Структура и динамические характеристики доменных границ в ферро- и антиферромагнетиках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

од

РОССИЙСКАЯ АНАДЕМИЯ НАУК УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ

На правах рукописи

ШАМСУТДИНОВ МИНИАХАТ АСГАТОВИЧ"

СТРУКТУРА И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДОМЕННЫХ ГРАНИЦ В ФЕРРО- И АНТЙФЁРРОЙАГНЕТИКАХ

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ.

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Екатеринбург - 1994

Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Институте физики металлов УрО РАН

Научный консультант: доктор физико-математических науц, профессор Б.Н.Филиппов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических нау(<,

А.П.Танкеев

доктрр физико-математических наук, ' профессор А.К.Звеэдин

донтор физико-математических наук, В.Д.Вучельников

Ведущая организация - Уральский государственный университет им. Л .Ы. Горького,- г.Екатеринбург

Защита состоится " $ ^ " /-С&^У РЯ 1994 Г. в- /£? ^асов на заседании специализированной совета Д 002.03.01. В Институте физики металлов УрО РАН (620219, Екатеринбург, 'реп - 170, ул. С. Ковалевской, 18).

С'диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики металлов УрО РАН.

Автореферат разослан ¿Р/С/ лГпЛ 1994 Г.

У^енцй секретарь

специализированного совета /Л/?//

доктор фИЗИко-матеиатических наук ОДШашкор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Многие важные в научном и практическом отношении физические свойства ферро- и антиферромагнетичов обусловлены наличием доменной структуры. Интенсивные исследования статики и динамики доменной структуры в последние несколько десятилетий связаны прежде всего с тем, что магнитные домены, доменные границы (ДГ), вертикальные блоховские линии нашли широкое применение как носители информации в логических и запоминающих устройствах средств автоматики и вычислительной техники. С чисто научной точки зрения значительный интерес М физике магнитных Доменов обусловлен богатством нелинейных явлений, связанных с рассмотрением проблем тонкой структуры и динамического поведения доменной стенки. Характерная особенность доменной структуры, делающая ее весьма удобной п технических приложениях, состоит в том, что она легко управляема внешними воздействиями, в частности, магнитным полем. Поведение доменной структуры во многом определяется внутренней структурой доменных границ. Расправление намагниченности в доменной границе определяется обменным взаимодействием, анизотропией и магнитостат'ическиМи полями', а также внутренними напряжениями и внешними силами. Начало решению задач' об учете влияния.вышеперечисленных факторов на структуру доменной стенки положено в основополсгаюпнх работах Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшица и Л.Нееля. Однако, отсутствие в настоящее чремя детального анализа структуры доменной стенки с учетом конкретной симметрии кристаллов, наличия различных компонент поля анизотропии и дефектов, влияния магнитострикции и многоподреюеточности систем не позволяет, успешно интерпретировать наблюдаемые особенности в поведении доменной структуры, а также предсказать их поведение при изменении внешнего магнитного поля й температуры. Все это затрудняет разработку магнитных материалов с заданными свойствами.

Исследование влияния внешних воздействий имеет важное значение для глубокого понимания роли различных взаимодействий в образовании и перестройке как структуры самой доменной границы, так и всей доменной структуры. Поэтому изучению поведения доменной структуры в магнитном иоле уделяется достаточно большое внимание.

Однако, в теоретических исследованиях по влиянии магнитного.

поля на структуру доменных границ и структуру доменов существовал целый ряд нерешенных проблем. Отсутствовал последовательный учет ыагнитострнкционных напряжений, возникающих из-за неоднородного распределении намагниченности. Не имел теоретического обоснования фант зависимости ориентации доменов относительно поля в базисной плоскости одноосной пластины от ее толщины, сильной перестройки доменной.структуры гематита в очень Слабы* полях и ртрогое выстраивание доменов в магнитном поле в. диспроэиевом ортоферрите. Не была исследована перестройка структуры доменных границ и доменов в магнитном поле , а также зависимость структуры и резонансных характеристик стенок в магнитном поле от неоднородностей магнитных параметров в весьма перспективных для применений в технике кристаллах ферритов-гранатов и-редкоземельных ортоферритов. Следует еще заметить, что в антиферромагнетицах имеет место и динамическое изменение векторов намагниченностей подрещеток, то есть динамический скос магнитных подрешеток, возникающий за счет пре^ цессии. Влияние же этого явления на динамику доменных стенок в магнитном поле в антиферромагнетиках со . слабым ферромагнетизмом практически еще до сих пор не исследовалось.

Таким образом,, задача построения новых цоделей доменных границ и доменных структур, изучения их динамических свойств и теоретического описания накопившихся экспериментальных данных путем последовательного учета различных взаимодействий остается и в настоящее время весьма актуальной.

Цель работы. Развитие теории доменной структуры в ферро- и антиферромагнетнках в магнитном поле, последовательно учитывающей магнитострикцис и наличие комбинированной магнитной анизотропии.

Рассматривались высокоанизотропные одноосные ферромагнетики, кубические ферромагнетики с наведенной одноосной анизотропией, редкоземельные ортоферриты и слабые ферромагнетики с анизотропией типа легкая плоскость. Достижение поставленной цели потребовало решения следумцих основных задач:

- Выяснение влияния спонтанных деформаций на структуру доменных границ.

- Установление роли нагнитоупругого взаимодействия в формировании доменной структуры в магнитном иоле.

- Определение структуры и ориентации доменных границ в кубических кристаллах с наведенной одноосной анизотропией и раз-

витой поверхностью, параллельной плоскости (ill).

- Исследование зависимости динамических характеристик доменных границ от величины магнитоупругого взаимодействия и внешнего

давления.

- Детальное изучение влияния внешнего магнитного поля на слии-переориентационные переходы в 'доменной границе, спектр спиновых волн, динамику доменной границы в редкоземельных ортоферри-

тах.

- Изучение влияния одномерных неоднородностей магнитных- параметров на статические и динамические характеристики доменных границ. • '

Научная новизна и защищаемые результаты. Оригинальное Направление исследований, выполненных в диссертационной работе, заключается в проведении комплексного анализа влияния магнитострик-ции при учете комбинированной магнитной анизотропии, неоднород-ноетей магнитных параметров и внешнего магнитного поля на структуру и резонансные свойства доменных границ в ферро- и антиферромагнетиках.

Конкретная научная новизна определяется основными результатами, выносимыми на защиту:

1. Развитие теории доменной структуры, последовательно учитывающей магни-пострикцию в ферромагнетиках при наличии внешних воздействий и учете комбинированной анизотропии. В частности:

-предсказание возможности спонтанны! спин-переориентяционннх переходов в доменной границе при изменении температуры.

-объяснение зависимости.ориентации доменов в плоскостном магнитном поле от толщины образца и направления поля.

2. Модель доменной границы, учитывающая искажения Олоховской структуры в кубических кристаллах с наведенной одноосной ■ анизотропией . Обьяснение явления кристаллографической переориентации доменной границы при вариации температуры или магнитного поля, параллельного оси легкого намагничивания.

3. Теория как спонтанных, так и индуцированных внешним магнитным полом спин-переориснтационных переходов в доменной границе-редкоземельных ортоферритов. Модель тонкой структуры доменной границы. . •

4. Развитие теории доменной структуры в слабых ферромагнетиках, учитывающей мапштострикциго.

- Выявление причины ориентации 160°- ной доменной границы Ь диспрозиевом ортоферрите поперек поля, параллельного в-оси кристалла .

- Объяснение закономерностей перестройки доменной структуры в гематите в слабой плоскостном магнитном поле.

