Влияние линейно поляризованного света на оптическую анизотропию и перемагничивание марганец-германиевых гранатов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Бедарев, Владимир Анатольевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Харьков МЕСТО ЗАЩИТЫ
1994 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.07 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Влияние линейно поляризованного света на оптическую анизотропию и перемагничивание марганец-германиевых гранатов»
 
Автореферат диссертации на тему "Влияние линейно поляризованного света на оптическую анизотропию и перемагничивание марганец-германиевых гранатов"

Р Г Б ОД

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР ИМЕНИ Б. И. ВЕРКИНА

На правах рукописи УДК 538.22

БЕДАРЕВ Владимир Анатольевич

ВЛИЯНИЕ ЛИНЕЙНО ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА НА ОПТИЧЕСКУЮ АНИЗОТРОПИЮ И ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЕ МАРГАНЕЦ-ГЕРМАНИЕВЫХ ГРАНАТОВ

01.04.07 - физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-иатеиатических наук

ХАРЬКОВ - 1994

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена в Физико-техническом институте низких темпе ратур им. Б. И. Веркина Национальной Академии Наук Украины.

Научные руководители : доктор физико-математических наук

ГНАТЧЕНКО С. Л.

доктор физико-математических наук.

профессор

ХАРЧЕНКО Н.Ф.

Официальные оппоненты : доктор физико-математических

наук, профессор Попков I). А.

кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник

Пашкевич Ю. Г.

Ведущая организация - Институт Монокристаллов НАН Украины

Защита состоится " 27- " Н£ Л-ЗрЛ 1994 г. в 15 часов на заседаний Специализированного совета К 016.27.01 при Физико-техническом институте низких температур им. Б. И. Веркина Н/ Украины ( 310164, г. Харьков - 164, пр. Ленина, 47).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физико-техни ческого института низких температур им. Б. И. Веркина НАН Украинь

Автореферат разослан * 'VI " ОК-7Л. $¡>¿1 1994 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, с подписью, заве ренной Гербовой печатью, просим направлять по адресу: 310164, г. Харьков - 164. пр. Ленина. 47. ФТИНТ НАН Украины, ученому секретарю Специализированного совета К 016.27. 01

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат физико-математических наук

П. П. Паль-Валь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертации. Развитие средств записи, первой, обработки и воспроизведения оптической информации стимули-гет активные поиски новых светочувствительных материалов. В свя-! с этим несомненный интерес представляет изучение фотоиндуциро-шных явлений в твердотельных диэлектриках. Несмотря на значите->ное количество уже проведенных экспериментальных и теоретичес-IX исследований, механизмы фотоиндуцированных эффектов в твердо-гльных диэлектриках выяснены далеко не полностью. Поэтому изуче-1е известных светочувствительных материалов и поиски новых важны ; только с точки зрения их практического применения, но и для :тановления общих закономерностей возникновения фотоиндуцирован-эффектов и выяснения их природы. В связи с этим важной зада-:й является экспериментальное исследование фотоиндуцированных $лений в кристаллах с ян-теллеровскими ионами, где можно ожидать гщественных изменений параметров лигандного окружения оптически стивного иона при изменении его валентности под действием света где эти эффекты почти не исследованы.

Основной целью работы являлось экспериментальное исследование шяния линейно поляризованного света на оптические и магнитные ¡ойства марганец-германиевых гранатов, выявление физических ме-шизмов и построение моделей наблюдаемых фотоиндуцированных яе-;ний.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Из сопоставления результатов исследований температурных ависимостей фотоиндуцированного линейного двупреломления (ФЛД) в >анате Са-Мг^Се^О^ и разбавленном гранате Са^Мп^ цСад 2^3^12 сспериментально установлено, что в марганец-германиевом гранате адМ^СвдО^ существует связь между оптической анизотропией, по-аляющейся при облучении его линейно поляризованным светом, и ко-1еративным упорядочением ян-теллеровских деформаций. Явление зтоиндуцированного линейного двупреломления удовлетворительно 5ьясняется в рамках моделей, учитывающих многоподрешеточность 1-теллеровской структуры марганец-германиевого граната и анти-грродисторсионный характер упорядочения локальных ян-тел-зровских деформаций.

