Фазовые переходы и спиновая динамика неколлинеарных антиферромагнетиков со структурой перовскита тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

АКАДЕМИЯ НАУК УССР ИНСТИТУТ МЕТАЛЛОФИЗИКИ

На правах рукописи

ГОМОНАЙ ЕЛЕНА ВАСИЛЬЕВНА

УДК 538.22 ,

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ И СПИНОВАЯ ДИНАМИКА НЕКОЛЛИ НЕАРНЫХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ СО СТРУКТУРОЙ ПЕРОВСКИТА 01.04.07 — физика твердого тела

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на. соискание ученой- степени кандидата физико-математических наук

У

7 :

Киев— .1991

■) С / /

/ ...->

Работа выполнена в Институте металлофизики АН УССР.

. КАУЧНЫй РУКОВОДИТЕЛЬ - кандидат физико-математических

наук, ЛЬВОВ-В.А.

(ШЦШЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ - доктор физико-математических науз

ЛОКТЕВ В.М. (МТФ АН Украины)

доктор физико-математических науз ВАРШМН В.Н. (ДонФТИ АН Украины)

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ- Физико-технический институт низких

температур АН Украины

Защита состоится " января 1991г. в 14

часов на заседании специализированного совета К 016.37.01 Институте металлофизики АН УССР (252680, г.Киев-142, просп.Bej надского 36).

С диссертацией -мошо ознакомиться в библиотеке ШФ АН УССР

Автореферат разослан "_"_1ЭЭ1г.

Ученый секретарь

JV1

специализированного совета'Н 0I5;37iBi;- * ;

/С;1 . , с л

кандидат физ.-нат. наук i'S • . l .'/?s Корнилова Т

■ Хл;--^.'

- г Г ;. .

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Теория магнитных фазовых переходов ;эдставляет собой одно из наиболее разрабатывавмых направлений гаики магнитных явлений. Долгое время подавляющее больигинство ¡следований в" этой области касалось ноллинеарных и слабонекол-гнеарных магнетиков, описываемых в рамках одно- и двухпонреше-)чных моделей. Однако с конца 70-х годов возникает значительный перес к изучению фазовых переходов в обменно-неколлинеарных згнитных структурах, содержащих более чем две гоэдрешетки, в гстности, в антиферромагнетиках с треугольным магнитным упоря-зчением.

В диссертации в качестве объекта исследования выбрано се-зйство кристаллов Мг^М, где М = N1, Бп, 2п, Са, А&. Экспери-гнтальные данные свидетельствуют о наличии в этих кристаллах зсьма нетривиальных обменно-неколлинеарных магнитных структур, ля соединений Кп3Ш, с К = N1, Бп, Ы, Ъа., характерно суще-твование трзугольных антифзррсмагнитной и слабоферромагнитной аз и фазовых переходов между ними.

Актуальность исследования, прозеденного в диссертационной аботе, определяется отсутствием последовательной: теории, адек-атно описывающей магнитные свойства соединений Мп3МН, имеющих лонную магнитную структуру.

Целью данной работы является построение симметрийной п енсменологлческой теории статических и высокочастотных свойств бменно-неколлинеарных антиферромагнетиков Мп3Ж со структурой вровскита для объяснения имеюпдахся экспериментальных данных и симулирования дальнейших экспериментальных исследований этих листаллов.

Научная новизна работы заключается в том, что для сристаллов Мп31Ш с М = N1, Бп, Za, Оа,

1. Впервые постоена теория статических свойств,учитывающая ¡лияние внешнего магнитного поля и наличие магнитоупругой связи.

2. Впервые "предсказана возможность симметрийных спин-гереориентащюнных фазовых переходов, обусловленных внешним «агнитным полем, прилокенным вдоль симметричных направлений

- л -

кристалла. Изучены эффекты, го которым эти переходы могут бы обнарунзш экспериментально.

3. Вперзые построена теория фгзозогс перехода в кристал Кп3А&К, количественно описывающая экспериментальную зависимое намагниченности от внешнего магнитного поля и температуры.

4. Впервые рассчитан спектр спиновых волн в дшшноволнов< пределе и изучены особенности в поведении частот спиновых еол! сопровождающие спик-перзориентационные фазовые переходы.