- Исследование зависимостей условий существования магнитоа-куотического резонанса доменных границ , а также зависимости частоты этого резонанса от внешнего давления в легкоплоскостных слабых ферромагнетика*.

- Зависимость характеристик электронно-ядерного магнитного реэонанм в условиях совмещения ЯМР и резонанса доменной границы от магнитострикционной массы доменной стенки.

5. Теоретическое исследование динамического поведения ДГ в магнитном поло в редкоземельных ортоферритах, учитыбэющее наличие динамической неколлинеарности магнитных подрешеток.

6. Модели неоднородностей магнитных параметров '(константы анизотропии, параметра обменного взаимодействия), допускающие интегрирование уравнений Эйлера. Развитие теории колебаний доменной границы в магнитном поле в материалах с одномерными неоднороднос-тями магнитных параметров.

Научно-практическая значимость результатов:

Полученные результаты позволяют в едином подходе описать различные особенности в поведении доменной структуры в магнетиках различной симметрии. Кроме того, полученные результаты расширяют наши представления о возможных типах магнитных неоднородностей в одноосных ферромагнетиках, ферритах-гранатах, редкоземельных ортоферритах и легкоплоскостных слабых ферромагнетиках.

В настоящее время прямее наблюдение внутренней структуры доменной стенки не реально. Поэтому весьма результативным способом изучения структуры ДГ может'служить предложенный в работе путь тщательного анализа поведения ДГ в магнитном поле при строгой регистрации кристаллографической ориентации ДГ и сопоставления экспериментальных результатов с теоретическими.

Часть теоретических исследований, изложенных в диссертации, поставлена специально для объяснения ранее наблюдаемых явлений. Некоторые теоретические исследования проведены совместно с экспериментальными исследованиями. При этом достигнуто качественное, а иногда и количественное согласие теории с экспериментом. Наряду с

вышесказанным, предсказаны новые пления и факты, которые лишь впоследствии были подтверждены экспериментально, например, явление электронно-ядерного магнитного резонанса в условиях совмещения ЯМР и резонанса доменной границы. Часть фактов и закономерностей остаются в виде предсказаний, требующих своего экспериментального подтверждения.

Апробация работы. Основные результаты, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на Всесоюзных конференциях по "Физине магнитных явлений* ( Баку-1975, Донецн-1977, Харьков-1979, Пермь-1981, Тула-1983, Ташкент-1991 ); на Всесоюзной конференции "Современные проблемы физики и ее приложения" (Москва-1987); на Всесоюзном симпозиуме "Магнетизм редкоземельных соединений" ( Москва-19В9 ); на семинаре по спиновым волнам (Ленинград-1975); на Всесоюзной школе-семинаре "Новые магЦитные материалы микроэлектроники" ( Новгород-1990, Астрахань -1992 ); на Всесоюзных объединенных семинарах "Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах и вертикальных блоховских линиях" ( Симферополь -1987. Москва- 1989); на республиканском семинаре по магнитомикроэлектронике ( Симферополь -1991 ); на Международном симпозиуоме МАЗНТЕС90 ( Дрезден- 1990); на семинарах теоротдела института Физики металлов УрО РАН.

Публшичии. Основные результаты диссертации опубликованы в 22 статьях и тезисах некоторых докладов конференций. Список основных работ приведен в конце автореферата.

Структура и ойьвм работы. Диссертация состоит из введения,

шести глав, заключения, двух приложений. Работа содержит 260

страниц машинописного текста, 46 рисунков, 2 таблицы и список цитируемой литературы - 274 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, изложены основные цели исследований, отмечены научная новизна и практическая ценность полученных результатов, перечислены основные положения, выносимые на защиту.

Обзор работ по рассматриваемым в диссертации вопросам дается в начале каждой из шести глав. На основе анализа экспериментальных и теоретических работ обсуждается актуальность проводимых

исследований. Приводятся основные нерешенные проблемы, исходя из которых конкретизируются цели и задачи. В конце каждой из глав .формулируется результаты и выводы.

В первой главе излагается теория доменной структуры в одноосных ферромагнетиках, последовательно учитывающая взаимодействия деформаций смещения и вращения решетки с намагниченностью. Получены условия устойчивости блоховских и неблоховокнх доменных границ. Определено влияние магнитострикции на критические поля перестройки структуры доменных границ. Исследована зависимость доменной структуры, формируемой в магнитном поле, перпендикулярном оси легкого намагничивания, от толщины образна. Рассмотрено влияние магнитоуиругой связи на динамические характеристики ДГ

В ферро- и антифьрромагнетиках с доменной структурой существуют спонтанные неоднородные магнитострикционные напряжения г^ и неоднородные деформации, вызванные неоднородным распределением намагниченности. Как известно, из-за внешних напряжений, приложенных к магнитному кристаллу, меняется его энергия, а также направление намагниченности. Аналогично этому, как показано в работе, неоднородные спонтанные магнитострикционные напряжения приводят к приросту энергии магнитострикции и могут влиять на распределение намагниченности в ДГ и на структуру доменов.

Если прирост энергии магнитострикции дЕтд отсчитывать отно-

• сительно свободного состояния с тензором деформации и^ , то в модели безграничного кристалла'его мощно представить в виде

• ~ „ „ аЧ?В

где и аЦ^/аХ^ определяются из уравнений равновесия упругой

среды и условий совместности Сен-Венана , а также из равенства нулю средних значений тензора т^ и объемной части его момента ; ^гк'" ~~ среднее значение антисимметричного тензора магнитоупругой

связи, обусловленной магнитной кристаллографической анизотропией.

В одноосных ферромагнетиках в нулевом магнитном поле спонтанные напряжения локализованы в доменной границе и приводят к ромбическому искажению магнитной симметрии. Эффективная ось ло-

кальной ромбической анизотропии может оказаться перпендикулярной плоскости ДГ. При этом могут быть устойчивыми и неблоховские доменные границы. Показано,что ЯнпхоВская ДГ устойчива- при

2пм£ + к^1® > о , (г)

а нелевская, когда

2пИ^ + К^ + < 0 , (3)

где К?3 -константы, учитывающие вклад магнитострикциснных напряжений в прирост энергии магнитострикции лЕта, М0 - нанаг н ичен-

ность насыщения. Полученные условия устойчивости позволяют сделать вывод, что неелевский тип доменной граница в массивных образцах возможен в материалах с сильной магНитоупругой связью и малой намагниченностью или в феррима'гнетиках вблизи температуры магнитной компенсации.

При К^3 > 0 в области параметров, удовлетворяющих вышенапи-сгнным неравенствам обратного смысла, устойчива ДГ со структурой, являющейся промежуточной между блоховской и неелевской ДГ. Определена структура промежуточного типа ДГ в первом порядке теории

возмущений по параметру »¡= К™Е/ К|, где - константа одноосной магнитной анизотропии. Переход стенки Блоха в неелевскую стенку при изменении температуры должен происходить через промежуточный- тип ДГ. Такую перестройку структуры ДГ можно описывать В рамках теории ориентационных фазовых переходов второго рода. Локальная восприимчивость вращения спинов в ДГ в точках . перехода обращается в бесконечность. Это может быть использовано при экспериментальном обнаружении ориентационных переходов в ДГ ■ под влиянием спонтанных магнитострикционных напряжений.

Вблизи точки перестройки структуры ДГ эффективная масса стенки стремится к бесконечности, а собственная частота стремится к нулю. При этом естественная ширина резонанса ДГ также уменьшается, а вблизи поля отрыва стенки от дефектов стремится к нуле. Если чредельная скорость стационарного движения стенки Уц

в кристаллах с ромбической анизотропией в точках потери устойчивости блоховской и неелевской ДГ обращается в нуль [1Ь1, то учет магнитострикции приводит к отличному от нуля значению

у„--4Но° 2 ' (4)

Здесь 1 - гиромагнитное отношение, в - характерный размер ДГ.