2. Показано, что процессы наведения и релаксации фотоиндуциро-

ванной оптической анизотропии в СадМг^СедО^ и СйдМг^СедО^ гратах носят многоканальный характер. Экспериментальные временные зависимости наведения, и релаксации фотоиндуцированного линейного двупреломления в марганец-германиевых гранатах описываются законом ехр[-и/т)^], учитывающим существования дисперсии времен наведения и релаксации.

3. Обнаружено, что облучение линейно поляризованным светом граната СадШ^СвдО^ в антиферромагнитном состоянии приводит к возникновению в нем фотомагнитного эффекта, проявляющегося в магнитном поле в процессе антиферромагнитного перемагничивания кристалла. Обработка линейно поляризованным светом может приводить к стимулированию или задержке процесса перемагничивания антиферромагнетика в зависимости от поляризации индуцирующего излучения.

4. Экспериментально установлено, что, используя обнаруженный фотомагнитный эффект, в пластинке граната СадМз^СедО^ можно приготовить 180-градусную антиферромагнитную доменную структуру заданной конфигурации. Продемонстрирована возможность образования полосовой доменной структуры в гранате СадШ^СедО^ , помещенном, в область интерференции двух ортогонально поляризованных пучков света.

Все перечисленные результаты получены впервые, что определяет научную новизну работы.

Научное и практическое значение диссертационной работы. Получены новые данные о природе ФЛД. Определены постоянные времени наведения и релаксации ФЛД, энергии активации, температурные области существования эффекта в марганец-германиевых гранатах. Установлена связь ФЛД с наличием кооперативного упорядочения ян-теллеровских искажений в Цп - содержащих гранатах. Важным с точки зрения практического использования является обнаружение влияния света на перемагничивание антиферромагнетика и возможности управляемого доменообразования в нем. Эти данные могут быть использованы при дальнейших экспериментальных и теоретических исследованиях фотоиндуцированных эффектов в кристаллах, а также при разработке и создании устройств оптической и магнитооптической памяти.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих конференциях: "Исследование физических свойств магнетиков магнитооптическими методами" (г. Москва, 1988 г..), "Физика ферритов и родственных им соединений, их применение в технике", (г. Донецк",

198Э г. ), " Параметрическая кристаллооптика и ее применение" (г. Львов, 1990 г. ), Международных симпозиумах по эффекту Яна-Теллера (г. Кишинев, 1989 г. ) и по магнитооптике (г. Харьков, 1991 г.), а также 6-й международной конференции по ферритам (г. Токио, 1992 г. ) и Международной конференции по магнетизму (г. Стокгольм, 1993 г. ).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в Б печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глаз, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 70 наименований. Полный объем работы составляет 121 страницу, включая 40 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность темы проведенных исследований, указаны цели работы, научная новизна полученных результатов, представлены основные результаты, вынесенные на защиту, описана структура диссертации.

В первой главе представлен обзор литературы по результатам экспериментального и теоретического исследования марганец-германиевых гранатов. Рассмотрены структурный и магнитные фазовые переходы, а также изменения кристаллической и магнитной структуры при этих фазовых превращениях. Приведены результаты оптических и магнитооптических исследований, которые не только дали новую информацию о магнитных фазовых переходах, позволили уточнить точечную магнитную группу кристалла, но и продемонстрировали чувствительность марганец-германиевого граната к световому облучению.

Во второй главе описана методика эксперимента, основанная на использовании методов поляризационной оптики. Рассмотрены поляризационные эффекта: естественное лвупреломление света й его связь с симметрией кристалла, э такяе линейное и циркулярное магнитное двупреломление. Изложен метод сферы Пуанкаре, позволяющий провести наглядное рассмотрение изменения поляризации света при прохождении его через оптически активную среду, обладающую в общем случае эллиптическим двупреломлением. Описан метод приготовления монокристаллических пластин марганец-германиевых гранатов. Дано описание экспериментальной установки, созданной для исследования

магнитооптических и оптических свойств кристаллов.

В третьей главе изложены результаты исследования влияния линейно поляризованного света на оптическую анизотропию гранатов, содержащих Зс1- ионы в октаэдрических позициях.

