Магнитоупругие эффекты в редкоземельных окисных кристаллах с сильными ян-теллеровскими корреляциями

• Автор: Казей, Зоя Александровна
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 319 с.

Оглавление
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ОПИСАНИЯ СИСТЕМ С СИЛЬНЫМИ ЯН-ТЕЛЛЕРОВСКИМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯМИ
Кристаллическая структура РЗ цирконов
Формализм кристаллического поля и обобщенных начальных восприимчивостей21
Г амильтониан
Теория возмущений
ГЛАВА И. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
Автокомпенсацнонный магнитометр со сверхпроводящим соленоидом
Измерение магнитной восприимчивости индукционным методом
Установка для измерения магнитострикции [13]
Измерение теплового расширения и магнитострикции с помощью тензодатчиков 49 Измерение модуля Юнга и коэффициента внутреннего трения
Рентгенографические исследования параметров решетки
Рост монокристаллов и синтез поликристаллических образцов РЗ цирконов
ГЛАВА III. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СО СТРУКТУРОЙ ЦИРКОНА
Магнитная восприимчивость в тетрагональной фазе (оптимизация кристаллического поля) [58, 59, 64]
Магнитная восприимчивость в области структурного фазового перехода, обусловленного КЭЯТ [23]
Магнитоупругий вклад в намагниченность соединений с сильными ян-теллеровскими корреляциями [23]
Заключение и краткая сводка результатов к главе III

ГЛАВА ГУ МАГНИТОСТРИКЦИЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ СО СТРУКТУРОЙ ЦИРКОНА
Магнитоупругие аномалии теплового расширения в области структурного фазового перехода [18]
Доменная магнитострикция РЗ цирконов с КЭЯТ [16]
Усиление одноионной магнитострикции РЗ цирконов ян-теллеровскими корреляциями
Реальный ЯТ эластик РуУОд [16]
Виртуальный ЯТ эластик ТтРОа [22]
Подавление ян-теллеровских корреляций внешним полем в ТшУ04 [17, 71]
Тепловое расширение ТтУСЬ
Магнитострикция ТпзУСЬ
Теоретическое описание МУ эффектов в ТтУСЬ (трехуровневая модель!
Заключение и краткая сводка результатов к главе IV
ГЛАВА У. МАГНИТОУПРУГИЕ АНОМАЛИИ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ ТЕТРАГОНАЛЬНЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (СТРУКТУРА ЦИРКОНА И ШЕЕЛИТА)
МУ гамильтониан в мультипольном приближении [62]
МУ вклад в тепловое расширение тетрагональных соединений [62]
Тепловое расширение РЗ ванадатов [57, 60, 62]
Тепловое расширение ЯУ04 (11=Рг. N(1. СсЗ - Но. Тт)
Тепловое расширение решетки ванадата (Ос1УОД
Мультипольные моменты РЗ ионов в структуре ванадата и критерии применимости квадрупольного приближения для полносимметричных мод
МУ вклад в тепловое расширение ЛУОд Ш=Рг. N(1. ТЬ - Но. Тт)
Тепловое расширение РЗ фосфатов [35, 47, 63]
Мультипольные моменты РЗ ионов в фосфатах (критерии применимости квадрупольного приближения)
МУ вклад в тепловое расширение ТЬРСЬ и ТтРСЬ
Тепловое расширение РЗ соединений со структурой шеелита [52, 53]
Заключение и краткая сводка результатов к главе V