В магнитном поле Н, перпендикулярном оси легкого намагничивание, устойчивость стенки зависит от ее структуры в исходном

состоянии (Н = 0 ). При выполнении условия (2) решение уравнений Эйлера, соответствующее блоховскоЙ ДГ параллельной полю, устойчиво при любых полях. Решение, соответствующее неелевской ДГ, перпендикулярной полю, становится устойчивым, начиная с полей

н > Н^ = таг +Kfs+ 2Klf ) (5)

w

В полях Н>Н£ области устойчивости обоих типов решений пере*

крываются. Однако блоховская ДГ остается энергетически выгодной. Если же в исходном состоянии устойчива неелевская ДГ , то решение

соответствующее неелевской ДГ, перпендикулярной Н, устойчиво при

любых Н. Начиная с полей -

Н >«2- + \ (б>

становится устойчивым и другое решение, описывающее блоховскую

ДГ, параллельную И. Однако неелевская ДГ остается энергетически более выгодной. Кроме того, магнитное поле может вызвать переход ДГ с промежуточной структурой в не 180- градусные ДГ блоховского или наелевского типа..

В случае не 180- градусных ДГ магнитострикциснные напряжения не локализованы в доменной стенке, а распространяются и на домены, что Приводит к приросту энергии магнитострикции в доменах и сильно повышает роль мвгнитострикцйи в формировании доменной структуры в магнитном поле, перпендикулярном оси легкого намагничивания. Величина поля насыщения становится зависимой от ориентации ДГ. В случае параллельной ориентации ДГ поле насыщения уменьшается. При перпендикулярной ориентации ДГ имеют место два случал. При 2В44 > К1 поле насыщения уменьшается. При 2В44 < К] ' или

В^« 0 поле насыщения увеличивается, т.е. насыщение происходит в

поле, большем поля спин-переориент1ционного перехода. Это связано с уменьшением внутридоменной энергии за счет энергии магнитоупру-гой связи, обусловленной кристаллографической анизотропией. Из анализа полной энергии доменной структуры следует: Если в нулевом магнитном поле устойчива неелевская ДГ, то при всех толщинах образца реализуется доменная структура с нее-левскими ДГ, перпендикулярными пол».

Когда «в а нулевом магнитном поле устойчива блоховская ДГ , то в зависимости от толщины образца возможны две ориентации ДГ относительно внешнего поля. При толщинах иц устойчива параллельная ориентация ДГ, а при ^-перпендикулярная ориентация ДГ

относительно внешнего поля. Критическая толщина перестройки доменной структуры зависит от поля и равна

- 1°8.аМоС44(АК1)1/2((1"|'2^/2~Ь агс.о.Ь)»!^"1)174-!]2 к В^4+(К1+2К2^) (КГ2В44+2К2^) )г

Здесь фактор качества <3 » К^/ гиМ^ << 1, К2 - вторая константа

магнитной анизотропии, й = Ш10/2К1 < 1 - приведенное магнитное поле. ' ■

Получанный выше результат объясняет необычное с точки зрения существующих ранее теоретических представлений экспериментально наблюдаемое поведение доменной структуры в высокоанизотропных ферромагнетиках (например, в мвгнетоплюмбите) в магнитном поле, перпендикулярном оси легкого намагничивания [21,31.1. Оказывается, ориентация ДГ в магнитном поле определяется кбнкуренцией прироста энергии магнитострикции и магнитостатической энергии ДГ. В зависимости от толщины образца соотношение между указанными энергиями меняется, что и приводит к различным ориентация« ДГ относительно поля в зависимости от толщину образца. Следует отметить то, что вышеиэлотенные результаты получены с учетом прироста энергии маг-нитострикции , вычисленного в модели безграничного образца. Анализ показывает, что учет конечности образца не приводит к качественному изменении результатов. В модели тонких пленок прирост энергии магнитострикции в не 160-градусных доменах равняется нулю, Найден вклад магнитострикции в начальную восприимчивость,

константу квазиупругой силы, действующей на ДГ в наклоненном к оси легкого намагничивания поле.

Вторая глав» посвящена исследованию доменных границ и домен- • ной структуры в пластинах - (111) редкоземельных ферритов-гранатов кубической симметрии, обладающих наведенной магнитной анизотропией. Изучено явление кристаллографической переориентации доменных границ при вариации температуры или внешнего магнитного пол», параллельного оси легкого намагничивания. С учетом магнито-стрикции рассмотрено поведение' доменной структуры в магнитных полях, перпендикулярных-оси легкого намагничивания. Проведены сопоставления с существующими экспериментальными данными.

Как известно, в массивных магнигоодноосных кристаллах, а также для ряда геометрий задали в массивных марниточногоосных кристаллах, адекватной реальной ДГ является одномерная классическая модель. В этой модели поворот вектора намагниченности, происходящий в плоскости стенки, может быть описан только одним углем. В кубических кристаллах с наведенной одноосной анизотропией такая модель не всегда может объяснить экспериментально наблюдаемые свойства ДГ. В такой модели выгодны ДГ. • выстроенные вдо^ь осей <211 > (41.1. В пластинах -(111) фарратов-гранатов с наведенной одноосной анизотропией, перпендикулярной плоскости пластины, экспериментально обнаружено ( Кандаурова Г.С., Памятных Л.А.) Постепенное изменение ориентации ДГ г(олоссли доменов от осей <211> к оси <11Q> по мере возрастания относительной роли наведенной одноосной анизотропии при .изменении температуры.

Поназано, что из-за наличия естественной кубической- анизотропии вектор намагниченности будет иметь тенденцию к выходу из плоскости ДГ. Предложена новая модель доменнной .стенки, учитывающая наличие нормальных к плоскости ДГ компонент нвмагничедности. Величина и Направление нормальной компоненты намагниченности зависит от координаты, перпендикулярной к плоскости доменной стенки. Исследование этой модели стенки показывает, что когда коне-' ; taHTa одноосной анизотропии Кц много больше константы кубической

анизотропии Kj энергетически выгодными являются ДГ, выстроенные

■вдоль оси <110>. Если Ч ^ Кц /-lKjl<< 1, то выгодными оказываются

ДГ, выстроенные вдоль оси <211>. При изменении q между вышеуказанными пределами должна произойти кристаллографическая переори-

ентация ДГ.' Действительно, как показал эксперимент, при увеличении с температурой параметра q от 0,65 до 1,4 ДГ полосовых доменов постепенно переориентируются от плокостей [НО) к плоскости

012). Сделан вывод о существовании в структуре ДГ полосовых дог' менов, ориентированных вдоль осей <110>, Неелевских искажений, вызванных кубической анизотропией.

Изучена зависимость энергии ДГ от ее ориентации относительно кристаллографических плоскостей в магнитном поле, параллельном оси легкого намагничивания. Показано, что ' зееманопская часть энергии неподвижной ДГ, параллельной плоскости (110), отлична от нуля и может быть отрицательной. Это объясняется тем, что в такой стенке распределение намагниченности является ассимметричным из-за наличия оси легкого намагничивания кубического ферромагнетика, лежащей в плоскости ДГ. У стенки, параллельной плоскости .{211}, зеемановская часть энергии равна нулю. В результате ДГ в магнитном поле наряду со смещением должна еще и поворачиваться. Этим и

Рис.1 Зависимость угла поворота доменной границы а от приведенной напряженности- магнитного поля ¡1 - Н / Н^р : 1 - эксперимент, 2 - теория.