Основное внимание уделялось выявлению связи между фотоиндуци-рованным линейным двупреломлением и кооперативным эффектом Яна-Теллера (КЭЯТ) в гранате СадШ^СедО^. С этой целью исследовались тетрагональный гранат СадМг^СедО^ и разбавленный галлием кубический гранат СадМп^ двэд гранате СадМг^СедО^

КЭЯТ наблюдается ниже 516 К, а в разбавленном кристалле кооперативное упорядочение ян-теллеровских деформаций согласно рентгеновским данным отсутствует 11].

Были измерены температурные зависимости ФЛД ДПфлд(Т) в пластинах марганец-германиевых гранатов, вырезанных перпендикулярно осям четвертого порядка [001] ( в СадШ^едО^ [0011 - тетрагональная ось).

ДлхТС4 I

- + +

0.

ДД

+ +

50

100

150 Т,К

Рис. 1 Температурные зависимости ФЛД в гранатах

(1),

(2).

СадШ^СвдО^ 2

СаЗМп1, 8Са0, 2СеЗ°12

Исследований проводились с помощью оптической схемы , в готкрой используются два независимых пучка света - для одновременной записи ФЛД и для его измерения. Источником индуцирующего излучения служил гелий-неоновый лазер с плотностью потока излучения около 0,1 Вт/см2. Измерения ФЛД проводились для длины волны А = 632,8нм. Величина АПфлд измерялась через достаточно длительный промежуток времени после начала облучения, когда фотоиндуцированное дьупре-

ломлекие достигало насыщения. При измерении температурных зависимостей ДПфлд(Т) учитывалась анизотропия ФЛД 121 - азимут оси поляризации индуцирующего света выбиралася таким, чтобы величина АПфлд была максимальной.

На рис. 1 приведены температурные зависимости ФЛД для двух марганец-германиевых гранатов. Видно, что ФЛД наблюдается в температурной области Т s 175 К. В разбавленном галлием гранате ( кривая 2 ), в котором число ионов марганца уменьшено на 10'/., но при этом КЭЯТ отсутствует, величина ФЛД почти в'" 8 раз меньше, чем в не ■ разбавленном ( кривая 1 ). Резкое уменьшение ФЛД з CagMnj gGa0 2СеЗ°12 Д°казызает связь меяду оптической анизотропией, наведенной светом, и ' кооперативным упорядочением ян-теллеровскнх деформаций в гранате CagMrtgGe-O^.

Кроме того, в этой главе сообщается об обнаружении ФЛД в гра-, натах Cd-jMrigGegOjg. NaCagMi^VgO-g. Проведенное сопоставление экспериментальных данных гранатов Cd^MngGe^O^g и CagMngGegOjg по~ зволило сделать предположение, что в гранате Cd^MngGe^O^ . как и в CagMngGegOjg. существует КЭЯТ.

Приведены также результаты исследования влияния светового облучения на оптическую анизотропию гранатов CagFegGe-jO^, . NaCagCogVgOjg, NaCagNigVgO^g. В гранате Ca^FegGegO^g обнаружено ФЛД на два порядка меньшее, чем в гранатах, содержащих ионы марганца, а в гранатах NaCagCogVgOjg, NaCagNigVgO^g оптическая анизотропия, наведенная линейно поляризованным светом, не была обнаружена.

Полученные экспериментальные данные легли в основу модели ФЛД. В этой модели предполагается наличие в гранате нескольких типов ориентационно неэквивалентных анизотропных к поглощению линейно поляризованного света центров. Считается, что такими центрами могут быть ионы, находящиеся в октаэдрическнх позициях. При поглощении кванта света может произойти переход с переносом заряда;с этого иона на ловушку An , где акцептором Ап~* может"быть

ион более высокой валентности, находящийся в кристалле в качестве неконтролируемой принеси. Преимущественное поглощение.линейно,поляризованного света одним из типов центров может приводит к обогащению примесями одних" одних ориентационно неэквивалентных и обеднению ' других, т.е. происходит нарушение равномерного распределения примесных ионов между ними.

