Исследование магнитных свойств диспрозий-иттриевых ферритов-гранатов при низких температурах

• Автор: Федоров, Георгий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 117 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Кристаллическая структура и магнитные свойства редкоземельных ферритов-гранатов (РЗФГ)

1.1. Кристаллическая структура РЗФГ

1.2. Обменные взаимодействия в РЗФГ

1.3. Магнитные свойства РЗФГ

1.4. Свойства диспрозий-иттриевых ферритов-гранатов (ДИФГ)

ГЛАВА 2. Образцы и методики экспериментов

2.1. Образцы

2.2. Получение сильных импульсных полей

2.3. Измерение намагниченности

2.4. СВЧ-спектрометр для экспериментов в сильных импульсных
полях
ГЛАВА 3. Экспериментальные исследования статических магнитных свойств диспрозий-иттриевых ферритов-гранатов
3.1. Полевые зависимости намагниченности при гелиевых температурах
3.2. Полевые зависимости намагниченности при температуре до 40К
Глава 4. Теоретическая модель для описания статических свойств магнитной системы ДИФГ
4.1. Термодинамический потенциал ДИФГ в приближении 8=1/
4.2. Расчеты на основе изинговской модели
4.3. Квазиизинговская модель
4.4. Монокристалл ИуозУг^езОп
4.5. Монокристалл Вуо.бУ2.4ре50]
Глава 5. Исследование динамических свойств магнитной системы ДИФГ
5.1. Магнитный аналог эффекта Яна-Теллера
5.2. Поглощение СВЧ-излучения: эксперимент при ориентации внешнего поля вдоль направления [100]
5.3. Поглощение СВЧ-излучения: эксперимент при ориентации внешнего поля вдоль направления [111]
5.4. Линии поглощения, не связанные с фазовыми
переходами
Заключение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Редкоземельные ферриты-гранаты (РЗФГ) представляют собой класс магнитодиэлектриков, который очень интенсивно изучается как экспериментально, так и теоретически, на протяжении последних трех десятилетий. Такой интерес обусловлен как результатами и перспективами их использования в промышленности в качестве материалов, так и чисто фундаментальным их значением как объекта исследования для физики твердого тела.
РЗФГ обладают сложной магнитной структурой, включающей две магнитные подрешетки, образованные ионами железа, и шесть магнитных подрешеток, образованных РЗ ионами. Магнитное упорядочивание осуществляется за счет обменного взаимодействия между железной и РЗ подсистемами, эффективное поле которого имеет величину порядка 100 кЭ.
Магнитные свойства определяются электронными состояниями РЗ ионов в структуре граната. Последние представляют собой сложные многочастичные объекты, расчеты свойств которых из первых принципов пока еще не разработаны. Поэтому особую актуальность получают как упрощенные «полуфеноменологические» модели, применяемые при теоретическом рассмотрении свойств этих соединений, так и экспериментальные исследования, позволяющие
2.2 Получение сильных импульсных полей.
Как уже отмечалось, для осуществления поставленных задач необходимо было проведение измерений в магнитных полях в несколько десятков Тесла. Такие магнитные поля можно получать лишь в импульсном режиме. Все известные сверхпроводники в таких полях переходят в нормальное состояние, а несверхпроводящий провод разрушается от перегрева при соответствующих токах, если они протекают длительное время. Для получения магнитных полей до 70 Тл используется чаще всего метод разряда конденсаторной батареи через многовитковый соленоид. Именно этот метод применялся для получения магнитных полей в наших исследованиях.
Описанные ниже эксперименты проводились на двух экспериментальных установках: в Институте молекулярной физики РНЦ «Курчатовский Институт» (Москва, РФ) и в Католическом университете (Левен, Бельгия).
Экспериментальная установка РНЦ «Курчатовский Институт» позволяла проводить измерения в полях до 45 Тл при температурах
4.2 и 77 К. Использованный соленоид был разработан A.C. Лагутиным и В.И. Ожогиным и изготовлен в институте атомной энергии им. Курчатова [40]. Для намотки соленоида использовался провод прямоугольного сечения. В качестве материала проводника