объясняется наблюдаемая переориентация ДГ от плоскости (211) к (110) в магнитном поле, параллельном оси легкого намагничивания,

напряженности (8)

(9)

эксперимента

(см.рисМ). Предсказывается и другой эффект - намагничивание ДГ, содержащей вертикальные линии блоха, в магнитном поле, параллельНом оси легкого намагничивания.'

Исследованы особенности магнитострикционного механизма перестройки доменной структуры в магнитном поле в кубических кристаллах с наведенной одноосной анизотропией. В магнитном поле, па-ралельном поверхности пластины (111) прирост энергии магнито-стрикции в не 180-градусных доменах равен нулю при ориентации" ДГ

параллельно плоскостям {110} и поперек плоскостной компоненты М в доменах . В плоскости (111) таких выделенных ориентаций ДГ и поля оказываются три. Полученный результат позволяет объяснить экспериментально наблюдаемое в [5L1 поведение доменной структуры, когда доменная структура состоящая из трех ориентаций ДГ, параллельных плоскостям {110), переходит в структуру с ориентацией ДГ,

составляющей наибольший угол с полем Н. При этом прирост энергии

-*

магиитострикции в дрменах уменьшается, а при Н л (110) принимает минимальное значение.

На основании анализа полной энергии доменной структуры показана сильная зависимость ориентации ДГ от направления внешнего

-

магнитного поля в плоскости (111). При Н | [110] устойчивы две ориентации ДГ: в малых полях ориентация ДГ, параллельная плоскости (112), а в больших полях - параллельная плоскости (110). Об-

т

ласти устойчивости двух типов ориентации ДГ в' определенном интер- > -

вале "полей перекрываю:сн. В случае Н ¡| [112), .в палых полях ДГ

будут ориентиром! tCK под углами ф ■■ ± ч/б К ПОЛЮ Н ( ПЛОСКОСТИ типа {ПО] ) Увеличение нилп приводит к росту wwrnm ук»а -ф

нкр

Теоретическая зависимость угла Поворота ДГ а от магнитного поля определяется следующим уравнением:

Н

sin За -где поле Н^р при Q >> 1 равно

8 у~ 1 г К2 ,

Hkc ------Г1171К.1 + 4 К --- I

кр. 135 ir М0 L 1 у |Кг I 1

Показано удовлетворительное согласие ' теории и

Результаты теории удовлатворитальн'- согласуются с эксперименталь-^ ными данными работы (6L1.

Исследована особенность перехода блоховских ДГ в неелевсние в нулевом магнитном поле в кубических кристаллах с преобладающей одноосной анизотропией под влиянием спонтанных магнитострикцион-ннх напряжений. Из-за влияния кубической анизотропии переход стенки в состояние с неелевской структурой будет происходить путем поворота ДГ, при котором могут происходить незначительные изменения плосности поворота намагниченности Показано, что перестройка структуры ДГ, сопровождаемая изменением ориентации стенки, мояет иметь место в Dy^^O^ ' ' и в

ряде других ферритов-гранатов п достаточно большой магнитострик-цией вблизи температуры магнитной компенсации.

В третьей главе развита теория спин-переориентационных' пере-, ходов в доменной границе неколлинеарных антиферромагнетиков типа редкоземельных ортоферритов (РЗО). Рассмотрены как спонтанные, так и индуцированные внешний магнитным полем фазовые переходы. Исследована тонкая струнтура доменной границы, а также доменная структура и магнитная восприимчивость в области фазовых переходов второго рода, происходящих как в ДГ, так и в объеме кристалла.

В редкоземельных ортоферритах могут иметь место своеобразные спин-переориентационнып переходы - ориентационные фазовые переходы (ОФП) в доменной границе. Под ориентационным фазовым переходом в ДГ понимается изменение ее магнитной симметрии , то есть переход доменной стенки одного типа а другой. Такой переход был обнаружен в DyFeOg методом ЯМР Залесским A.B. И. др.. при Т ~ 153158 К [7L), теоретически предсказан нами в ряде других РЗО , например, в Но0 5 ВУо-5 Fe03- Ориентационный фазовый переход в ДГ последнего РЗО впоследствии обнаружен путем измерения температур- ' ной зависимости энергии ДГ [8L).

Анализ показывает, что в фазе GXFZ переход доменных стенок

с поворотом спинов в (ас) плоскости (ДГ (ас)-типа, ?0= 0) в доменную стенку с поворотом спинов в (ав) плоскости ( ДГ (ав)-типа, 0о= п/2) имеет место при смене знака константы анизотропии в (св)-плоскости с изменением температуры. Такой переход, сопровождаемый исчезновением одной из компонент вектора ферромагнетизма Й в ДГ с одновременным обращением rfl в нуль в центре ДГ, в случае

отрицательного знака константы анизотропии четвертого порядка К2 протекает как переход типа Нории 1-го рода, 8 случае К2 > О области устойчивости разделены интервалом температур Т2 < Т < Т^ ' (К^Т^ + К2 = = О, К^(Т2) = 0 , К1 -эффективная константа анизотропии второго порядка ). Перестройка структуры .ДГ происходит путем фазовых переходов 2-го род« через состояние с изменением полярного и азимутального углов вектора антиферромагнетизма. Получено решение, описывающее структуру ДГ в интервале температур т2 < Т < V Поле, [¡араллельное ц-оси в слабоферромагнитных фазах не меняет вид исходных (в отсуствие поля) распределений намагниченности в доменных границах, а лишь смещает температуру фазовых переходов. Это поле; например, в фазе индуцирует

переход ДГ (ав)~типа в (ас)-тип. Определено пороговое поле перехода 1-го рода. На Н - Т фазовой диаграмме при К2 < 0 линия перехода определяете« уравнением

1 . К,+ Ко ,1/2 Н„ - -- * М . (Ю)

где х1 -антиферромагнитная восприимчивость, ^ коэффициент

"усиления", обусловленный наличием редкоземельных ионои.

Особенностью влияния поля, параллельного а-оси, на переориентацию спинов в доменной границе фазы О^Т,, является то, что-

Л £

остается только один из фазовых переходов второго рода ( К2 > 0) 1 а второй - подавляете«. . Уравнение ••

Нп = 2К|/ « Ы° (11)

определяет линию ориентационного перехода в не 160 -градусные ДГ (ас)- типа, где - намагниченность вдоль а- оси кристалла. Построена Н - Т фазовая диаграмма ( К2 < 0 ), обладающая трикрити ческой точкой. Трикритичеекая точка имеет координаты ,, ' 2 К,

"

п Ма

Найдено критическое поло спны полярности ДГ (ас)-тина-,' определяемое полем анизотропии в (св)-плоскости. Включение поля, параллельного с-оси, на приводит к спин-пореориентационним переходам а покоящейся доменной границе.

В фазе ву перестройка доменной структуры происходит сменой двух видов доменных границ без поворота вектора ферромагнетизма при изменении знака константы анизотропии в (ас)-плоскости. Поля, параллельные а и с-осн индуцируют только переход в ДГ с вращением вектора'антиферромагнетизма в плоскости, перпендикулярной. полю. Этот переход происходит аналогично ОФП в ДГ фазы 0КГЕ при наличии поля, параллельного а-оси.

Показано, что тонкая структура ДГ представляет собой чередующиеся участки с поворотом спинов в различных плоскостях. Например, в фазе О^д в (ав) и (ас)-плоскостях. Сложная ДГ с'.тонной

структурой моиет образоваться вблизи и в самой области перехода .Корина в доменной стенке. При этом фазовый переход в ДГ мояет происходить не скачком, а непрерывно путем перестройки тонкой структуры доменной стенки. Указано на возможность образования вертикальной линии (аналог вертикальной линии Влоха в ферромагнетиках) кинетического происхождения в обгеме дефектного кристалла в более широком интервале температур, аналогично тому как • в скомпенсированных антиферромагнетинах происходит разбиение на домены .