На примере кристалла Ca3Un2Ge30j2 на основе упрощенной 4-х подрещеточной ян-теллеровской структуры рассматривается два возможных механизма появления ФЛД в гранатах. В первом случае учитывается, что гранат составлен из четырех подсистем, соответствующих четырем узельным подрещеткам. Каждая из этих подсистем двупре-ломляет, но в исходном состоянии их двупреломляющие свойства компенсирует друг друга и двупреломление в гранате отсутствует. Компенсация нарушается после перераспределения находящегося в кристалле в качестве примеси, между узельными подрешетхаии под действием линейно поляризованного света, в результате чего в облученном кристалле появляется двупреломление.

Перераспределение примесных не ян-теллеровских ионов кислородное окружение которых в отличие от не деформировано, может привести не только к раскомпенсации двупреломляющих свойств подсистем, но и к анизотропной деформации граната. Это может быть другим возможным механизмом появления ФЛД в гранатах.

Из предположения о том, что процесс температурного разрушения ФЛД связан с термически активированными перескоками электрона между ионами Ып^* и , было получено теоретическое выражение, описывающее экспериментальные температурные зависимости ФЛД в марганец-германиевых гранатах. В этой модели рассматриваются переходы электрона только между ближайшими соседями, а переходы между более удаленными ионами не учитываются. Сопоставление экспериментальных и теоретических температурных зависимостей ФЛД позволило определить энергии активации для гранатов Ca^MngGe^Oj^ и Cd3Mn2Ge30j2, котйрая для обоих кристаллов составила около 900 К.

В главе четвертой приведены результаты по экспериментальному исследованию процессов наведения и релаксации ФЛД в гранатах Са3Мп2Се3012 и Cd3Un2Ge3012.

Как и изучение температурных зависимостей ФЛД, исследование кинетики фотоиндуцированного линейного двупреломления в марганец-германиевых гранатах проводилось с помощью двухлучевой оптической схемы.

Релаксационные зависимости ФЛД An(t) измерялись после достижения насыщения величины двупреломления при облучении образца линейно поляризованным светом гелий-неонового лазера. Направление оси поляризации индуцирующего излучения выбиралась таким, чтобы

величина Дп была максимальна.

Рис. 2. Релаксация ФЛД в гранате Са^Мг^Се^О^- Сплощные линии -теоретические зависимости. 1 - 31 К, тг= 1800 мин. Рг = 0.45; 2 - 89 К, тг= 370 мин, 0Г = 0,42; 3 - НО К, тг= 55 мин, 0р = 0.45.

Типичные данные по экспериментальному исследованию процесса температурной релаксации в гранате СазМ^СвдО^ приведены на рис. 2. Измерения выполнены для трех температур 31, 89 и 110 К. Как видно из рисунка, с увеличением температуры усиливается релаксационный процесс, приводящий к уменьшению ФЛД.

Оказалось, что временные зависимости АпШ, измеренные при наведении и релаксации ФЛД в марганец-германиевых гранатах, удовлетворительно описываются законами Ап011- ехр[-и и Дп0ехр[-И /тр)^г]. Эти законы работают, если в изучаемых процессах существует дисперсия времен наведения и релаксации эффекта [3,41. Для определения закона изменения фотоиндуцированного дву-преломления со временем экспериментальные зависимости &п(и перестраивались в логарифмических координатах. На рис. 3 в качестве показана показана перестроенная релаксационная зависимость Са-Мп- граната, измеренная для температуры 89 К. В пределах погрешности измерений экспериментальные точки хорошо укладываются на прямую, что свидетельствует о подчинении экспериментальных зави-

симостей ДпШ вышеупомянутому закону. Проведенная обработка экспериментальных данных позволила определить постоянные времени наведения Т| и релаксации тр , параметры дисперсии 0Г при различных температурах и мощностях индуцирующего излучения для гранатов СадЬ^СедО^ и СйдМп^СедО^-

0-1

о-Ц

с <

\ с <3

_с ' -2

-3

тг =6,1шга

/?г =0.42

3 4

Рис.3 . Перестроенная в логарифмических координатах релаксационная зависимость ФЛД граната СадМп2Сез012 Для температуры 89 К

