСОВАННАЯ НА ИМПУЛЬСНОМ ВОЗБУЖДЕНИИ ЯДЕРНОЙ СПИНОВОЙ СИСТЕМЫ (ЯДЕРНЫЙ МАГНИТОУПРУГИЙ РЕЗОНАНС, ФОТОМАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ)
4.1. Взаимодействие акустической и ядерной спиновой систем в материалах с сильной магнитоупругой связью
4.2. Модель ядерного магнитоупругого резонанса
4.3. Экспериментальное исследование ядерного магнитоупругого резонанса и использование этого эффекта для изучения вещества
4.4. Метод выделения акустической составляющей ядерного магнитоупругого резонанса с использованием эффекта параметрического усиления. Ядерно-акустическое
параметрическое эхо
4.5. Регистрация фотомагнитного эффекта по изменению параметров ЯМР 57Ье в борате железа. Установление природы фоточувствительных центров в этом материале
4.6. Выводы
ГЛАВА V. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ВТСП
5.1. Магнитные характеристики ВТСП-материалов
различной морфологии
5.2. Магнитный отклик на воздействие транспортного тока.
Фотоотклик
5.3. Измерение параметров сил пиннинга
5.4. Выводы
ГЛАВА VI. ФОНОННОЕ ЭХО В СВЕРХПРОВОДНИКАХ
6.1. Основные экспериментальные подходы к изучению

поле магнитоупругого взаимодействия, характеризующее силу последнего, и представляющее собой комбинацию упругих и магнитоупругих констант материала, НD - поле Дзялошинского, определяющее скос магнитных подрешеток слабого ферромагнетика. Обменное усиление (здесь и далее обозначаемое волной над соответствующей величиной) есть некоторый эффект, присущий АФЛП, который проявляется в увеличении ряда его параметров, и учитывается их домножением на коэффициент 2НE/HD , НЕ - обменное поле. В общем случае поле магнитной анизотропии включает в себя эффективное поле спонтанной магнитострикции и анизотропию,
имеющую симметрию шестого порядка, которая отражает наличие трех легких осей в базисной плоскости: Н'а = + Н(а6) cos6© (© - угол между
направлением суммарной электронной намагниченности и одной из легких осей в базисной плоскости). При необходимости какое-либо дополнительное взаимодействие может быть учтено добавочным членом в. этом выражении (например, в § 4.2 ядерная спиновая система введена в рассмотрение с
помощью поля Hh/).
Набор параметров vx, НЕ, НD, Нте и Н'а является характеристикой вещества при данной температуре Т . В работе [70] показано, что для Т = 77 К и Т = 300 К в FeB03 их значения таковы, что для этого вещества, вместо (1.4.4) можно пользоваться упрощенной формулой
В кристаллах, обладающих описанными выше свойствами, звук легко возбуждается РЧ магнитным полем [70], и может взаимодействовать с ядерной спиновой системой. Связанные с этим особенности ЯМР наблюдались в гематите и борате железа в работах [71, 72], в других веществах со сходными характеристиками также регистрировались похожие эффекты, [73 - 75]. Позднее было обнаружено воздействие ядреной
(1.4.5)