ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Print ISSN: 1727-2769    Online ISSN: 2658-3747
English | Русский

Последний выпуск
№4(45) октябрь-декабрь 2019

Проблемы теории магнитной восприимчивости антиферромагнетиков выше температуры Нееля, связанные с приближением молекулярного поля

Выпуск № 4 (45) октябрь-декабрь 2019
Авторы:

Орлова Наталья Борисовна,
Куркин Михаил Иванович
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1727-2769-2019-4-44-53
Аннотация

В работе обсуждается возможность использования новой модели спиновых подрешеток для описания магнитных свойств антиферромагнетиков выше температуры Нееля. В отличие от прежней новая модель обеспечивает подрешеточное упорядочение спинов только при количестве спинов в подрешетке больше 105. Выше температуры Нееля, из-за отсутствия дальнего спинового порядка, число спинов в подрешетке около 10, поскольку это число определяется радиусом обменного взаимодействия. Отсутствие подрешеток при количестве спинов в подрешетке около 10 исключает возможность использования приближения молекулярного поля для описания эффектов, обусловленных обменным взаимодействием. Это объясняет сильные расхождения теории, основанной на приближении молекулярного поля, с многочисленными измерениями магнитной восприимчивости антиферромагнетиков выше температуры Нееля. Для описания магнитной восприимчивости антиферромагнетиков при температуре выше температуры Нееля с использованием новой модели спиновых подрешеток необходимо знание энергетического спектра спиновых кластеров с числом спинов 10. Эта задача существенно упрощается для температур много выше температуры Нееля. В этом случае для обратной восприимчивости получается линейная зависимость от температуры, как для приближения молекулярного поля при температуре выше температуры Нееля. При температурах влизи температуры Нееля зависимость обратной восприимчивости значительно отклоняется от линейной и эти отклонения определяются большим числом параметров, зависящих от конкретного вида обменного взаимодействия. Обилие параметров делает бесперспективным использование магнитных измерений при температуре выше температуры Нееля для определения материальных параметров антиферромагнетиков. В этом основное отличие новой модели подрешеток от прежней, основанной на приближении молекулярного поля. Прежняя модель предписывала отнозначную связь магнитной восприимчивости антиферромагнетиков с двумя параметрами антиферромагнетика – температурой Нееля  и атомным спином.


Ключевые слова: антиферромагнетики, магнитные подрешетки, обменное взаимодействие, магнитная восприимчивость

Список литературы
  1. Transient ferromagnetic-like state mediating ultrafast reversal of antiferromagnetically coupled spin / I. Radu, K. Vahaplar, C. Stamm, T. Kachel, N. Pontius, H.A. Durr, T.A. Ostler, J. Barker, R.F.L. Evans, R.W. Chantrell, A. Tsukamoto, A. Itoh, A. Kirilyuk, Th. Rasing, A.V. Kimel // Nature. – 2011. – Vol. 472. – P. 205–208.
  2. Kurkin M.I., Orlova N.B. An approximate quantum theory of the antiferromagnetic ground state // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2019. – Vol. 474. – P. 287–295.
  3. Займан Дж. Принципы теории твtрдого тела. – М.: Мир, 1966. – 416 с.
  4. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений. – М.: Московский университет, 1976. – 367 с.
  5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. Ч. 1: учебное пособие для вузов. – М.: Физматлит, 2010. – 616 с.
  6. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика (нерелятивистская теория). – Изд. 6-е, испр. – М.: Физматлит, 2004. – 800 с.
  7. Néel L. Propriétés magnétiques de l'état métallique et énergie d'interactions entre atomes // Annales de Physique. – 1936. – Vol. 11, N 5. – P. 232–279.
  8. Néel L. Influence des fluctuations du champ moléculaire sur les propriétés magnétiques des corps // Annales de Physique. – 1932. – Vol. 17. – P. 5–105.
Благодарности. Финансирование

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 18-32-00690) и в рамках государственного задания РАН (тема № 01201463332)

Для цитирования:

Орлова Н.Б., Куркин М.И. Проблемы теории магнитной восприимчивости антиферромагнетиков выше температуры Нееля, связанные с приближением молекулярного поля // Доклады АН ВШ РФ. – 2019. – № 4 (45). – C. 44–53 – doi: 10.17212/1727-2769-2019-4-44-53

For citation:

Orlova N.B., Kurkin M.I. Problemy teorii magnitnoi vospriimchivosti antiferromagnetikov vyshe temperatury Neelya, svyazannye s priblizheniem molekulyarnogo polya [The problems of the magnetic susceptibility theory of antiferromagnetics above the Néel temperature related to the molecular field approximation]. Doklady Akademii nauk vysshei shkoly Rossiiskoi Federatsii – Proceedings of the Russian higher school Academy of sciences, 2019, no. 4 (45), pp. 44–53. DOI: 10.17212/1727-2769-2019-4-44-53.

Просмотров: 139