5. Получены новые вырвкения для магнитной перенормирон модулей упругости, адекватно отрзаавдие изменение симметрии кр! сталлз при переходе в магнитоупорядоченное состояние. • .

Научная и практическая- ценность работы состоит в том, что рамках единого теоретического подхода удалось исследовать аире •кий круг магнитных и магнитоупругих свойств целого семейст! кристаллов, обладающих нетривиальной обменна-неколлинеарнс структурой. Построенная теория ни в одном пункте не противореча имеющимся экспериментальным данным, а в случаях, допускаю®: количественное сравнение, приводит к хорошему согласию мекх ' фактическими и расчетными физическими свойствами. Сделан ря теоретических предсказаний, направленных на стимулирована экспериментов по дальнейшему исследованию магнитных свойст кристаллов МПдШГ.

В частности, в работе показано, что во всех представителя исследуемых кристаллов должен наблюдаться пьезомагнитшй эффек обменной природы, причем оценочная величина пьезомагнитны коэффициентов на одш-два порядка превышает значение, типичны для большинства коллинеарнкх антифзрромагнетиков. Показано, чт наблюдаемые на эксперименте .сильные гистерезисные явления окрестности температуры магнитного упорядочения обусловлен преимущественно наличием .-магнитоупругой связи. Создана теорети ческая база для исследования динамических свойств кристалла ЫпЛК.

о

На защиту выносятся следующие основные положения:

1.Прилокение к кристаллам Мп3&М внешнего магнитного поля направленного вдоль осей второго, третьего или четвертое порядка, приводшт к епш-переораентационнш фазовым переходам

шровоадашимся скачками магнитной восприимчивости.

2. Даже при учете магнитоупругих взаимодействий одна из ютот сшноеых волн обращается в нуль на линиях спин-фзориентащюнных переходов; две другие частоты всегда н»зют знечную величину, причем их расцепление пропорционально величи-} поля Дзялошинского и внешнего магнитного поля.

3. Магнитоупругие взаимодействия приводят к большому ь;,ззо-агнитному эффекту обменной природы и обнаруженным ранее в хспериментах с кристаллами Ш^МН гистерезискым явлениям в ¡срестности температуры Нееля.

Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены а Всесоюзном семинаре по спиновым волнам (Ленинград, 1938 г.) и а Всесоюзной конференции по магнетизму (Ташкент, 1991 г.). езультаты работы также доложены и обсуждены на научных семина-ах ИТФ АН УССР, ДонФТИ АН УССР и ИМФ АН УССР.

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 4 научных татьях в советских и зарубежных журналах и двух препринтах ИТО Н УССР.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа сос-оит из введения, трех глав, заключения и списка литературы. Она :одернит 106 страниц машинописного текста, включая 11 рисунков, » таблиц и библиографию из 81 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе 1 рассмотрены равновесные магнитные состояния сристаллов Мп3Ш с М = N1, Зп. 2п, Са, А§ и сшметрийкые Фазовые герэходы между ними, обусловленные изменением температуры и знешнего магнитного поля. Рассчитаны аномалии в поводекл намагниченности, сопровоздашие эти переходы. По нам, путем сравнения : экспериментом, оценены величины полей обмена, анизотропии и 1зялошнского.

Согласно нейтронографическиы данным в указанных кристаллах з зависимости от металла И и температуры Т реалксуется одна из грех фаз с различной магнитной симметрией. В антифзрромагкитной £азе 1 магнитные моменты трех атомов марганца, расположённых в

- б -

центрах граней кубической элементарной ячейки, ориентирован вдоль направлений MÍO], [Tot J к toil], под углом 120° друг другу (рис.1). В точке перехода из фазы 1 в фазу 2 начинаете плавный разворот магнитных моментов вокруг направления И111 i угол 6Q(T). Разворот заканчивается при значении.eQ=n/2, соотвез ствукцем Фазе 2. Переход из фазы 1 сопровождается вигодсм маг нитных моментов из плоскости (111), в результате чего в фазах и 3 имеется ферромагнитный момент, направленный вдоль 1111) Ферромагнетизм большинства кристаллов Er^MN оказывается слабый поэтому в фазе 3 направленна магнитных моментов атомов мартена практически совпадают с направлениями СГТ23, СГ2ТЗ и I2TT3.

