Статические и динамические свойства антиферро- и ферромагнетиков с регулярными крупномасштабными неоднородностями намагниченности подрешеток

• Автор: Халфина, Аида Анваровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 261 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ЕЛАВА Е СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНИТНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ
С МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ЭФФЕКТОМ
Введение
1.1 Плотность свободной энергии, уравнения движения и функция Лагранжа
1.2 Доменная структура в магнитном и электрическом полях, параллельных кристаллографической оси 3*
1.3 Динамика доменной стенки в электрическом и магнитном полях
1.4 Индуцирование длиннопериодической магнитной структуры магнитным и электрическим полями Н\ г, Е || х
1.5 Спектр спиновых волн
Заключение к главе
ГЛАВА И. ВЛИЯНИЕ ИНВАРИАНТОВ ВЫСОКОГО ПОРЯДКА НА СПЕКТР ОДНОРОДНЫХ СОСТОЯНИЙ И СТРУКТУРУ ДОМЕННЫХ
ГРАНИЦ
Введение
2.1 Магнитные фазы
2.2 Обсуждение результатов и сравнение с экспериментом
2.3 Структура доменных границ
Заключение к главе II
ГЛАВА III. ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА В ФЕРРОМАГНЕТИКАХ
С СИЛЬНОЙ МАГНИТОСТРИКЦИЕЙ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Введение
3.1 Магнитострикционная энергия в случае плоской
одномерной доменной границы
3.2 Ферромагнетик типа «легкая» ось. Расчет магнитострикционной энергии
3.3 Структура и динамика доменных границ в одноосном ферромагнетике
3.4 Магнитострикция и формирование доменной структуры
в магнитном поле
3.5 Вертикальные блоховские линии
3.6 Кубический ферромагнетик с наведенной одноосной анизотропией. Пластина типа (111)
3.7 Кубический ферромагнетик с наведенной одноосной и
ромбической анизотропией. Пластина типа (110)
3.7.1 Доменная стенка в магнитном поле Н, перпендикулярном

оси легкого намагничивания [110]
3.7.2 Влияние поля смещения на величину критических полей
переориентации плоскости стенки
Заключение к главе III
ГЛАВА IV. ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА ТЕТРАГОНАЛЬНЫХ
АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ
Введение
4.1 Магнитные фазы в полях Н || а || [110]
4.2 Прирост энергии магнитострикции в состоянии с доменной структурой. Структура доменных границ
4.2.1 90-градусная доменная граница
4.2.2 180-градусная доменная граница
4.3 Перестройка доменной структуры в магнитном поле
4.4 Кривые намагничивания
4.5 Изгибные и пульсационные колебания доменных границ
4.6 К условию существования доменной структуры
в антиферромагнетиках
Выводы к главе IV
ГЛАВА V. ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА НЕКОЛЛИНЕАРНЫХ
РОМБИЧЕСКИХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ
Введение
5.1 Структура доменных границ в двухподрешеточной модели антиферромагнетиков со слабым ферромагнетизмом
5.1.1 Структура доменных границ в редкоземельных ортоферритах.
5.1.2 Перестройка структуры доменной границы
в слабоферромагнитной фазе под действием магнитного поля
5.1.3 Двумерная модель доменной стенки. Вертикальные
блоховские линии
5.1.4 Влияние магнитного поля на структуру доменной границы
в антиферромагнитной фазе
5.2 Структура доменных границ четырехподрешеточного антиферромагнетика в магнитном поле
5.2.1 Плотность свободной энергии Ьа2СиО4, геометрия задачи
5.2.2 Структура доменной стенки в магнитном поле
5.2.3 Энергия доменных границ
5.2.4 Перестройка структуры доменной границы
в магнитном поле
5.2.5 Тонкая структура доменной границы
Заключение к главе V

ГЛАВА VI. СПИНОВЫЕ ВОЛНЫ В РОМБИЧЕСКИХ
АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ С ДОМЕННОЙ СТРУКТУРОЙ
Введение
6.1 Спиновые волны в четырехподрешеточном антиферромагнетике
при наличии магнитного поля
6.1.1 Линеаризованные уравнения движения
6.1.2 Вычисление спектра спиновых волн
6.1.3 Коэффициент прохождения спиновых волн
через доменную стенку
6.2 Квантовая теория спиновых волн в антиферромагнетиках
с периодической доменной структурой
6.2.1 Гамильтониан в представлении вторичного квантования
6.2.2 Определение спектра спиновых волн
6.2.3 Некоторые приложения спектра спиновых волн
к вычислению термодинамических величин
Заключение к главе VI
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Для энергии стенки из (1.13) с учетом (1.15) получим
Е^=у[Аа(/-2цА), (1.16)
л/(1-Ц2)
2(д2-е2)
д2 - е2 + еЬ]^-(к-е)2 + (д2 - е2 -ек]^-{к + е)2 +
, (?2(1-^2-^2 +е2)-е2)1д д/( д/? -е2 д/(#2 -е2)[1-(/г + е)2] -V + е2 + еА
Выражение (1.16) получено без учета магнитостатического взаимодействия. Магнитостатическая энергия бД стенки равна
АЕт = 2тсМ2(1г.
При НЕ»4пМ0, что хорошо выполняется в антиферромагнетиках (X ~ Ю""3 - 1(Г4), вклад магнитостатической энергии в полную энергию оказывается малым и его влиянием на зависимость 8(л) можно пренебречь. Действительно, например, при Н = Е = 0, ах = 0, 0 < р < 0.9 имеем
АЕт _1 4лМ0 р2 <<
1^1 3 НЕ |1-р2 -дД-р
Здесь АЕцг = Ецг -Еф (р = 0) < 0 представляет собой вклад инварианта т(д1/дг) в энергию стенки. Причем Ец} (р - 0)« Ецг , где е¥ - энергия 5^ стенки. Отрицательность АЕ№ означает, что линейный неоднородный обмен в широком интервале изменения параметра р не приводит к невыгодности бД стенки по сравнению с б^ стенкой, как это считалось ранее [15].
Результаты численного расчета (1.16) в широком интервале изменений параметра неоднородного обмена р и магнитного поля представлены на рис. 1.2. Переходящая в прямую, с ростом р, зависимость энергии стенки от магнитного поля связана с наличием в стенке продольной намагниченности, равной Мг = -хф/2М0)(9/2/&) при Н = Е = 0. Оценка Мгшах =2М0(£>/£8) при 2М0~102-гЮ3 Гс, £>/(Вб)~ 1(Г3 + 1(Г2 дает