Феноменологическая и статистическая теория фазовых переходов в магнитоупорядоченных кристаллах

• Автор: Борлаков, Хиса Шамилович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Черкесск
• Количество страниц: 256 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Объектом исследования являются Зскметаллы и некоторые их соединения со структурой шпинели. Целью работы является построение теории, объясняющей специфическое поведение анизотропных магнитных свойств таких кристаллов. Установлено, что в ряде ферритов и в Зё-металлах существует изотропная магнитная фаза. Это подтверждается результатами тепловых измерений автора и других исследователей. Построена теория изотропной и анизотропной фаз. В качестве статистической модели фазовых переходов рассмотрена трехмерная модель Изинга. Модель Изинга рассматривается не как теоретическая основа для объяснения экспериментальных данных, а как микроскопическая теория, позволяющая обосновать основные положения феноменологических моделей. Целью работы было вычисление статистической суммы трехмерной модели. В рамках использования аппарата классической дифференциальной геометрии и геометрии расслоений удалось представить свободную энергию трехмерной модели Изинга в виде интеграла от определителя размерности 48x48. Хотя результат в модели Изинга и не является окончательным, но он точно очерчивает круг необходимых математических объектов, необходимых для окончательного вычисления свободной энергии трехмерной модели Изинга.
Диссертация изложена на 256 стр. машинописного текста, содержит 44 иллюстрации, 11 таблиц, 187 ссылок на использованную литературу.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анизотропия магнитных свойств: термодинамика, динамика и симметрия магнитоупорядоченного состояния
1.1. Температурная зависимость констант магнитной анизотропии и спин-переориентационные фазовые переходы
1.2. Критерий существования слабого ферромагнетизма
1.3. Эффект Яна-Теллера в магнитоупорядоченной фазе
1.4. Щель в спектре спиновых волн
1.5. Описание.магнитной симметрии кристаллов,
1.6. Обменная симметрия кристаллов
1.7. Магнетит: изменение магнитокристаллического состояния и физических свойств с изменением температуры
1.8. Выводы
2. Теоретико-групповой анализ полного конденсата, возникающего при магнитоструктурных фазовых переходах без изменения трансляционной симметрии
2.1. Современное состояние термодинамической теории фазовых переходов Ландау
2.2. Особенности решения угловой задачи теории Ландау при магнитном фазовом переходе
2.3. Строгая теория спин-переориентационных фазовых переходов в необменных ферро- и антиферромагнетиках класса Оь
2.4. Изотропная магнитная фаза в Зб-металлах и их магнитных соединениях
2.5. Перечисление изотропных фаз
2.6. Магнитная структура как следствие атомного упорядочения и расслоения твердого раствора
2.7. Релятивистские фазовые переходы
2.8. О физическом смысле обменных мультиплетов
2.8.1 Изотропные фазы в шпинели, магнитная ячейка которых совпадает
с кристаллохимической
2.8.2 Анизотропные антиферромагнитные фазы в шпинели, индуцированные критическим НИ С2г, х V группы о1 хО(3)
2.9 Уравнение Ландау-Лифшица для многокомпонентного параметра магнитного порядка
2.10 Температурные зависимости ширины щели в спектре магнитоупругих колебаний
2.11 Слабый ферромагнетизм в кубическом антиферромагнетике
... ,2,1,2 Орбитальное упорядочение в обменных магнетиках
2.1. Перестройка доменной структуры ферромагнетика при релятивистском фазовом переходе
2.12. Выводы
3. Экспериментальные результаты и их обсуждение
3.1. Задачи экспериментального исследования
3.2. Описание образцов и методики измерений
3.3. Обсуждение результатов тепловых экспериментов
3.4. Эффект Яна- Теллера в ферритах-шпинелях СкТе204 и Ге2ТЮ4
3.5. Эффект Яна-Теллера в твёрдых шпинельных растворах МРег_хСгхО
3.6. Температурная зависимость начальной магнитной восприимчивости 36-металлов и некоторых ферритов
3.7. Кластерное спиновое стекло в твердых растворах со структурой шпинели
3.8. Низкосимметричные фазы в магнетите
3.9. Выводы

Рис. 1.7. Диаграмма возможных кристаллических состояний для критического

НП 9-2 или 9-3 пространственной группы О
Обозначения НП и звезд волновых векторов дается по справочнику О.В. Ковалева [64]. НП 9-2 и 9-3 относятся к звезде волнового вектора
к =-Гб,+&,+&,')
g 1 2 3
где базисные вектора в обратном пространстве.
На рис. 1.7 приведена диаграмма низкосимметричных фаз, индуцируемых критическими НП 9-2 и 9-2. Как видно из этой диаграммы, с

кубической фазой О по линии фазовых переходов 2-го рода соседствуют две