со

S>

'1 v / i ■ -X

Рис.1. С!шш-переориентационные фазовые перехода в кристаллах

мп3т, и=т, sn. Ag. а) фаза 1,6) фаза 2, в) фаза 3.

[ля исследования магнитных свойств кристаллов Мп3й!1 в работа :пользовано следующее выражение для энергии

¡7 = 9¡¡I V - !гЯ/(ЗИ0)}<1г (1)

>2. есть обменная энергия кристалла, которая вдали от-(мператру Нееля монет быть записанз в виде:

шэх= Гп^У2 - 2)[(11га)г+(1ги)21/2 + г-в^Д, (2)

:е векторы т. 11 и 1г осуществляют неприводимые представления Ш) группы перестановок Р3:

т= (М^+ЫзУЗЯд, 11 = (2Мэ-И1-Мг)/(3-2т/гг?0)

1г=(мГаг)/(5т/2 м0) (3)

- намагниченности годреяегок, |М1!=¥0). Вектор ферромагне-1зма га преобразуется по единичному НИ группы ?3, а векторы, ггиферромагнэтизма 1,, 12 - по двумерному Ш этой группы.

Энергия М9ГЕзтно2 анизотропии равна (Ю.А.Изшов с соавт. 1381)):

Уа=а.рг/2 + од2/2 г^р4/* + Ь2(ро1)2/2 + Ь3р^2/2 (4) Выражение (4) записано на основании стандартной математи-зской процедуры, показывающей, что спшозые компоненты образуют эвятимерное представление магнитной группы парамагнитной фазы ристалла БтгЗп а (1, 1» >; представление двазды со дерзит псев-звекторное Ш Г9 и один роз - . трезгазрпсэ неприводимое прзд-тавлзние Г7е: Г = 2 Г . Следовательно, из компонент атомах магнитных моментов иохно составить два различных базиса гт^ и 1 неприводимого представления ,Где е базис р^ КП Г7а.

. Очень важо, что выракение (1) со дернит инвариант (щ), тветстве'нкый за явление слабого ферромагнетизма (взаимодействие ипа Дзяложпнского-Мораа). Последнее слагаемое в (1) связано с эличием внешнего магнитного поля Н.

В диссертанта на осиове анализа группы обменной симметрии ристаллов Мг^МН и феноменологического выражения (2) дана полная лассификация семенных структур с И=0 и фазовых переходов мезду ими. Более подробно изучены треугольная антиферромагнитная и бменно-некомпланарная структуры, между которыми возмоаен сим-етрлйный фазовый переход второго рода. Именно эти структуры

адекватны в обменном приближение магнитным {азам, зафиксировав нам экспериментально в кристаллах I&igMN с М = N1, Sn, Zn, Gj

Ag- ' .

Дальнейшее рассмотрение магнитных фаз кристаллов МПдШ фазовых переходов мевду ниш проведено с учетом анизотрош кристалла. В основу анализа пологекы свойства магнитных групз соответствущих фазам 1-3, и полное выражение для энергии маз нитной подсистемы (1).

С точки зрения имеющихся экспериментов актуальна ситуацш когда внешнее магнитное поле направлено вдоль оси третьего ш рядка Н I С111 ] » Oz. В этом случае условия' экстремума энерп

(1) дают

Im + Р'т3 - й з1пв - h = О, (Е

cos вцаг lain б + b sin30 - -dm! =0 (£

где a' ^-fl^+b.j-bg-bg, b=bf-2b2-2b3, в(Т,Я) = arcsln g„ (Т.Н;

Необходимо отметить, что из-за наличия в (1) слагаемо1 d(mq) изменение величины пв(Н,Т) неизбежно приводит к разворот атомных магнитных моментов в плоскости (111). дрсколь* gz(В,Т)=-(г1з.+22у)/21/г. Именно это обстоятельство полност* объясняет все экспериментальные особенности переходов меаду ф£

заш 1-3 и зависимостей m (Е,Т).