ГЛАВА І. МАГНИТОУПРУГИЕ АНОМАЛИИ УПРУГИХ КОНСТАНТ И ИЕ-ЭФФЕКТ ТЕТРАГОНАЛЬНЫХ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ (СТРУКТУРА ЦИРКОНА, ВТСП СО СТРУКТУРОЙ 1-2-3)
Магнитоупругий вклад РЗ ионов в упругие постоянные
Магнитоупругие аномалии модуля Юнга РЗ фосфатов [35, 47]
Магнитоупругий вклад в модуль Юнга РЗ фосфатов
ИЕ-эффект в редкоземельных фосфатах ЦР04 [51]
РЕ-эффект в отсутствие ЯТ корреляций ГРуРОд)
РЕ-эффект при наличии ЯТ корреляций
Смягчение упругих констант в DyBa2Cu307d [36, 39]
Заключение и краткая сводка результатов к главе VI
ГЛАВА VII. ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ В РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЦИРКОНАХ СЛОЖНОГО СОСТАВА
Магнитоупругие свойства системы DyxYi-xV04 [49]
Теоретическая модель (учет влияния механических напряжений)
Модуль Юнга и внутреннее трение системы PvvYi.vVOj
Магнитные свойства кристаллов Dv. V ..У04
Магнитострикция кристаллов РуЛУЛЮл
Стимулированный кооперативный эффект Яна-Теллера в ТтР04 [37, 50]
Система БухТЬьхУО., с ян-теллеровскими ионами, вызывающими деформации различной симметрии [29, 30, 48]
Упругие свойства системы РуДЬУУОд
Рентгенографические и магнитные исследования системы Руч-ТЬи.уУОд
Фазовая диаграмма системы Руу-ТЬ;.У04
Заключение и краткая сводка результатов к главе VII
ГЛАВА У1П. АНАЛИЗ ОДНОИОННЫХ МАГНИТОУПРУГИХ И ПАРНЫХ КВАДРУПОЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В ФОРМАЛИЗМЕ
ВОСПРИИМЧИВОСТЕЙ
Определение констант взаимодействия в ТЬР04 [58]
Формализм
Кристаллическое поле
Магнитная восприимчивость третьего порядка
Парастрикцня

руют величину разбаланса сигналов, индуцируемых небольшой катушкой с током ("токовой оболочкой") и магнитным моментом образца (сферка 0 0.5-2.5 мм), помещенного внутри катушки. Это позволяет легко осуществить автоматическую компенсацию измеряемого магнитного момента и исключить его сравнение с эталонным образцом, которое требует предварительного усиления сигналов и нередко является источником помех.
Функциональная схема магнитометра приведена на рис. 4 (пунктиром отмечена часть установки, работающая при температуре жидкого Не). Вибрация образца 1 с частотой 68 Гц и амплитудой ~0.5 мм создается 2-Ввт динамиком 2, который возбуждается от звукового генератора ГЗ-ЗЗ (3). Вибрация передается образцу по соединительному стержню 4 (кварцевая трубка 0 3 мм), верхняя часть которого крепится к звуковой катушке генератора, а нижняя оканчивается монокристаллом кварца 5 (0 4, длина 60 мм), являющимся теплопроводом. В верхней части кварца бифилярно намотан нагреватель 6 (нихром 0 0.08, R=130 Ом), внизу крепится компенсирующая катушка 7 (400 витков, медь 0 0.08), термометр сопротивления Аллен-Бредли 8 и термопара. В эбонитовый каркас катушки ввинчивается пестик 9 с приклеенным образцом до упора в торец кварца. На верхнюю часть кристалла наносится тонкий слой вакуумной смазки, которая обеспечивает надежный тепловой контакт с кварцевым теплопроводом при гелиевых температурах. Для получения промежуточных температур в интервале 4.2 - 300 К в систему напускается теплообменный Не (давление ~0.1 тор). Подвес с образцом центрируется в трубке двумя тефлоновыми шайбами и не касается ее холодных стенок, что позволяет снимать изотермы намагниченности вплоть до 300 К при мощности нагревателя, не превышающей 0.2 Вт.
Для контроля температуры в вибромагнитометре используются два датчика: в районе гелиевых температур - миниатюрный угольный термометр Аллен-Бредли (0.125 Вт, R(300 К)=270 Ом), при Т>35 К - термопара Аи+0.03 ат. % Со - Си. Оба термодатчика приклеены к монокристаллу кварца вблизи его нижнего торца и, таким образом, находятся в 1-2 мм от измеряемого образца. Регистрация и стабилизация температуры осуществляется цифровым контроллером DTC-2 (Oxford Instruments), позволяющим поддерживать заданную температуру с точностью ± 0.05 К.