Чвтмртая глава посвящена рассмотрению влияния магнитострйк-ции на доменную структуру И динамичеснив характеристики ненолли-неарных антиферромагнвтиков. В первом разделе главы приведены расчеты плоскопарадлельной доменной структуры- в орторомбйческих антиферромагнетинах со слабым ферромагнетизмом в магнитном поле с учетом влиянии линейной магнитострикции. Во втором разделе.главы исследован магнйтострикционный механизм перестройки доменной структуры ромбоэдрических слабых ферромагнетиков в плоскостном магнитном поле. Проведены сопоставления теории с известными экспериментальными данными. В третьем разделе главы -исследовано влияние спонтанной магнитострикции и внешнего давления на линейную и нелинейную динамику доменных стенок в легкоплоскостНых слабых ферромагнетиках путем введения магнитострикционной массы доменных границ.

Впервые показало, что в антиферромагнетиках прирост анергии магнигострикции 4Е1па в доменах может быть • не равным нулю не

только в случае, когда ДГ отлична от 180-градусной, но также и в случае, когда доменная структура содержит 1В0-градусные доменные стенки. В последнем случае прирост указанной энергии может обуславливаться пьезомагнитним взаимодействием. В случае редкоземельных ортоферритов в фазе СХР2 в магнитном поле Н Ц Ь - оси имеем

_ р2 „2 " соз2«__Г, _ (Р1 Р2)2 1 (13)

где ч -угол между нормалью к плоскости ДГ и а-осьв кристалла, -ширина доменов, - период доменной структуры, С^ - тензор

упругого взаимодействия,' Р^ - пьезомагнитная постоянная.

Проведен анализ полной энергии доменной структуры с учетом анизотропии неоднородной части обменного взаимодействия. Показано, что наблюдаемое в 0уГе03 выстраивание доменных стенок поперек

внешнему магнитному полю Н | Ь-оси вблизи температуры перехода Корина в кристалле, не вызвано переходом ДГ (аЬ)-типа в блоховс-кую, (ас)-типа, как предполагалось в 191.) Установлена," что указанная перестройка доменной структуры обусловлена уменьшением ■энергии линейной магнцтострикции (13) в образце со 180- градусными ДГ (ав)-типа.

Изучена зависимость восприимчивости смещения и резонансной частоты ДГ от магнитострикционных напряжений, вызванных пьезоьаг-нитным, взаимодействием.. Предлагается метод определения пьезомаг-ннтной постояной путем исследования критических полей выстраивания ДГ поперек поля или же зависимости вышеуказанных характеристик ДГ от внешнего магнитного .поля.

Рассчитана структура различных типов доменных границ в' ромбоэдрических слабых ферромагнетиках с анизотропией типа легкая плоскость с учетом магнитострикции: Внутри всех типов ДГ существуют неоднородные по толщине стенки деформации, обусловленные неоднородным распределением намагниченности. Неоднородные части деформаций уменьшают энергию ДГ. В случае 180°-ной блоховской стенки это уменьшение анергии является максимальным и оно почти

полностью компенсирует вклад однородных сдвиговых деформаций в энергию ДГ. На основании развитой теории дано объяснение экспериментально обнаруженного отсутствия вклада сдвиговых деформаций в

энергию 1В0°-ной блоховской ДГ в гематите (10L).

В случае отличных от 180°-ных блсховских (Sj) и неелевсних (S^ ДГ существуют дальнодействукщие магнитострикционные напряжения. Эти напряжения отсутствуют в случае отличных от 180°-ных ДГ Sc~Tnna, наклоненных под некоторый углом к плоскости (111) и параллельных оси второго порядка. Исследована перестройка доменной структуры в гематите в плоскостном магнитном поле ■ , перпендикулярном одной из осей второго порядка. Критическое поле Н^ перехода доменной структуры в состояние с. Sj, ДГ равно

Hk - (12/%)((K6/Kms)(Km3 + 72K6)(E^/Dc - El / D,)]1'2,' (14)

. где сг0 - глабоферромагнитный момент, К^ - константа анизотропии в

плоскости Uli); eJ , - энергии Sj и Sß ДГ; D|, Dß- ширины

соответствующих доменов. Теоретическое значение Н^ хорошо согласуется с экспериментальными данными HOL],

Изучена зависимость магнитной и магнитострикционной массы ДГ (эффективной массы поля неоднородных магнитострикционных напряжений, локализованных в ДГ) в ромбоэдрических слабых ферромагнетиках от внешнего давления приложенного в базисной плоскости. В ге-. матите и борате 'железа магьитострикционная масса ДГ может на один или два порядка превышать магнитную массу доменной стенки. С ростом давления магнитная масса может превзойти- магнитострикционную.

Получено нелинейное уравнение движения Sj-ной ДГ. Найден

спектр скоростей стационарного движения ДГ с учетом затухания в упругой подсистеме. Показано существование критического значения параметра затухания в упругой подсистеме, при котором в зависимости скорости от поля исчезает цель и возникает гистерезис ско-'

росте:";.

М.згнитоанустический резонанс ДГ исследованный, например, Ту-ропым F. А. и Луговом A.A. fllL], -интерпретируется как относительнее к-.-лотлиня магнитной о_ и пягнитострикшюнпой ¡з„„ касс. Необ-

ходимым условием существования магнигоупругого резонанса ДГ является выполнение неравенства tnn < шшв, при котором магнитострикци-

онная масса может мгновенно не следовать за магнитной, что эквивалентно., как установлено в работе, существо: анию магнитоупругой щели.

Исследована зависимость условия существования и возбуждения магнитоакустического резонанса ДГ от внешнего давления, как в случав блоховокой, так и неелевской ДГ. Показано существование критического давления выше которого магнитоакустический резонанс ДГ исчезает. Установлено, что этот резонанс ДГ в слабых ферромагнетиках с* анизотропией типа легкая плоскость может быть обнаружен при возбуждении переменным полем, Параллельным плоскости (111) и

перпендикулярным сжимающему давлению, т.е. (hiß) | (111).

В пятой главе изложена теория спиновых волн и динамика доменных границ в редкоземельных ортоферритах в магнитном поле. Рассмотрены эффекты, обусловленные изменением симметрии в магнитном поле, такие как взаимодействие и расталкивание различных мод колебаний доменной границы, динамическая перестройка структуры доменной VpaHHUH В поле смещения. Изучена зависимость гироскопической силы, ширины запрещенной щели в спектре колебаний ДГ с вертикальными линиями, подвижности ДГ и декремента затухания вертикальных, линий от внешнего магнитного поля.

В двухподрешеточных магнетиках в многодоменном состоянии для последовательного описания динамики спинов следует учесть существование динамического скоса магнитных подрешеток, который при приложении внешнего магнитного поля приводит к появлению-в функции Лагранжа слагаемых гироскопического вида, нарушающих лоренц-инвариантность исходных динамических уравнений. Вследствии этого возникают, как показано в работе, качественно новые особенности в поведении динамических характеристик доменной стенки редкоземельных ортоферритов.

Впервые в широком интервале полей Н|Ь-'оси кристалла, включая .область ориентационных фазовых переходов в ДГ, ' найден спектр объемных и внутриграничных спиновых волн.