2

На рис. 2a-d представлены теоретические кризые, описывашц полевую зависимость намагниченности кристалла IfogAgK при разик температурах. Эти кривые получены на основании уравнений (53 (G) При 3MJ)' =390.КЭ, М0й = 37 КЗ, ЗА'01СГ I = 4.5 КЕ 3М0ъ = 3 кЭ. и 3м0(1 - d2/!а- I) = 114ССТ-Т1 )/Tt 3 КЗ (3^=55 К) Для сравнения на этом ке рисунке указаны и соответствующие экс периментальше точки-(D.Pradhart, 1976). Подбор фекоменологичес ких параметров осуществлялся только по одной серии эксперимев тальных точек при Т=29.5 К, остальные кривые получились автома тически.

В первой главе диссертации такке подробно разобран вакны предельный случай д'л?-« -(I - cfi/icr | ), реализующийся з кристал .лах KiLjHIN, fir^SnN, btogGaN и Mn3ZiiN. В этой ситуации, использу малость величины 1„=(Н„ + ЗМ0йд„)/Г, удается построить полку

теорию спин-переориентационных фазовых переходов, обусловленных внешним полем, и соответствующие фазовые диаграммы.

Рис.2. Зависимость намагниченности кристалла Ш1дА£31 в расчете на один атом Мп от внешнего магнитного поля при разных температурах. а) 1=29.5 К» Ъ) 1=43.7 К, с) Т=50.0 К,. (1) Т=57.5 К.

Феноменологическому расчету предшествует: строгое

еорзткко-

групповоз рассмотрение, основанной на сравнении дзух групп: и С^,"', опнсываздих симметрию АФМ и В: состояний в присутствий; магнитного поля, в соответствии со следувдими очевидными правилами:

.(Н)

1) если совпадае1

то фазовый переход второго рода во внешнем магнитном поле отсутствует.

2) если является подгруппой , то при некотором критическом полз обязательно существует фазовый переход второго рода из состояния с симметрией в состояние с симметрией

Кз этих соображений следует, что если Н„ прилохэно к фазе 3, то фазовый переход не происходит, а если поле приложено к фазам 1 ила 2, то имеется единственный фазоЕЫй переход З-Зяг с параметром порядка (1-д?)1/2. Зависимость величины от поля и температуры в фазах 1 и 2 определяется из уравнения

~ Е&а/(31'0Г) = О,. (7)

в фазе 3 д„=-1. Константа анизотропии сиз' +йг/Г критическим образом зависит от темпэратуры (с(Т1)-0 л с(Т2)=& в точках переходов фаза 1 - фаза 2 и фаза 2 - фаза 3 соответственно). Сколь угодно слабое полз Е вызывает переход из фазы 1 в фазу 2. Переход из фазы 2 в фазу 3 происходил: в поле Е=Н , где

Н (Т) = Зйп (1 -а/Ь)ф1/Щ

(8)

Соответствующие фазовые диаграммы для кристаллов Ып31Ш1 и Ш^А^! -схематически изображены на рис.3.

С,

Ы1

лм

) \ (Н\ . V

с •

Мдч-м

Рис.3. Фазовая диаграмма кристаллов КПдЬШ в доле ШОг Бп; б)

X,.

а)

Т

Обусловленные полем фазовые перехода привадят к следу-здим особенностями в поведении намагниченности. Во-первых, зависимость Я (Н3)=(Н„ + ЗМ0бд„(Н„))/1 существенно нелинейна в окрестности темпетзатусы Т., а во-вторых, з критическом поле Е=Н

1 - - го

магнитная восприимчивость меняется скачком, величина которого определяется соотношением констант анизотропии, обмена и константы Дзялошинского

д %(Т)=\о?/[1(ЗЬ-а(5))] ■» 5Кпс?/(гЫ), Няо-»0, ' (9)

при этом кривая ¿'„(Н) испытывает излом (Я^ - восприимчивость в. фазе 3). • ^

Сикметрийшй анализ показывает, что переходы второго рода существуют такав если поло направлено вдоль осей сшмэтрик второго и четвертого порядка. Если пола параллельно оси второго порядка и приложено к фазе 1, то существует единственна фазовый переход 2/т*т'т' с параметром порядка (р3+ 21/гр1 )• Возннкаадие при этом особенности в поведении намагниченности й фазовые диаграммы такие г:е, как и при В п [111} » _0з.

