|
|
X
!Е
X
о
ш в
наблюдении этих эффектов, имеют противоположные знаки в смежных S-доменах. В многодоменном образце в отсутствие внеш. поля они могут компенсировать друг друга н сильно уменьшать наблюдаемую величину эффекта.
Наличие Г-доменов приводит к тому, что при наблюдении антиферромагнитного резонанса во внеш. магн. поле резонансные линии от каждого домена, вообще говоря, наблюдаются при разл. значениях магн. поля If, т. к, углы между Н и L в разных Г-доменах оказываются различными.
Лит.: Харчеяко Н. Ф., Е р е м е н к о В. В.. Б е-л ы и Л- И., Визуальное наблюдение 180-градусных антиф^р-ромагнитных доменов,. «Письма в ЖЭТФ», 1979, т. 29. о. 432; Фарзтдинов М. М., Физика магнитных доменон в антиферромагнетиках и ферритах, М., 1981; Roth W. L., Neutron and optical studies of domains in NiO, <<J. Appl. Phys.», I960, v. 31, p. 2000; Sehlenker М., В а г u с h e 1 J., Neutron techniques for the observation of ferro- and antiferromagnetic domains, там же, 1978, v. 49, p. 199(3. А. С. Боровик-Романов. АНТИФЕРРОМАГНЙТНЫЙ РЕЗОНАНС ≈ электронный магнитный резонанс в антиферромагнетиках ≈ явление относительно большого избират. отклика магн. системы антиферромагнстика на периодич. воздействие эл.-магн. поля с частотой, близкой к собств. частотам системы. Это явление сопровождается сильным поглощением энергии электромагнитного поля антиферромаг-нетиком (АФ).
А. р. был открыт в 1951 нидерл. физиками [К. Гор-тер (С. J. Gorter) и др.] в орторомбич. АФ CuGla-H20 при гелиевых темп-pax в полях нсск. кЭ на частоте 9,4 ГГц.
С квантовой точки зрения А. р. можно рассматривать как резонансное превращение фотонов эл.-магп. поля в магноны с волновым вектором ft=0. Квантовое решение задачи об А. р. сводится к определению спектра магнонов с йт=0.
С классич, точки зрения при А. р. резко возрастает амплитуда вынужденных связанных колебаний векторов намагниченности подреш╦ток магнитных под действием магн. компонента эл.-магн. поля. Вид и частота связанных колебаний существенно зависят от магнитной атомной структуры АФ, к-рая может меняться с темп-рой и величиной внеш. магн. ноля, Собств. частоты колебаний, как правило, зависят от внеш. магн. поля. Эти зависимости наз. спектром А. р. Вид ы частоты намагниченностей подреш╦ток в АФ находят из Ландау≈Лифшица уравнений, написанных для намагниченностей М.- всех подреш╦ток:
аз/.
(1)
Здесь у ≈ .чагнитомеханическое отношение, эфф. магн. поле, RJ ≈ слагаемые, определяющие диссипацию энергии, Ф ≈ свободная энергия, записанная как ф-ция ╧j с уч╦том магн. симметрии АФ. Решения ур-ний (1) могут быть записаны в виде
У \\ / Jv I J Т \ f
где Jtfy0 ≈ намагниченности подреш╦ток в осн. состоянии, т/ ≈комплексная амплитуда их колебаний. Подставляя (2) в (1) и считая, что /л/|^]ЛГ/|, получают систему ур-ний, линейных по компонентам векторов nij. В отсутствие перем. внеш. магн. поля ур-ния однородны. Приравнивая детерминант этой системы нулю, получают характеристик, ур-ние степени 2п относительно частоты ш (п ≈ число подреш╦ток). Если пренебречь затуханием, то значения корней характеристич. ур-ния (оз/) определяют собств. частбты колебаний намагниченности подреш╦ток АФ.