Причиной возникновения дисперсии времен наведении эффекта т^ е исследованных гранатах может быть существование в кристалле нескольких ориеитационно неэквивалентных анизотропных к поглощению линейно поляризованного света центров . Каждый из этих центров может характеризоваться своей вероятностью поглощения света заданной поляризации. Дисперсия характерных времен т^ может также возникнуть и в случае, если процессы фотоиндуцированных перескоков электронов между ионами и происходят не только между ближайшими соседями. Обе эти причины могут вызвать также появление дисперсии характерных времен релаксации тг . Наличие в кристалле ряда неэквивалентных центров ( ян-теллеровских подреше-ток ) приведет к существованию распределения потенциальных барьеров с, которые электроны должны преодолевать при переходе между разковалентными ионами. К такому же результату приведет и учет термоактивационных перескоков электронов не только между ближайшими соседями. Кроме того, наличие в кристалле напрлгений и деформаций будет также способствовать появлению дисперсии е. Если

- и -

предположить, что закон дисперсии носит экспоненциальный характер exp(-c/kTQ), то, зная /Зг, легко определить ширину kTQ этого рас-ределения. Для обоих кристаллов kTQ составила около 200 К

В пятой главе исследуется влияние линейно поляризованного света на перемагничивание антиферромагнитного граната CagMrigGegOj^.

Тетрагональный Ca-Mn-Ge - гранат является неколлинеарным мно-гоподрешеточным полностью скомпенсированным антиферромагнетиком с температурой упорядочения 13,5 К. В нем симметрийно разрешено квадратичное по полю намагничивание [51, с помощью которого можно переключить антиферромагнитное состояние кристалла, приложив магнитное поле под углом к тетрагональной оси Сд. В этом кристалле наблюдается также линейный магнитооптический эффект [61, который давал возможность визуально наблюдать 180- градусные антиферромагнитные домены.

Как уже говорилось выше, индуцированное светом двупреломление в гранате CagMngCegO^g связано с процессами переноса заряда от ионов к ловушкам. Можно было ожидать, что эти же процессы

при температурах ниже антиферромагнитного упорядочения приведут к нарушению компенсации магнитных .подрешеток и появлению результирующего магнитного момента. Направление индуцируемого момента должно определяться направлениями подрешеточных моментов. Феноменологически появление магнитного момента под действием линейно поляризованного света описывается выражением для обратного линейного магнитооптического эффекта.

Если после облучения кристалла линейно поляризованным светом в кристалле индуцируется магнитный момент, то в магнитном поле энергетическая неэквивалентность двух антиферромагнитных состояний будет определяться не только квадратичным по полю магнитным моментом, но и фотоиндуцированным магнитным моментом. В зависимости от направления наведенного светом магнитного момента процесс перемагничивания в засвеченной области образца должен или задерживаться или стимулироваться.

Экспериментальное исследование влияния линейно поляризованного света на антиферромагнитнсе перемагничивание осуществлялось следующих! образом. Однородно намагниченный образец, помещенный в

систему ортогональных соленоидов, засвечивался белым светом ин-р

тенсивностью 0,1 Вт/см с плоскостью поляризациии параллельной направлению [0101 в течение 5 минут. Диаметр засвеченного учас-

тка около 100 мкм. Наблюдение велось в белом свете в скрещенных поляризаторах. После включения наклонного магнитного поля Н = <НХ = 0,5 кЭ, Ну = 0, Hz = 20 кЭ) в засвеченном участке появляется новое антиферромагнитное состояние ( рис. 4 - фото 1). При увеличении Hz до 20,5 кЭ новее антиферромагнитное состояние занимает уже весь засвеченный участок образца ( фото 3 ).

Рис. 4 . Стимулирование и задержка процесса перемагничнвания участка пластинки антиферромагнитного Са-Мп-Се-граната А: Е || 10101; Нх = 0.5 кЭ, Ну = 0, Н2 изменяется от 20 кс (фото 1) до 20,5 кЭ (фото 3).

В: Е || [100]; Н = 0.5 кЭ, Н,г = 0; Н_ изменяется от

Л У ¿.

20.5кЭ (фото 4) до 21 кЭ (фото 6).