Наконец, если поле параллельно оси • четвертого порядка и прилогено к фазам 1 и 2, то возможны фазовые переходы Т+2' /ж и Т-+2/П, аналогичные перечисленным выше. Кроме того, при больших значениях внешнего магнитного шля Н"^ з 31'01 происходит, фазовый переход в состояние с |п|~1, близкое к ферромагнитному. Чисто ферромагнитное состояние в присутствие магнитного поля недостижимо из-за взаимодействия Дзялошинского. Этот факт весьма специфичен и отличает антиферромагнитную структуру 1фисталлоз 1£п3?Ш от всех суцеетзуюших двухподрешегочных анткферромагнитныХ'структур, в которых чисто ферромагнитное состояние достижимо хотя бы при некоторых симметричных направлениях внешнего.поля.

В главе II рассмотрена спиновая динамика* кристаллов КПдШ и, з частности, изучено поведение спектров спиновых волн в окрестности спин-переориентацаокных фазовых переходов. С-поиощьп найденных в главе 1 оценочных значений феноменологических параметров показано, что частоты однородных спиновых колебаний лекат в "рабочем" диапазоне сверхвысоких частот ^ £ 1011 сек-1, йноглэяологическому исследованию спин-волновых спектров прздвес-

твует симметрийный анализ, основанный на классификации спектральных. код по неприводимым представлениям унитарной группы состоящей кз тех элементов группы G^, которые ез нагрунеш операцией обращения времени и не .меняют направления волнового вектора к. С.точки зрения фазовых переходов интересны случаи, когда магнитное поле Н и волновой вектор к направлены вдоль осей симметрии третьего или второго порядка.

Конкретный расчет, учитывающий симметрию кристаллов Мп3Ш,проводился как методом магнитного лагранжиана (Д.В.Волков, А.А.Еелтухин, Ю.П.Блиох, 1971, А.Ф.Андреев. 1978,), так и методом симметризова:1Шх спиновых операторов (В.Г.Бзрьяхтар, K.M.Витебский, Д.А.Яблонский, 1979). Это позволило выразить феноменологические константы лагранжиана через константы, входящие ъ энергию (1).

Если поле Н и Е1113, то лаграшиан спиновых волн имеет вид: L =9(M/*t )2/(6o>n)2+ * /et) (о* /<?t)/(6u>_)2

О И 2 О ~ +• — U

3t). - 31/2«0) + Аф+ф_/2 + 2Вф\ -

+ 2(w>z)2] - az{exp(Zte0)l +

+ 4 (vj«>_) (v^j ] + ezp(~2ie0) [ (7_<*>+ )г+ 4 ) (v^)) где 5=etg(e/2), F= d(3*T-xn) (о/Ь)иг/2+ГКхгГ4хт )M. fp2 (a-3b(f:), где H<H„

(10)

B=

so'

l(b-a)(HZ0-H)/Hac. где H>HZQ,

(11

А определяется константами анизотропии и зависит от поля.

При вычислении спин-волновых спектров в выракзнии для магнитной энергии учитывались как однородные (3), так и неоднородные слагаемое, а1 2 - константы неоднородного обмена.

В случае к п [111] либо К « С1Т0] законы дисперсии для трез гвей спиновых волн , к w_(k) имеют вид:

со±(к)/(31/2ш0) =±(F/zr)+í(F/xT)z-A/( 4j:T)+a1lí2/(2xT)]1/2

(«в(к)/з1/г«0)г=-в/*а + (12,

ЗЕшетри'глая мода (к) соответствует колебаниям сшшсв в плоскости (111) и связана с возмущением параметра порядка описанных выше фззсвых переходов. В отсутствие внешнего поля ее активация зуг~ p0q0~ а1/г (Ъ-а)иг обращается в нуль з точках фазовых переходов, т.е. при T=Tf (с=0) и при Т=Т2 (а-Ь). В магнитном поле ws(T) обращается в нуль в единственной точке перехода из 5ззы 2 в фазу 3, положение которой зависит от величины поля. Тем ае менее, в полях H«3if_Ы/d зависимость О (Т) имзет минимум в

и S

окрестности Г1. При H"3K0W/d этот минимум исчезает и и^ монотонно убывает с теготературой вплоть до нуля.