Каждой собств. частоте соответствует своя мода колебаний ≈ колебания набора определ╦нных линейных. комбинаций компонентов векторов ту. Эти линейные комбинации являются базисами неприводимых пред-ставлений группы магнитной симметрии данного СО-110 стояния АФ,
В общем случае для каждого значения внеш. магн, поля Н0 число собств. частот ш,- равно числу подреш╦ток в АФ, Две из этих частот стремятся к 0 при стремлении К нулю энергии магнитной анизотропии и внеш. поля. Это т. н. релятивистские моды. Остальные моды А. р. в АФ с числом подреш╦ток п>2 называют обменными. Собств. частота обменной
моды ШЕ- =Y//F , где ИF ≈ эфф. обменное поле, равное
i i ^i
J[M0 (Jj ≈ линейная комбинация интегралов обменного взаимодействия между разл. подреш╦тками, Мп ≈ намагниченность подротпеток). В случае релятивистских мод взаимные колебания подреш╦ток отсутствуют или малы по сравнению с их колебаниями как целого. В обменных модах основными являются взаимные колебания подреш╦ток. Обменные моды А. р, можно возбудить эл.-магн. полем только в том случае, если подре-ш╦тки в АФ скошены в результате т. н, взаимодействия Дзялошинского (случай слабого антиферромагнетизма, см. Слабый ферромагнетизм),
Для нахождения амплитуд вынужденных колебаний в выражение для Ф следует добавить член (ЕуЛ/^Ле*≥*, учитывающий влияние перем. магп. поля. Решение линеаризованной системы ур-ний (1) в этом случае да╦т связь между амплитудой колебаний намагниченности
и/ (3)
и амплитудой порем, поля Л:
где X.≈тензор магн. восприимчивости. Зависимость компонентов Xjfc тензора от частоты имеет вид обычной кривой дисперсии. Знаменатель в выражении Х/^ (о) обращается в нуль при со ≈со,-, если отсутствует затухание. При уч╦те затухания можно выделить мнимую
часть )С, к-рая описывает поглощенно эл.-магн. энергии при А. р.
Ширина кривой поглощения (Л(о,-) характеризует затухание. Член jRy, описывающий затухание в ф-ле (1), можно представить в виде
В≈_ ___ Г w г fif if TT /%\\ J ≈" "л/Г~ I *∙**∙ 7 I J"» /J -" / ЭФФ I I * ' /
тогда
Дм/ = ao»f. (6)
При одинаковых параметрах затухания ос ширина линии в АФ значительно, в ffE/(ffQ-\\-H^) раз, больше, чем в ферромагнетике. Положение максимума кривой поглощения сдвигается относительно wf па величину a2a):, к-рой обычно пренебрегают и отождествляют частбты А. р. и собств. частбты АФ.
В качестве примера нахождения собств. частот и мод колебаний А. р. рассмотрим одноосный двухподре-ш╦точ-ный АФ при Т = О К. Выражение для Ф удобнее записать, используя векторы антиферромагнетизма L=Mi ≈ 3/2 и намагниченности М ≈ Д/j -\\-Mz, компоненты к-рых являются базисами неприводимых представлений двухподрешеточного А,:
В└ ∙га ^ п i It f г ∙) , г ^> \\ * -mm- ж~-г\\ /*7Ч
[квадратичный член (6/2) л/ + ДГ и члены высшего порядка для простоты не учитываются]. В дальнейшем
принято, что |Л/1| = |ЛГ2 =Л/о, тогда L*-\\-╧* =
Осн. состояние АФ определяется пут╦м минимизации энергии Ф по Л и ДЛ Если а > 0, то в осн. состоянии в отсутствие поля Л7 = 0, а вектор L направлен вдоль оси кристалла Oz. В магн, поле //q J_ Qz происходит небольшой скос подреш╦ток и Л/, ≈Я, /и, В магн,
поле Нй || Oz значение Л/ ≈ 0 вплоть до ноля Нс, при
")
}
