|
|
особенно с Гдг выше комнатной. Особого внимания заслуживают ct-FeaQa и FcB03l н к-рых можно заметно изменять скорость звука, прикладывая сравнительно слабое магн. поло. Среди А., относящихся к боридам и халькогенидам, есть сверхпроводники (напр., SmRliB4 с темп-рой перехода в свсрхпроводящее состояние Гк ≈2,7 К, CdMoeS8 с Гк ≈1,4 К и др., см. Магнитные сверхпроводники].
Лит.: Нагаев Э. Л., Ферромагнитные и антиферромагнитные полупроводники, <«УФН», 1975, т- 117. с. 437; Таблицы физических величин. Справочник, М., 197Н; Б в л о в К. П., Редкоземельные магнстики и их применение, М., 1980; J о n g h L. J. de. M i e d. e m a A. R., Experiments on simple magnetic model systems, «Adv. Phys.», 1974, v. 23, ╧ 1. CM. также лит. при ст. Антиферромагнетизм.
А. С. Боровик-Романов.
АНТПФЕРРОМАГНЙТНЫЕ ДОМЕНЫ ≈ области ан тиферромагн. кристалла (домены), в к-рых однороден вектор антиферромагнетизма L или волновой вектор структуры с модулир. спиновой плотностью (в случае антиферромагнетиков с такой структурой, см. Магнитная атомная структура].
В одноосных антиферромагнетиках (АФМ) с анизотропией типа «л╦гкая ось», а также в орторомбич. кристаллах и кристаллах более низкой симметрии могут существовать только 180-градусные (180°-) домены, отличающиеся знаком вектора L,. В простейшем случае вектор JL ранен разности намагниченности днух подре-ш╦ток магнитных, т. о, 180°-домены отличаются только нумерацией подреш╦ток. На рис. 1 приведена двухмерная модель доменной стенки между двумя 180°-доменами. Такие стенки получили назв. £-стенок (Spin rotation), а соответствующие 180°-домены ≈ 5-доменов.
Существование стенок между А. д. увеличивает обменную энергию и энергию анизотропии АФМ, а также
этом кроме iS-домоноп могут возникать домены, в к-рых векторы L пов╦рнуты относительно друг друга на 120°, 90° и 60° соответственно. Такие домены наз. двойниковыми или Г-доменами (Twin). Естественно, что образование магн. Г-доменов сопровождается механич. двой-никованием, хотя величина спонтанной стрикции может быть и ничтожно малой. Пример разбиения триго-нального АФМ на Т1-домены, лежащие в одпой плоскости, показан на рис, 2.
В кубич. кристаллах с антифсрромагн. структурой типа NiO, в к-poii образуются ферромагн, слои в плоскостях (111), существует спец. тин Г-доменов. Они отличаются тем* какие именно из плоскостей, перпендикулярных четыр╦м пространств, диагоналям, представляют собой форромагп. слои. Пример Т1-границы в таком АФМ показан на рис. 3.
В структурах с моцулир. спиновой плотностью А. д. могут отличаться направлением волнового вектора структуры.
В АФМ со слабым ферромагнетизмом при повороте вектора намагниченности на 180° на такой же угол меняется и направление вектора L. В этом случае, приложив сравнительно небольшое внеш. магн. поле, уда╦тся перевести АФМ в однодоменное состояние. В АФМ без слабого ферромагнетизма это удается сделать в очень редких случаях, прикладывая одновременно магн. поле и одностороннее давление.
Наблюдать А. Д. значительно труднее, чем ферромагнитные домены. Т1-домены наблюдают оптич. методами
Рис. 1. Изменение направления магнитных моментов ионов (обозначены стрелками) в 180-градусной доменной стенке, разделяющей два ннтиферро-магнитных домена (длухмернан модель).
Рис, 3. Два типа гршпщ Т-домепов ╗ антнфгрромагш»-тиках си структурой NiO (границы показаны штриховкой).
Рис. 2. Пример сочленения 71-доыенив в тригональном анти-ферромагнотике {стрелками указаны направлении ооктора антиферромагнетизма).
его магнмтоуиругую энергию, но, в отличие от ферромагнетиков, образование А. д. в АФМ не компенсирует прироста анергии аа счет уменьшения внеш. магн. полей (поскольку у АФМ они отсутствуют). Следовательно, доменная структура идеальных АФМ термодинамически неустойчива. Однако опыт показывает, что в большинстве АФМ домены существуют. По-видимому, их относит, устойчивость обеспечивают примеси и др. дефекты решетки кристалла.
Образование А. д. может быть обусловлено тем, что в процессе охлаждения вещества при переходе через Вееля точху TN антифсрромагн. порядок возникает одновременно ъ нескольких независимых зародышах и характеризуется случайным направлением сектора Ь. В процессе роста УТИХ зародышей возникают области, на границах между к-рыми регулярное аытиферромагн. чередование магн. моментов нарушается, что приводит К образованию доменной стенки (см. Антиферромагнетизм).
В одноосных кристаллах с анизотропией типа «л╦гкая плоскость» существует неск. осой л╦гкой намагниченности (3 ≈ в тригональных кристаллах, 4 ≈ в тетрагональных, 6 ≈ в гексагональных). В этом случае установление антиферромагн. упорядочения сопровождается (за сч╦т спонтанной магнитострикции] существенным понижением кристаллография, симметрии. При
в тонких прозрачных пластинах, что возможно благодаря существованию в АФМ магн. линейного двойного лучепреломления и различию направлений оптич. осей в разных Т-доменах. Более универсальными являются методы рентг. и нейтронография, топографии. Первый метод регистрирует искажение кристаллич. решетки вдоль Г-доменнон границы, второй ≈ направление (но не анак) вектора L. в данной части кристалла.
Для наблюдения 5-доменов в MnFa успешно применен метод нейтронной топографии с поляризов. пучком нейтронов (1978).
Непосредств. оптич. наблюдение 5-доменов удалось осуществить в CoF2 в 1979 с помощью линейного маг-нитооптич. эффекта (ЛМОЭ), Симметрия допускает существование ЛМОЭ только в огранич. числе АФМ (в тех же кристаллах, в к-рых возможен пьезомагнетизм). Этот эффект состоит в том, что при наложении магн. поля вдоль оптич, оси одноосного АФМ он становится двух преломляющим для света, распространяющегося вдоль оси кристалла (кристалл становится оптически двухосным). Разность показателей преломления для света, поляризованного вдоль оси [1001 и оси [010]г линейно зависит от мат. поля и меняет знак при изменении знака вектора L. Последнее обстоятельство позволяет наблюдать 5 -домены в оптич. поляризац. экспериментах.
Наличие 5-доменов затрудняет наблюдение в АФМ линейных по Ь эффектов: пьезомагнетизма и магнито-олектрич. эффекта. Магн. моменты, возникающие при
Ш
X
X
о
а. ш
е
115
8*
")
}