Диссимметричные моды со (к) и описывают колебания, при

которых спины выходят КЗ плоскости (111). В отсутствие поля при й. п [111] обе ветви Енроэдены в фазе 1, а в фазах 2 и 3 их расщепление дсо=и (о)-to (о) обусловлено исключительно наличием злабого ферромагнетизма, т.е. д^/и50~<3д0. При температуре, сущес-гвенно превышающей Тт, дю = <^(0) »q_(0) если с?» ог и aw«u?+(0) в обратном предельном случае. Наличие внепнего поля приводит к дополнительному расщеплению лиз ~ h во всех трех §ззах. В точках фазовых переходов активации остаются

конечными.

При неоднородное обменное взаимодействие также вносит зклад в расщепление частот cJ±(k). если диссимметричная мода распространяется перпендикулярно тройной оси кристалла:

+ - О с. 1

Аналогичные результаты получаются и в случае, когда поле заправлено вдоль оси. второго порядка, в частности, активация .годы, связанной с Еозмучениеи параметра порядка, обращается в нуль з точке перехода кз антиферромагнитной фазы с симметрией

в фазу с наивысшей симметрией

В качестве примера применения полученного в работе лагранжиана к нелинейным явлениям во второй главе рассмотрены простейшие доменные границы, в которых спины разворачиваются в плсскос-ги (111), гак что по обе стороны от границы тлеются антинапраз-генные магнитные моменты, параллельные тройной оси кристалла, йказано, что динамика таких границ описывается обычными Лорзнц-гавариантными уравнениями, в которых роль предельной скорости

играет скорость симметричных спкноеых волн. Характерная сирина доменной границы зависит от тзмпературы и значительно увеличивается в окрестности фазовых переходов. Тагам образом, данные кристаллы перспективны для постановки экспериментов по двиаевию доменных границ с немалы:® скоростями.

В глава III изучено взаимодействие магнитной и ■ упругой подсистем.кристаллов Kr^MN. Найдены выражения для перенормированных упругих модулей с13 показывавшие, что функции с1;)(Т) испытывают излом при температурах фазового перехода Т1 и Т2. Показано, что в. кристаллах МПдШ должен наблюдаться большой пьезомагнитный эффект обменной природы. Этот эффект заключается, как известно, в существовании тензорной связи вида ^ ik^uc меаду приложенными к магнитоупорядоченному кристаллу упругими напряжениями и возникающими в результате компонентами намагниченности М^ Ш.Е.Дзялошинский, 1957).

Обменная энергия упруго деформированного кристалла Mn3MN задается выражением

и*аР/2 - Dfa^l^dgia)2!^ - <2(qra) - (AQ/(i8Ji|))i^ -

- (A/(9Jf§)) £(1,и)<2S"zz-<^-«^) + З1'2^*,)^- (Гш)}. (13)

где Clk тензор напряжений, AQ, А - константы магнитоупругости. Новые оси координат X, Т, Z выбраны вдоль направлений' 1100], [0101 и СООП, не совпадающих с направлениями осей х, у,. 2, использованных выве. .

Из условий экстремума {тлУеп^-О получены все ненулевые компоненты пьезомагнитн.сго тензора

х= ¿^i ,тт ~ ,zz/2=4.xx/3 ^г.хт/2 ~ = Л/(3-21/г ГМ0)), Г =1-2/2 (Нинние индексы-1, 2.соответствуют компонентам вдоль направлений ьг и Ь2).

На основании экспериментально зафиксированного изменения параметра ресетки и г. предположении, что Л и Л0 одного. порядка величины,в работе показано, что всевомпоненты тензора (14) имеют одинаковый . порядок величины / ~ (З-ИОМСГ9 Гс-см2/дин. Это значение на один-два порядка превышают величины, типичные для

пьезомагнитного тензора релятивистской природа. Величина составляющей пьезомагнитЕого тензора у = 2-10"9 Гс-смг/дин, обнаруке-ная экспериментально в монокристалле Со?г (А.С.Боровик-Романов, 1950), считается для коллинеарных магнетиков аномально большой.

