Влияние магнитного поля на распространение ультразвуковых волн в магнитоупорядоченных кристаллах

• Автор: Магомедгаджиев, Хасбула Ибрагимович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Махачкала
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ КРИТИЧЕСКОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЗ-ВОЛН В МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ КРИСТАЛЛАХ
§ 1.1 Релаксационный механизм
§ 1.2 Флуктуационный механизм
§1.3 Критические особенности скорости распространения
звука в магнитиках
§ 1.4 Критическое поглощение звука в магнитиках.
Экспериментальные данные
§ 1.5 Влияние магнитного поля на распространение УЗ-волн
в магнитоупорядоченных кристаллах
§1.6 Микроскопическая теория
§1.7 Влияние магнитного поля на изменение
скорости
§ 1.8 Температура компенсации
ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ПОГЛОЩЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН.
§ 2.1 Введение
§ 2.2 Функциональная блок-схема установки
§ 2.3 Канал измерения поглощения
§ 2.4 Канал измерения изменения скорости
§ 2.5 Погрешность и чувствительность установки
§ 2.6 Измерительные линии
§ 2.7 Измерение напряженности магнитного поля и температуры

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ПОГЛОЩЕНИЮ И ИЗМЕРЕНИЮ СКОРОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ УЗ-ВОЛН В ГАДОЛИНИИ.
§ 3.1 Введение
§ 3.2 Распространение ультразвуковых волн в критической области гадолиния
§ 3.3 Определение критических индексов и амплитуд
для гадолиния
§ 3.4 Представление динамического скейлинга для гадолиния
§ 3.5 Дипольный характер критической динамики гадолиния
ГЛАВА.4. ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ УЗ-ВОЛН В ГАДОЛИНИИ.
§ 4.1 Введение
§ 4.2 Влияние магнитного поля на фазовые переходы
в магнитоупорядоченной фазе
§ 4.3 Фазовые Н-Т диаграммы анизотропных ферромагнетиков
§ 4.4 Влияние магнитного поля на распространение УЗ-
волн в парамагнитной фазе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ.
Одной из актуальных проблем физики конденсированного состояния является проблема фазовых переходов и критических явлений [1-11]. Очевидно, что изучением только термодинамических величин вблизи критической температуры не может быть решена эта проблема. Поэтому естественен все возрастающий интерес к исследованиям динамических (неравновесных) свойств в окрестности точки Кюри. Для исследования неравновесных свойств в настоящее время используются такие методы, как рассеяние нейтронов, ЭПР, ЯМР, динамическая восприимчивость, а также скорость распространения и поглощение ультразвука (УЗ).
В последнее время значительные успехи в этой области как экспериментальные, так и теоретические были достигнуты, в частности, благодаря исследованию скорости распространения и поглощения УЗ-волн.
Преимущества и характерные особенности методов, основанных на использовании явления поглощения ультразвука, объясняются следующими обстоятельствами. Из-за того, что энергия звуковой волны мала по сравнению с энергией электромагнитных волн (ЭПР, ЯМР) и нейтронов, ее использование позволяет с высокой чувствительностью регистрировать флуктуации спина в магнитоупорядоченных кристаллах в критической области.
В отличие от электромагнитных волн и нейтронов, которые сообщают спинам магнитный момент и используются для наблюдения двухспиновых корреляций, ультразвуковая волна изменяет расстояние между спинами, изменяя тем самим величину обменного взаимодействия. Поэтому явления, наблюдаемые при распространении ультразвука вблизи критической температуры, обусловлены четырехспиновыми корреляциями.
Связь магнитных превращений и критических явлений с распространением ультразвука проявляется двояко. Это связь характеризуется коэффициентом поглощения ак, описывающем энергетические потери в звуковой волне, и аномальным изменением скорости звука Ли. Для понимания сущности наблюдае-

появляется только тогда, когда имеется спиновая поляризация и, таким образом, этот член дает вклад увеличивающий коэффициент поглощения а в магнитном поле. Величина второго члена, которая является функцией четырехспиновых корреляций, уменьшается при приложении магнитного поля, так как поле подавляет спиновые флуктуации. Таким образом, этот член приводит к уменьшению
коэффициента поглощения.
Для расчета двухспиновой корреляционной функции надо решит уравнение движения для Бд с членами затухания Гд , которое дается Мори в виде

г;й) = яе /(к;М,е„(о))елл / (Ы7)

где Кд - случайный момент действующий на Ед
По модели для редкоземельных металлов в газе электронов проводимости локализованы спины и энергия этой спиновой системы рассасывается электронами проводимости через $-(1 или £-/ взаимодействие. Как показал Кавасаки [61] коррелятор [Кда@),К_да(0)] в этом случае не имеет аномалии при температуре магнитного фазового перехода и это корреляционная функция имеет очень слабую температурную зависимость даже в области температуры перехода. Поэтому временные корреляции могут иметь коротко- временную природу и из-за этого Гд не зависит параметра г в уравнении (1.47). Используя соотношение
) = (чМв ) %д , (1.48)
получим = Р{ЯГВ) 2 В/ Хд‘ (1.49)
Используя решение уравнения движения для и воспользовавшись соотношением (1.26) для коэффициента поглощения ак в случае IГч!>>Оц получаем: