Диамагнитные домены (домены Кондона)

• Автор: Егоров, Валерий Семенович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление
Предисловие

Глава 1. Введение

1.1. Эффект де Гааза - ван Альфена

1.2. О природе диамагнитных доменов

1.3. Первые эксперименты

Глава 2. Мюоны в исследовании диамагнитных доменов

2.1. Общая характеристика и описание метода

2.2. Эксперимент

2.3. Результаты.

2.3.1. Бериллий

2.3.2. Олово
2.3.3. Алюминий и свинец
2.3.4. Индий
Краткие выводы
Глава 3. Исследования доменов Кондона датчиками Холла
3.1. Миниатюрные датчики Холла
3.2. Образцы
3.3. Результаты измерений (серебро)
3.4. Измерения на бериллии
Глава 4. О магнитострикции и механизме тока намагничения
4.1. К вопросу о механизме тока намагничения
4.2. Магнитострикция и диамагнитные домены в бериллии

4.2.1. Схема эксперимента
4.2.2. Результаты эксперимента
4.3. Обсуждение результатов
4.3.1. Осцилляции модуля упругости. («Сверхмягкость»)
4.3.2. Роль деформации в образовании доменов
4.3.3. О связи тока намагничения с деформацией
Краткие выводы
Г лава 5. Г истерезис в эффекте дГ в А
5.1. Описание методики эксперимента
5.2. Результаты измерений
Краткие выводы
Глава 6. Экспериментальное нахождение фазовой диаграммы
диамагнитных доменов в серебре и бериллии
6.1. Серебро
6.2. Бериллий

Основные выводы
Приложение
Приложение
Приложение
Литература

Предисловие.
Диамагнитное движение электронов в металле в присутствии сильного магнитного поля при достаточно низких температурах может приводить в условиях эффекта де Гааза - ван Альфена к возникновению своеобразной неустойчивости, которая реализуется расслоением металлического образца на две магнитные фазы. Это диамагнитные домены или домены Кондона, впервые предсказавшего это явление [1]. Явление это характеризуется противоположным направлением намагниченности в соседних фазах -доменах, которая на порядки меньше приложенного внешнего поля, и противоположной магнитострикцией, то есть обратной деформацией решётки в этих доменах. Такой переход из однородного состояния металла в неоднородно намагниченное и неоднородно деформированное состояние может происходить только в металлических монокристаллах очень высокого качества и в очень однородном весьма сильном магнитном поле и при очень низких температурах. При этом все обсуждаемые здесь явления - намагниченность, магнитные домены, обусловлены исключительно орбитальным, диамагнитным движением электронов и никак не связаны со спином электрона. Идея возникновения диамагнитных доменов была сформулирована Кондоном в 1966 году. Через год образование таких доменов в серебре было, подтверждено экспериментально Кондоном и Вальстедтом. Однако их попытки обнаружить домены в бериллии, где амплитуда дГвА значительно выше, чем в серебре, оказались безуспешными. В дальнейшем на протяжении почти 30-ти лет появлялись только теоретические работы различных авторов, посвящённые этому явлению, а экспериментальные результаты отсутствовали. Это способствовало неуклонному росту интереса к этому необычному явлению, и обусловило актуальность его экспериментального исследования. Большое количество вопросов относительно диамагнитных доменов, а именно универсальность этого явления в других металлах, структура доменов, область существования и т. д., могли получить ответ лишь экспериментальным путём. Это обозначило проблему, на решение которой была направлена данная диссертация.
Таким образом, целью настоящей диссертации явилось всестороннее экспериментальное исследование диамагнитных доменов (доменов Кондона) - нового и малоизученного ранее явления образования в металле при низкой температуре двух фаз

пиков диамагнитной и парамагнитной фаз соответственно В 1=20607 и В2=20643 Г'с остаются низменны. При этом (магнитное поле падает) объём парамагнитной фазы падает а диамагнитной фазы растёт.
гистограмм в магнитных полях (сверху вниз) Н =20640, 20636, 20634, 20632 и 20628 Гс. По мерс убывания магнитного поля правый - парамагнитный пик понижается, а левый
диамагнитный пик растёт, что соответствует изменению объёмов фаз. В центре доменной, двухфазной области амплитуды пиков практически одинаковы. Для удобства различения спектров они разнесены на два рисунка (а) и (Ь), при этом центральный спектр Я=20634 приведен на обоих рисунках.
На следующем рисунке представлены результаты измерения В(11) в более широком интервале магнитных полей, захватывающей более двух периодов дГвА в той же области пучности осцилляций, что и на рисунках 6 и 7. В областях с однородной намагниченностью это однозначная функция, соответствующая одному пику. При возникновении диамагнитных доменов появляется дублет и, соответственно, величины В и В2- Для сравнения получены результаты измерений при небольшом сдвиге магнитного поля в область узла биений дГвА осцилляций. Этим подчёркивается упомянутое выше чрезвычайно удобное свойство бериллия благодаря биениям существенно изменять амплитуду осцилляций при практически «неизменном» магнитном поле.