. Дисперсионное уравнение, определяющее спектр связанных колебаний пульсационной и трансляционной Мод ДГ имеет вид:

( и2 - )( и2 - и|„) - и2 в1п^0 = о , (15)

(»/2М0)[В(АК2 + Я + гп(\Рс)Ч\»0/ К )]1/2(

— /в [(К1(Н)+2К2в1п2^)соБг»0 + К2 81п22»0 + АК2111/^

2У0

2 иг

где тпН/2, К^(Н) •» К1 + *АН2 ; В, А - параметры однородного и неоднородного обменного взаимодействия; Ы0 -намагниченность насыщения подрешаток, Я- константа локальной анизотропии, удерживающей ДГ в положении равновесия, К - волновой вентор, и° - намагниченность вдоль о-оси.

Из анализа (15), нак показано в работе, следует, что' если при Н = 0 ориентационний фазовый переход п ДГ происходит с уменьшением И обращением в Нуль активации пульсвционной моды ДГ, то во внешнем магнитном пола возникают связанные колебания . пуль-сационной и трансляционной мод. На смену пульсационной моде приходит кааэипульеационная мода: при подхода к Точке ОФП появляется щель, соответствующая однородным колебаниям магнитных моментов подрешеток в ДГ относительно внешнего магнитного поля . При эТбм происходит размягчение другой моды, а именно квазитрансляционной. Отличие от нуля цели квазипульсационной моды обусловлено взаимодействием и расталкиванием мод из-за динамического изменения симметрии системы. При подходе к точке ОФП закон дисперсии квазитрансляционной моды изменяется с линейного на квадратичный.

Взаимодействие и расталкивание мод сильнд зависит от степени закрепления ДГ. Кроме того, закрепление ДГ может изменить поведение различных мод. Тан, при сильном закреплении ДГ ОФП происходит, с уменьшением и обращением в нуль активации квазипульсационной моды.

Изменение симметрии доменной границы в ортоферрнтах может происходить Не только под действием внешнего магнитного Поля, а также из-за наличия во взаимодействии Дзялошинского-Мория слагаемого чисто релятивистской природы. Который и может привести к кинематической перестройке движущейся ДГ (аЬ)-тИпа в ДГ (ас)-типа. [121Л. Указанные механизмы, влияющие на симметрию ДГ в некоторых

случаях являются конкурирующими, а при определенных условиях вли --яние внешнего магнитного поля оказывается преобладающим

Ча.стота колебаний пульсациоиной моды в случае стационарно.

движущейся ДГ (ав)-типа с подвижностью ц в поле Н|Й-оси равна

где д4 = константы Дзялощинского ; -константа

спиновых волн, знаки * * " соответствуют разным поляризациям ДГ. Из анализа выражения для частоты (16) следует,что в магнитном поле Н|с-оси из-за существования динамического скоса магнитных под-решеток структура ДГ с поворотом спинов в (ас)-плоскости при движении может испытать динамическую, перестройку. Найдены условия и критическая скорость Ус , при которой устойчивая статическая ДГ

(ас)-типа переходит в ДГ (аЬ)-типа с правым или левым поворотом спинов э (аЬ)-шрскости кристалла. Направление поворота спинов определяется знаком константы Дзялощинскогэ-Мория.В УК е при

комнатной температуре критическая скорость близка к предельной скорости с , а в ЙуКеОз и ,Но0 5 0у0 5 Ге03 вблизи области перехода ДГ (ас)-типа в ДГ (аЬ)-типа критическая скорость мо^ет быть существенно меньше, предельной.

Наряду с динамическим преобразованием структуры однородной

ДГ (ас)-типа в поле Н|<?-оси происходит и преобразование струнтуры вертикальной линии, то есть узкого участка ДГ (аЬ)-типа.'с ростом скорости V ширина участка ДГ (аЬ)-типа растет, а при V <занимает всю.ДГ.

Определен закон движения.ДГ с тонкой структурой. Показано, что в РЗО гироскопическая сила, действующая на ДГ и на вертикальную линию, возникает в магнитном поле, перпендикулярном плоскости поворота спинов в ДГ. С ростом такого поля подвижность ДГ, содер-

-»

(16)

анизотропии в (ав)-плоскости, с- минимальная фазовая скорость

жащей вертикальные линии, может существенно уменьшаться.

Изучен спектр колебаний ДГ' с периодической кепочкой вертикальных линий в магнитном поле Н|Ь-оси. Получено дисперсионное уравнение, связывающее частоту колебаний и волновой вектор. Спектр колебаний имеет зонный характер. Показана возможность получения спектра как с узкими, так и широкими запрещенными щелями путем изменения врличины поля.

В вестой главе проврдены исследования влияния одномерных не-однородностей магнитных параметров (константы магнитной анизотропии, параметра обменного взаимодействия) на статические (структура, толщина и энергия ДГ), квазистатические и динамические характеристики (коэрцитивная сила, резонансная частота ) доменной границы в однородном и градиентном магнитных полях. Рассмотрено' явление электронно-ядерного магнитного резонанса (ЗЯМР) в условиях совмещения ЯМР и резонанса доменных границ, проанализирована возможность его использования для исследования взаимодействия доменных границ с дефектами.

Одним из направлений теоретического исследования влияния дефектов на магнитные неоднородности является моделирование пространственной зависимости константы магнитной анизотропии и параметра обменчо.-'э взаимодействия. В шестой главе рассмотрены различные виды одномерных пространственных неоднородностей магнитных параметров. В частности, периодическая неоднородность параметров, моделирующая реальную ситуацию - ' наличие в ферритах-гранатах квазипериодических модуляций поля внутренних напряжений со средним периодом, сравнимым с толщиной ДГ [13L.14L).

Найдены модели неоднородностей параметра обменного взаимодействия и константы магнитной анизотропии, допускающие точное интегрирование уравнения Эйлера для 180- градусной и ноль градусной ДГ. Ноль градусная ДГ не разделяет два домена, а представляет собой локализованную на дефекте магнитную неоднородность (зародыш другой магнитной фазы).

Исследована область существования ноль градусных ДГ . Пока--зано, что параллельные оси легкого намагничивания магнитные поля сужают, а перпендикулярные поля расширяют указанную область, что качественно описывает поведение магнитной неоднородности исследованной экспериментально в YFeO, методом спинового эха [15L).

Поиазано, что максимальное Изменение толщины 1Р0-градусных ДГ имеет место тогда, когда характерный размер доменной стенки в случае однородных параметров сравним с характерным размером неоднородностей магнитных параметров.

Получено аналитическое выражение для коэрцитивной силы Нс ,

справедливое в широком интервале отношений периода й слабых неод-нородностей магнитных параметров к толщине ДГ я«0:

2К..(в + 0), Я2»о ,2 *21п

Н„ « —И-[-°] 0311-0 , (17)

» " м0 (1 01

где а ир- амплитуды неоднородностей параметра обменного взаимодействия и константы магнитной анизотропии Кц. Полученный результат количественно подтверждает предсказание теории Кондороского -Керстена; максимальное значение Нс достигается при <1 ■.1,б4яв

Численными Методами показано, что учет подстраивания структуры ДГ под профиль неоднородности константы магнитной анизотропии приводит к меньшим значениям Нс , что проявляется в случае

сильной неоднородности параметров с размерами, сравнимыми толщиной ДГ.

Изложены исследования зависимости резонансных частот малых колебаний доменных стенок в ферромагнетике со сравнительно небольшими амплитудами неоднородностей константы магнитной- -анизотропии, параметра обменного взаимодействия в однородном .и градиентном магнитных полях, параллельных оси легкого Намагничивания. Показано, что характер зависимости резонансных частот ДГ от однородного и неоднородного магнитного поля является очень чувствительным к структуре неоднородности магнитных параметров вещества, и, в частности, к характерному размеру неоднороднородностей. Оказалось, что существует широкий класс уединенных неоднородностей, в присутствии которых, резонансная частота колебаний доменных границ ведет себя немонотонно (рис.2), если только характерный' размер этой неоднородности превосходит некоторую критическую величину •( пропорциональную толщине доменоЙ стенки. ' •

Н/(о^)НА

Рис.2. Зависимость резонансной частоты ДГ от магнитного поля для различных значений ширины области неоднородности параметров (1/2^,: 1-0.1; 2-0.6; 3-1.1; 4-1.6; 5-2.1; 6-2.6 80/(а+р)Нд= 10~2, где -градиент

магнитного поля, Нд - поле магнитной анизотропии ). .

