Низкоразмерный магнетизм в нитратах переходных металлов

• Автор: Шутов, Виктор Викторович
• Шифр специальности: 01.04.09
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 174 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Термодинамические свойства низкоразмерных магнетиков

1.1. Квазиодномерные модели взаимодействия

1.1.1. Димеры

1Л.2. Однородные цепочки с полуцелочисленным спином

1.1.3. Альтернированные цепочки

1.1.4. Однородные цепочки с целочисленным спином

1.1.5. Спиновые лестницы

1.2. Квазидвумерные модели взаимодействия

1.2.1. Модель плоской решетки Зг12

1.2.2. Модель плоской решетки с диагональным взаимодействием и модель “флага конфедераций”
1.3. Низкоразмерные соединения на базе нитрата меди
1.3.1. Альтернированная цепочка в Си(Ж)з)2-2,5Н20
1.4. Низкоразмерные соединения на базе нитрата никеля
1.4.1. Антиферромагнетик №(ТЮз)2-2Н20
1.4.2. Одноионная анизотропия в №(Ж)з)2'4Н20
1.4.3. Антиферромагнитные взаимодействия в МЫОзД-бНгО
Глава 2. Экспериментальные методики
2.1. Синтез и характеризация, образцов
2.1.1. Кристаллизация из азотнокислых растворов над фосфорным ангидридом
2.1.2. Рентгенофазовый анализ
2.2. Магнитные измерения
2.2.1. СКВИД-магнитометр
2.2.2. Вибрационный магнитометр
2.3. Тепловые измерения
2.3.1. Установка для измерения физических свойств РРМБ

2.3.2. Квазиадиабатический калориметр
2.4. Методика измерения резонансных свойств
Глава 3. Дальний антиферромагнитный порядок в моногидрате нитрата МеДИ Си(Ж)з)2'Н20
3.1. Кристаллическая структура Си(М03)2-Н20
3.2. Термодинамические свойства Си(]403)2-Н20
3.2.1. Теплоемкость Си(ТЮ3)2-Н20
3.2.2. Намагниченность Си(>Ю3)2-Н20
3.3. Магнитная фазовая диаграмма Си(Ж)3)2-Н20
3.4. Резонансные свойства Си(К03)2-Н20
Глава 4; Спиновая жидкость в нитратокупрате нитрозония (Ж))Си(]ЧОз)з
4.1. Кристаллическая структура (ТЮ)Си(К03)3
4.2. Термодинамические свойства (Ж))Си(Ж>з)3
4.2.1. Теплоемкость (Ж))Си(]ЧЮз)з
4.2.2. Намагниченность (140)Си(ТЮ3)3
4.3. Ширина линии ЭПР
4.4. Оценка обменных взаимодействий из модели “флага конфедераций”.. 126 Глава 5. Ближний порядок.в нитратоникелате рубидия Ш)3№2(Ж)з)7
5.1. Кристаллическая структура
5.2. Термодинамические свойства КЬ3№2(Ж>3)7
5.2.1. Намагниченность КЬ3№2(Ж)3)7
5.2.2. Теплоемкость КЬ3№2(Ж)3)7
Глава 6. Дальний ферромагнитный порядок в безводном нитрате никеля №(N03)2
6.1. Кристаллическая структура №(ТЮ3)2
6.2. Термодинамические свойства №(И03)2
6.2.1. Намагниченность №(Ж)з)2
6.2.2. Теплоемкость №(К03)2
Заключение
Результаты и выводы
Литература
Список публикаций
Благодарности
спиновой лестнице с симметричным обменном взаимодействием со следующим за ближайшим соседом в пределе сильного взаимодействия по рангу.
Наиболее простым примером спиновой лестницы является лестница с двумя направляющими, цепочки которой состоят из гейзенберговских ионов со спинами S = 1/2. Гамильтониан такой системы с антиферромагнитными взаимодействиями по направляющей J и по рангу J’ описывается выражением [101]:
Н ='12Х. 4,.. + J"£S« (1.27)
а=1,2 / i
гДе - оператор спина в /-том узле лестницы (вдоль направляющей) на ранге а.
Основное состояние системы и величина спиновой щели сильно зависят от отношения величин обменных взаимодействий вдоль: направляющей и вдоль ранга. Так, если J’ » J, то основное синглетное состояние соответствует димерам, которые располагаются на рангах спиновой лестницы. Основное состояние имеет полный спин, равный нулю. Возбужденное состояние представляет собой димер, находящийся в триплетном состоянии. Элементарные возбуждения представляют собой магноны, дисперсионное соотношение которых выглядит следующим образом:
E(q) = J'+Jcosq, (1-28)
где q — волновое число. Минимальная энергия возбуждения соответствует q = л, поэтому А = J’ — J. Если J'> J, то основное состояние представляет собой димеры, расположенные на рангах, которые слабо взаимодействуют антиферромагнитным образом с соседними димерами [102]. Закон дисперсии записывается следующим образом:
£(