Показано, что именно обменная магнитострикция играет решаю-" щую роль в поникении рода фазового перехода порядок-беспорядок в кристаллах Нт^М с И=Ы1, ва, Ай и Для этого перехода характерен -¿ильный эндотермичейсий эффект и значительный температурный гистерезис Ггио К..В диссертации рассмотрено влияние магни-тоупругой связи на род перехода ПТЬАФМ в рамках обменно-стрикционной модели Бина и РодОела, 1962. Сопоставление расчетной величины .температурного гистерезиса с его рэалышм значением позволило сделать вывод о том, что температурный гистерезис при магнитном упорядочении в перечисленных выше 1фисталлах в основном обусловлен магнитоугфугими взаимодействиями.

При исследовании динамических свойств кристаллов Кгуш необходимо также учитывать анизотропные магнитоупругие взаимо- • действия. В результате прямого феноменологического расчета показано, что' в отличив- от случая коллинеарных и слабонвколли-неарных магнетиков в точках сшш-пэреориентационных фазовых переходов Т1 и 1г все скорости звуковых колебаний остаются конечными, а магнитоупругая щель в спектрах спиновых волн в этих точках обращается в нуль. Этот вывод согласуется с симметрийным предсказанием о нзферроэластической природе рассматриваемых фазовых переходов. (В.Г.Барьяхтар, И.М.Витебский, О.Г.Пашкевич, В.Л.Соболев, В.В.Тарасенко, 1984)

В заключении кратко сформулированы основные результаты и вывода, полученные в диссертационной'работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ " И ВЫВОДИ

1. Построена Н-Т диаграша трехгодрешеточшх нексллинеарных ан. тиферромагнетиков со структурой перовскита. Выявлены аномалии

магнитной восприимчивости в точках сшш-переориентациопных. фазовых переходов.

2. Предложена новая интерпретация наблюдаемого фазового переход . в кристалле Кп3А^.

3. Для трехгодрекеточных, неколликеарных антиферромагнетиков построен магнитный лагранжиан и исследовано поведение спектрг спиновых волн при спин-пзреориентанионных фазовых переходах.

4. Исследован обманный пъезомагнитшй- эффект в кристаллах Mn3ffls с M=N1, Sn, kg, Zn и Ga. Определена структура пьезомагнитногс тензора и дана оценка величины его компонент.

5. Доказано, что наблюдаемый температурный гистерезис при переходе между парамагнитным и антиферромагнитным состояниями обусловлен обменной магнитнострикдаей.

6. Получены выражения для пзренормированных упругих модулей а магнитоупорядоченной фззе.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. В.Г.Барьяхгар, В.А.Львов, Е.В.Гомонай. Магнитоупругие эффекты в трехподрешеточных антиферромагнетихах со структурой перовскита (Mn3KlN, Mn3GaN). //Киев, 1985,. 24с. (Препринт ИТФ-85-111Р).

2. Е.В.Гомонай, В.А.Львов. Феноменологический расчет спектра спиновых волн в неколлинеарном антиферромагнетике lir^NlN.// уфш, 1989, 34, N4. С.578-553.

,3. E.V.GomanaJ. Magnetostriction and plezomagnetlsm or non-colLtnear Antiierromagnet Mr^NlN J Phase Тгалз., 1939 18, p.93-101. .

4. Е.В.Гомонай, В.А.Львов. Обменный пьезомагнетизм в неколли-неарном антиферромагнетике Mi^NlN. //от?, 1989 , 31. N5, с.262-263.

5. E.V.Gomonai, V.А.1*707. Phenomenologlcal consideration оГ spin-ware spectrum in noncolllnear antiierromagnet Mn3NlN

Joum. о/ Magnetism and Magnetic Materials, 1990 , 86, p.301-306.

6.'. E.V.GomonaJ, V.A.L'vov. Phenoaenologlcal Investigation о I phase transitions In noncolllnear antlferromagnets or pe-

rovsKite structure. //Kiev, 1991, 24p. (Preprint ITP-90-822 5'