Найдено также: если неоднородности расположены периодически, то наличие градиентного магнитного поля может приводить к целому спектру собственных частот колебаний ДГ.

Исследованы связанные колебания ядерных и электронных спинов в ДГ ферро- и антиферромагнетиков в условиях -совмещения частоты ЯМР и частоты доменной стенки В области совмещения частоты ЯМР и резонанса ДГ изучен ЭЯМР. Это явление впоследствии экспериментально обнаружено в кремнистом ЮГ [161,]. Существование магнито-' стрикционной массы стенки, много большей магнитной массы, приводит к изменению динамических характеристик магнетика, а именно, к сильному уменьшению: частоты затухания ДГ, динамического сдвига частоты ЯМР, вклада затухания ДГ в ядерное затухание и мощности поглощения ЭЯМР.

В заключении приведен перечень основных результатов и выводов , полученных автором в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Показано, что неелевскйе доменные границы, характерные для тонких магнитных Пленок, могут быть устойчивыми даже в массивных образцах из-за влияния неоднородных спонтанных магнито-етрикционных напряжений.

2. Впервые установлено, что экспериментально наблюдаемая зависимость ориентации ДГ от толщины ' пластины магнвтоплюмбита в плоскостном магнитном поле определяется конкуренцией магнитоупру-гого'и магнитостатического взаимодействий. Сильная зависимость характера перестройки доменной структуры в ферритах-гранатах от направления плоскостного магнитного поля объяснена анизотропией магнитоупругого взаимодействия.

Предложена новая модель, учитывающая неелевскйе искажения структуры Олоховских стенок в пластинах кубических кристаллов, в которых одновременно важную роль играют как кубическая кристаллографическая, так и наведенная магнитная анизотропия. В ферритах-гранатах с наведенной одноосной анизотропией показано существование нового явления - кристаллографической пепеориентации доменной -стенки, вызванной изменением структуры стенки при изменении температуры или внешнего магнитного поля, параллельного оси легкого намагничивания.

• 4. Построена теория как спонтанных, тан и индуцированных : внешним магнцтнцм полем спин-переориентациоьчых переходов в доменной границе редкоземельных ортоферритов.

Получены решения кан для одномерной, так и для двумерной ДГ, ' описываемых двумя углами вектора антиферромагнетизма.

5. Исследована доменная структура слабых ферромагнетиков с учетом пьезомагнитногб взаимодействия. Установлено, что выстраивание 180-градусных доменных стенок в диспрозиевом ортоферрите поперек внешнего магнитного поля, параллельного Ь-оси кристалла, вызывается линейными по полю магнитострикционными напряжениями, имеющими дальнодействующий характер.

6. Предложен магнитострикционный механизм перестройки доменной структуры легкоплоскостных слабых ферромагнетиков в магнитном Поле. Получено согласующееся с экспериментом значение критического поля перестройки доменной структуры в гематите.

. 7. Развита теория динамики доменных границ в магнитном поле,

учитывающая Наличие динамической неколлинеарности магнитных под-решеток в редкоземельных ортоферритах. Показано существование взаимодействия и расталкивания между пульсационной и трансляционной модами колебаний доменной стенки. Найдена .критическая ско,-рость динамической перестройки доменной стенки (ас)-типа в (ав)-тип под цействием поля смещения. Впервые установлено, что в редкоземельных ортоферритах магнитное поле'приводит к появлению гироскопической силы, действующей на ДГ и вертикальные линии.

8. Найдены модели неоднородностей магнитных параметров, допускающие интегрирование уравнений Эйлера в случае 180-градусной и 0-градусной доменных стенок. Впервые показано, что характер зависимости резонансной частоты доменной стенки является очень чувствительным к структуре неоднородностей магнитных параметров, в частности, к их характерному размеру.

9. Определена зависимость условий существования, возбуждения и величины частоты магнитоакустического резонанса доменной границы от внешнего давления в легкоплоскостных слабых ферромагнетиках. Установлено, что под действием внешнего давления магни-тоакустический резонанс исчезает При давлениях, больших некоторого критического. Показана сильная зависимость характеристик связанных колебаний ядерных и электронных спинов в доменной стенке легкоплоскостных слабых ферромагнетиков от магнитострикционной массы ДГ.

На основании анализа изложенных результатов сформулирован заключительный вывод:

Особенности в поведении доменной структуры ферро-и актифер-ромагнетиксв обусловлены не только внутренней структурой доменных грзниц но и спонтанными неоднородными магнитострикционными напряжениями. имеющими дэльнодействующий характер.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Шамсугдинов М.А., Уалфина A.A., Фарзтдинов М.М. Роль мвгнито-стрикции в формировании доменной структуры в одноосной ферромагнетике. // ФММ. -1990.- в.3,- с.22-30. 2 Шамсутдинов М.А., Филиппов Б.IL, Халфина A.A. Влияние магни-тострикции на структуру доменных границ и доменов в кубических кристаллах с наведенной одноосной анизотропией.// ФММ,-

1993,- В.1.- С.33-39.

3. Shamsutdinov M.A., Khalfina A.A., Farztdinov M.M . Role of magnetostriction in forming domain structure in ferrçmagnetetics // Int. Symp. MASHTEC '90. Dresden. DDR. 1990.- v.2.-p.400. // Materials Science Forum. Copyright Trans Tech Publications, Switzerland.-- 1990.- v.62-64.-p.629-630. , •

4. Халфина A.A., Шамсутдинов M.А., Фарзтдинов M.M. Влияние маг-нитострикции на ориентацию доменной границы в ферромагнетиках в магнитном поле, перпендикулярном оси легкого намагничивания . // ФММ,- 1986,- т.61.- в.4- с.820-822.

5. Шамсутдинов М.А. Перестройка структуры доменной границы, осуществляемая путем фазовых переходов второго рода. // Меж-вуз. науч.сб. Статика и динамика упорядоченных сред.-Уфа.-' Башкирский госуниверситет- 1994.-с.40-44. ,

6. Фарзтдинов М.М., Шамсутдинов М.А., Халфина A.A. Структура доменных границ в-ортоферритах. // ФТТ.- 1979,- т.21- в.5 -с.1522-1527.

7. Шамсутдинов М.А., Фарзтдинов М.М., Халфина A.A. Магнитные фазовые перехода в доменной границе редкоземельных ортофер-ритов. // ФТТ,- 1989,- т.31,- в.2,- с.112-116.

8. Иамсутдиноз М. А. Влияние линейной магнитострикции на характеристики доменной структуры в ромбических антиферромагнетиках со слабым ферромагнетизмом.// ФММ,- 1992.- в.6-с.21^29. •

9. Karneeva S.S., Kalantarian V.P., Guess А. P., Fedotova V.V., Shimchak R. and Shamsutdinov M. A. Magnetic properties of TmFeOj and Тш GaQ 13 Fe0Q 87 03 ortoferrites.// J. Magn.

Mater.- 1992.- v.110.- p.327-330. '

10. Фарзтдинов M.M., Шамсутдинов М.А. Магнитные домены и доменные стенки в антиферромагчетиках со слабым ферромагнетизмом. // ФТТ.- 1977,- т. 19.-. в.8,- с. 1422-1426.