Нижний ряд фотографий рис.4 иллюстрирует задержку перемагничи-вания участка образца, засвеченного светом с поляризацие/ ортогональной предыдущей. По •мере увеличения Н2 от 20,5 к' ( фото 4) до 21 кЗ ( фото 6 ) вновь образовавшийся домен растет 1 охватывает засвеченный, в котором перемагничивакие все еще н< происходит.

Обнаруженный фотомагнитный эффект в гранате СадМп^Се^О^ бы. использован для приготовления полосовой антиферромагнитной структуры в этом образце. Порядок проведения эксперимента был точн

такой как и в предыдущем случае, только образец засвечивался двумя когерентными линейно поляризованными пучками света с ортогональной поляризацией, распространяющимися под углом 2 градуса к оси Сд. Плоскость поляризации первого и второго пучков была параллельна направлениям [0101 и [100] соответственно. Интерференция пучков обеспечивала периодическое пространственное изменение поляризации света, что приводило к периодически изменяющимся условиям для переключения антиферромагнитных доменов.

Рис.5 .Образование полосовой структуры 180-градусных антиферромагнитных доменов в пластинке Са-Мп-Се-граната

1 - Зафиксированный в образце в однородном антиферромагнитном состоянии рельеф фотонаведенного двупреломления.

2 - Появление 180-градусных полосовых антиферромагнитных доменов в магнитном поле Н = { Hj_« 1 кЭ, Hz= 24 кЭ }.

3 - Образовавшаяся полосовая антиферромагнитная доменная структура Н={ Hj_~ 1 кЭ. Н2= 24.2 кЭ }.

На рис. 5 ( фото 1 ) - зафиксированный в образце рельеф фото-гаведенного двупреломления. Темные узкие полосы - изображение тех гчастков, которые облучались светом с поляризацией, близкой к даркулярной. Оси оптической индикатрисы в светлых соседних пологах взаимно ортогональны и параллельны направлениям [1101 и 1Г0]. Включение магнитного поля Н = { Нх = 1кЭ, Hz = 24 кЭ } ггимулировало появление полосовых антиферромагнитных доменов фото 2 ). Дальнейшее увеличение компоненты Hz до 24,2 кЭ приводило к образованию хорошо выраженной полосовой актнферромагнктпой .оменной структуры с периодом около 9 мкм. После стирания цирку-1ярно поляризованным светом наведенной оптической анизотропии -ериодического двупреломляющего фона - образец в отсутствие поля

выглядел однородным, но его полосовая доменная структура сохранялась. Эту структуру можно было наблюдать при введении магнитного поля Н|| С^.

В заключении'изложены основные результаты и выводы работы:

1.Проведено изучение индуцированной линейно поляризованным светом оптической анизотропии в гранате СадМг^СедО^ и разбавленном гранате СадМп^ цСа0 в К0Т0Р0М такое упорядочение отсутствует. Из сопоставления результатов исследований фотоиндуциро-ванной анизотропии в этих кристаллах сделан вывод о существовании связи между фотоиндуцированным линейным двупреломлением и кооперативным эффектом Яна-Теллера в гранате СадМг^СедО^. Предложены модели возникновения фотоиндуцированного линейного двупреломле-ния в этом кристалле.

2. Обнаружено фотоиндуцированное линейное двупреломление в С(1дМп2Сед0^2 . ^Са^Кг^дО^. Саэ'?е2Се3012 гРанатах- Исследована анизотропия, определена температурная область существования и температурная зависимость величины наведенного светом двупрелом-ления в гранате Сс^Ш^СедО^. Сделано предположение о существовании в гранате СйдМ^СедО^ кооперативного эффекта Яна-Теллера.

3. Изучена кинетика фотоиндуцированного линейного двупреломле-ния в кристаллах СадМ^БедО^ и СсЦМг^СедО^. определены постоянные времени, наведения и релаксации ФЛД при различных температурах, поляризациях и мощностях индуцирующего излучения.

4. Показано, что процессы наведения и релаксации ФЛД в гранатах СадМ^СедО^ и СйдМг^СедО^ описываются законом ехр(-(Ь/т)^), учитывающим дисперсию времен релаксации и записи.

5. Обработка экспериментальных релаксационных и температурных зависимостей фотоиндуцированного линейного двупреломления позволила вычислить энергию активации с для гранатов СадМг^СедО^ и Сс^М^СедО^. которая для обоих кристаллов составила около 900 К.

