Магнитные состояния и фазовые переходы в аморфных магнетиках

• Автор: Нефедев, Константин Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 113 с. : ил

Содержание
Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Основные экспериментальные данные о спиновых стеклах

1.1.1 Замораживание спинов в спиновых стеклах

1.1.2 Зависимость восприимчивости от частоты

1.1.3 Долговременная релаксация магнитной восприимчивости

1.1.4 Неравновесный характер. Эффекты старения

1.2 Общие теоретические представления о неэргодичности

спиновых стекол

1.2.1 Неэргодичность спиновых стекол

1.2.2 Ультраметрическое пространство долин в спиновых стеклах
1.2.3 Ультраметрическая структура и долговременная релаксация
1.2.4 Распределение энергий долин. Несамоусредняемость
1.2.5 Переходы между долинами
1.3 Выводы
Глава 2. Функция распределения случайных обменных полей взаимодействия в неупорядоченных магнетиках. Спиновое и макроспиновое стекло
2.1 Функция распределения случайного поля взаимодействия
2.2 Самосогласованное уравнение для намагниченности
2.3 Зависимость намагниченности и магнитной восприимчивости
от температуры
2.4 РККИ взаимодействие и спиновое стекло
2.5 Диполь-дипольное взаимодействие в системе рассеянных магнитных зерен. Макроспиновое стекло
2.6 Долговременная релаксация и необратимость
2.7 Выводы

Глава 3. Магнитные фазовые переходы в аморфных магнитных системах с конкурирующими обменными взаимодействиями
3.1 Конкурирующие обменные взаимодействия
3.2 Нижайшая критическая размерность и перколяциоиный предел
3.3 Фазовая магнитная диаграмма. Металлы
3.4 Фазовая магнитная диаграмма. Полупроводники
3.5 Выводы
Заключение
Приложение А.
Собственный объем частиц
Приложение Б.
Анизотропия формы для однодоменных частиц
Приложение В.
Вид функции Г(Т) для конкурирующих обменных взаимодействий
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
Практическое использование разнообразных магнитных материалов, имеющих неупорядоченную структуру (к неупорядоченным конденсированным средам относятся твердые тела со стеклообразной структурой), требует хорошего понимания физических процессов, лежащих в основе новых явлений, присущих системам со структурным и магнитным беспорядком. В экспериментальной физике твердого тела накоплено большое число разнообразных данных о физических явлениях в структурных, спиновых, дипольных (макроспиновых), сверхпроводящих стеклах. Физические процессы, протекающие в таких материалах, достаточно сложны и разнообразны, поэтому дальнейшее развитие технологии не может происходить без построения адекватных моделей, описывающих механизмы этих процессов. Для объяснения необычных магнитных структур некоторых магнетиков необходимо дальнейшее развитие теории магнетизма.
Отсутствие идеальных кристаллов, т.е. кристаллов, обладающих совершенной решеткой и периодическими граничными условиями, а кроме того, широкая распространенность неупорядоченных сред в природе обуславливают необходимость моделирования различных физических свойств таких материалов. Большая, по отношению к кристаллическим материалам, технологичность аморфных сред и возможность получения материалов с новыми физическими свойствами определяет перспективность их использования.
Развитие технологии получения сплавов и особенно металлических стекол способствовало появлению совершенно нового класса систем. Такие системы характеризуются очень сильной неупорядоченностью — случайное распределение магнитных атомов в немагнитном объеме приводит к тому, что зависимость обменных интегралов от расстояния между магнитными атомами может быть произвольной, т.е. различаться не только по значению, но и по знаку.
Сегодня существует огромный научный интерес к средам, имеющим неу-

Рис. 22: Зависимость от времени логарифмической производной магнитного момента [67].

ческам производная момента
9 Int.
и отложена как функция ts при разных
значениях полного времени = £» + К (рис. 22). Как видно из графиков, логарифмическая производная имеет вид волны, положение гребня которой примерно совпадает с ^0(. При £„ = ^ время ожидания обращается в нуль, поэтому из кинематических соображений следует, что при изучаемая
величина обращается в нуль. Так что приведенная обработка очень сильно подчеркивает чувствительность изучаемой величины к изменению иаь.
Таким образом, из результатов этой работы видно, что система ’’помнит”, сколько времени ее выдерживали в нулевом поле после охлаждения. Это и есть эффекты памяти, или эффекты старения, поскольку система меняет свое поведение в результате выдержки в нулевом поле.
В работе [70] изучалась релаксация остаточной намагниченности. Эксперимент ставили следующим образом. Систему Си-хМпх [х = 0,05) охлаждали в поле до температуры измерения, затем выдерживали некоторое время Ьш, в магнитном поле и после этого поле выключали. После выключения поля остаточная намагниченность Мд релаксировала по логарифмическому закону в зависимости от времени ожидания (рис. 23).
Была вычислена логарифмическая производная
19M(t) dt ’

где h — внешнее магнитное поле. Эта величина была отложена как функция lnt при разных временах ожидания tw. Результаты, приведенные на рис. 24, представляют собой обработку соответствующих графиков, изображенных на рис. 23.