11. Шамсутдинов М.А., Фарзтдинов М.М., Байткмеров И.Р. Магнито-упругий резонанс блоховской доменной границы в легкоплоскостном слабом ферромагнетике.// ФТТ.- 1985.- т. 27,- в. 11.-с.3450-3452.

12. Шамсутдинов М.А., Фарзтдинов М.М., Байтимеров И.Р., Феофи-

лактов Н А. Динамика 180°-домешшх границ в легкоплоскостних слабых ферромагнетиках с.85-97. // В кн. Динамика и статика доменной структуры в- ыагннтоупорядоченных кристаллах.-Уфа:БНЦ Уро АН СССР,- 1988,- 120 с.

13. Шамсутдинов U.A., Фарзтдинов М.М. Связанные колебания ядерных и электронных спинов в многодоменных антиферромагнетиках.. // ФИ.-1975.-т.17.-в.П.-с.3306-3314.

14. Шамсутдинов И.А., Нургалиев Т.Х., Фарзтдинов ММ. Электронно-ядерный резонанс в доменной границе ферромагнетика. // ФТТ.-1987.-т.29.-в.5.-с.1589-1591.

15. Фарзтдинов М.М. , Шамсутдинов М.А., Екомасов Е.Г. Гироскопическая сила и динамика доменных границ ортоферритов в магнитном поле. // ФТТ.- 1988.- т.30 - в.6 - с.1866-1868.

16. Шамсутдинов М.А., Фарзтдинов M.U., Екомасов Е.Г. Динамический снос магнитных подрешетон в магнитном поле и спиновые волны в редкоземельных ертоферритах с доменной структурой. /'/ ФТТ,- 1990,- т.32,- в.4 - с.1133-1139.

17. Екомасов Е.Г., Шамсутдинов М.А., Фарзтдинов U.M. Динамичес-. кое искривление и спектр колебаний доменной границы с линиями в редкоземельных ортоферритах во внешнем магнитном поле. // ФТТ- 1990- т.32,- в 5,- с,1542-1544:

18. Шамсутдинов П.А. Доменные границы в ферромагнетике с одномерными неодородностпми параметра обменного взаимодействия и константы анизотропии.//ФТТ.- 1991 .-т.31 -в. 11 -с 3336-3342.,

19. Шамсутдинов U.A. Филиппов Б.Н. Колебания доменной границы в магнитном поле в ферромагнетике с неоднородными параметрами. //Ф1Ш,- 1991,- в.8.-с.07-96.

20. Шамсутдинов М.А.,Веселаго В.Г..Фарзтдинов М.М..Екомасов Е.Г-Структура и динамические характеристики доменных границ в магнетиках с неоднородной магнитной анизотропией. // ФТТ.~ 1990,- т.32.-в.2.-с 497-502.

21. Shamsutdinov М.А., Farztdinov М.М., VeseJago V.G. and Ekoma-sov E.G. Influence of unidimensional inhomogeneity of magne-~

. tic anisotropy constant on characteristics of domain walls in ferromagnetics. // Int. Symp. MASHTEC '90. Dresden. DDR. 1990,- v.2.-p.395. // Materials Science Forum. Copyright Trans Tech Publications, Switzerland.- 1990,- v.62-64.-

p. 623-624.

22. Плавский В.В..Шамсутдинов М.А..Екомасов Е.Г..Давлетбаев А. Г. Характеристики доменной границы, локализованной в области пластинчатого включения, в магнитном ноле. //ФМ.~ 1993. -т.75.-в.6.-с.26-33.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА '

1L. Малоземов А., Слонзуски Дж. Доменные стенки в материалах с цилиндрическими магнитными доменами.-М.:Мир.-1982.-382 с.

2L. Шур Я.С., .Кандауроза Г.С. О зарождении и формировании Доменной структуры в магнитоодноосных ферромагнетиках. // ФММ. -1967,- т.23.- в.4,- с.627-635.

3L. Кандаурова Г. С., Оноприенко Л. Г. Доменная структура . магнетиков'. Основные вопроси микромагнетики.- Свердловск УрГУ,- 1986,- 136 с.

4L. Shumate Р.И. Domain nail energy on magnetic garnet Buble materials./Л7. Appl.Phys.- 1973.~ v.44,- N.ll - p.5075-5077.

5L. Кандаурова Г. С., Памятных J! ■ А. , Иванов BE. Доменная структура кристаллрв-пластинки-(Ш) ферритов-гранатов с одноосной анизотропией.// Изв. ВУЗов,- сер.физ.- 1982.-' в.3,--с:57-61..

6L. Breed D.J., Voermans А.В. Strip domains in garnet films nith large magnetostriction constants under the influence of inplane fields.// Internationl magnetics Conference, Boston, Mass. Apr. 21-24, 1980; IEEE Trans. Magn.-1980.-v.16.-. в.5. -p.1041-1043.

7L. Звлёсский А.В., Саввинов A.M., Шелудев И.С., Иващенко А.Н.

ЯМР на ядрах 57Ге и спиновая переориентация в доменах и доменных граница* кристаллов ErFeO^ и DyFeOg.//-1КЭТФ,- 1975 -- т.69,- в.4.- с.1449-1459.

6L. Shymczak R., Mazienski A., Piotrcwski К. Temperature dependence of domain structure in Dy0 ^ Hoq 5 FeU, monocrystals.-// Proceedings on the .International Conference orn'Magntcism.-Ilunich, 1979, Pat 3.// J. Magn. and Magn. Mater.- 1980 -V.15-18. -N.3.- p.1505-1506.

9L. Piotrowskt K., Szymczak R.. Szymczak H. et. al. Effect of- magnetostriction on the domain structure in DyFeOg single crys-

tals.//. IEEE Trans. Uagn.- 1988.- v.24.-- N,2.- p. 1701- i?03. .

10L.Eaton J.A., Morrish A..H. Magnetic domain structure of hematite. // Can. J. Phus,- 1971,- v.49;- N.22.- p.2768-2777.

11L,Туров E.A., Луговой А.А. Магнитоупругие колебания доменных, границ в ферромагнетиках. 1. Резонансные моды.// ФММ,-.1980,- т.50,- в.4,- с.717-729.

12Ь.Гомонай Е.П., Иванов Б.А. Львов В.А. Симметрия и ■ динамика доменных.границ в ортоферритах. // Препринт N.88.. -129РВ,- . Киев АН УССР ИТФ,- 1988.- '27 с.

13L.Pardavi - Horvath М. , Czikari А. ,• Fellegvari I. et. al, Origin of coerciviti of Ca-Ge substituted epitaxial Y1G crys- . tals. // IEEE Trans. Uagn.- 1984,- v..MAG-*20.- N.5.- ' Pt.l.-p.1123 -1125.

14Ь.Клепарский В.Г., Дымченко Н.П. Рентгенографическое выявление квазипериодических модуляций внутренних напряжений в. пленках ферритов-гранатов.//Микроэлектроника,- 1988,- т.17 . - в.-2-.-с.182-184.

15Ь.Балбашов A.M., Залесский А.В., Кривенко Е В. , Синицин Е.0. . Обнаружение методом ЯМР магнитных неоднородностей в монокристалле YFeOg .// Письма в »ТФ.-1988.-т.14.- в.4.-с.293-297.

16L.Серегин С.В..Дорошенко Р.А..Тимофеева В.А., Фахретдинова Р.С

57 '

Фотоиндуцированное изменение ЯМР Ре в ^Fe^Oj, //Письма ■ Й1ЭТФ. -1969,-т.50.-в.3 -с.130-132.

5/УП-94 год. Заказ 241 , тираж 80 экз.

Ротапринт Башкирского госуниверситета, 450074,Уфа,ул.Фрунзе,32