6. Впервые в антиферромагнитном гранате СадШ^едО^ обнаружен фотомагнитный эффект, выражающейся в том, что облучение линейно поляризованным светом приводит к стимулированию или задержке процесса антиферромагнитного перемагничивания в этом кристалле.

7. Экспериментально показана возможность приготовления 180-градусной антиферромагнитной доменной структуры заданной конфигурации в гранате Садй^СедО^.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих

работах:

1. С. JI. Гнатченко, Н. Ф. Харченко, В. А. Бедарев, В. В. Еременко, Ы. Артинян, Д. 11. Девин, А. Ле Галль. Фотоиндуцированное линейное двупреломление и кооперативный эффект Яна-Теллера в марганец-германиевых гранатах // ФНТ. - 1989 - 15. - С. Б27-Б32.

2. Н. Ф. Харченко, В. А. Бедарев. Образование полосовых антиферромагнитных доменов в Са-Цп-Се-гранате, помещенном в область интерференции ортогонально поляризованных световых пучков // Письма в 1ЭТФ. - 1992. - 56, в. 7. - С. 360-363 .

3. N.F. Kharchenko, V.A. Bedarev. Light-stimulated formation of domain stripe structure in antiferromagnetic Ca-Mn-Ge garnet //Proc. 6nd Int. Conf. on Ferrites. - 1992. - P. 1546-1549.

4. N.F. Kharchenko, V.A. Bedarev, G.N. Babiy, H.Le Gall, and

J.M. Desvignes. Photostimulated remagnetization of the anti-

ferronagnetic crystal // Proc. 2nd Int. Symp. Magneto-Optics.

- 1992. - 18, N1 - P. 305-308.

5. H. Ф. Харченко, В. А. Бедарев . Влияние линейно поляризованного света на перемагничивание антиферромагнитного кристалла Са-Мп-Се-граната ✓v ФНТ. - 1993.- 19, N1 - С. 72-78 .

6. В. А. Бедарев, С. Л. Гнатченко . Кинетика фотоиндуцированного линейного двупреломления в марганец-германиевых гранатах // ФНТ. - 1994. - 20, N2 - С. 124-130 .

Список цитированной литературы

1. 3. А. Казей, В. И. Миль , В. И. Соколов Кооперативный эффект Яна-Теллера в гранате Ca^te^Ge^g // Письма в ЖЗТФ - 1976. -

24, вып. 4. - с. 229-232.

2. С. Л. Гнатченко, В. В. Еременко, С. В. Софронеев, Н. Ф. Харченко, Фотоиндуцированное линейное двупреломление в кристалле с кооперативным упорядочением ян-теллеровских искажений // Письма в ХЭТФ. - 1983. - 38, вып. 4. - С. 198-201.

3. Harvey Scher, Elliott W. Montroll Anomalous transit-time dispersion in amorphous solids // Phys. Rev. B. - 1975. - 12 N 6. - P. 2455-2477.s

4. В. И. Кудинов, А. И. Кирилюк, H. U. Крейнес Релаксация замороженной фотопроводимости в пленках YBa2CUg0g+x ( 0< х < 1 ) // Письма в ЖЭТФ - 1992. - 56» вып. 2. - С. 101-106.

5. S.Shtrikoan and D.Treves Proc. Non-linearity of the susceptibility in weak ferromagnets and antiferroaagnets// Intern Conf. on Magnetism (Nothingham, 1965).- London, 1965. - P. 484-487.

6. V.V.Eremenko .N.F.Kharchenko , S. V.Sofroneev, S.L.Cnatchenko, H.Le.Gall ,I.M.Desvignes Magneto-optical visualization of crystal twins in tetragonal antiferromagnetic CagUngGegO^g // J. de Phys.- 1988.- 49, Part II. - C8 P. 967-968.

Ответственный за выпуск канд. физ. -мат. наук А. 5. Чихик

подписано к печати 26.09 - 1994г. Физ. п. л. 1 Уч. - изд. л. 1, заказ N 42 , тирах 100 экз.

Ротапринт ФТИНТ НАН Украины. 310164, Харьков-164, пр. Ленина, 47