Спиновая динамика многоподрешеточных ромбических антиферромагнетиков тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

1 ,Ц _ 1 Г)

> —» ■ .< , \ : * II :

академия наук украины

ИНСТИТУТ МОНОКРИСТАЛЛОВ

На праваз рукописи УЖ 537.БП.45

ШАХОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ

СПИНОВАЯ ДИНАМИКА МНОГОПОДРЕИЕТОЧНЫХ РОМБИЧЕСКИХ АЩТОЁРРОМАГНЕТИКОВ

Специальность 01.04.02 Теоретическая физнха

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-натеаатаческих наук

Харьков. - 1992

Работа выполнена в Донецком физико-техническоминституте АН Украины, г. Донецк

Научные руководители: доктор физико-математических наук .

ВИТЕБСКИЙ И.М. ■;/''.'■. ■

кандидат физико-математических наук, старший научные сотрудник ПАШКЕВИЧ ИГ.

Официальные оппоненты дохтор физико-математических наук : профессор Локтев S.U. доктор физико-математических наук Лавркненко H.H. Ведувая организация: Физико-технический институт низких температур АН Украины

¿Харьков. . ' -V■

Запгта состоится . " 1993 года в часов на

- ■ • ■ ' ■ ■' ■

заседания специализированного совета К 138.01.01 в Институте монокристаллов.

Адрес: 310001. г. Харьков-001. пр. Ленина 60.

С диссертацией мохио ознакомиться в библиотеке . Института» монокристаллов АН Украины . Автореферат разослан " года. •

Ученыа секретарь ; ,.

Специализированного совета

. ■ к 138.öl.01

кандидат технических наук Я.В. Атрсяенко

\ Ъуг- I РОССИЙСКАЯ н

ГОСУДАРСТВЕННАЯ э

БИБЛИОТЕКА

■' ОБЩАЯ ХАРЛКТЕРИСТйКА РАБОТЫ

: АЮ'уадькость' теш..: Болыпйнств'о. иапктиксв. ггспользуеиыг для '.•рейёнйй' различных. иаучнъя и тех^чесюпс задач, яяю&тся шого-подре'п;еточ1К231: кагЕнхоупоЕЯЯбченньйа' кристаяпайи..- К ш откосятся-, .например,■'.'кристаллы/ ъягсисг : и мсио4, являшдесяся багфБЬ&и^'соединентждлй; получеякя. высокотемпературных с'верк-г^о&эдащих - материалов.- одтхо. в - значительней чяслэ работ -•'.свойства .-'реалБны*\м21гезйа!;ов описьшамтся в-.-.рамках - ыоделея. у^ывш^ч'.'яйь-'л-'ёкусляескке ветва: сплн-волкоеого спектра. Мезду.тем-извеапю'.' что. в общемгслучаё п-подреиеточного ыагке-.Т51к.а. число-, а^устическза сййоеш • г-етгей не..превышает трех Ш. остальные' п-3' веяи .магношюго . спектра приходятся ка обменные •'спиновый' 'волны.' • Прэтбиу" изучение различных. физических- свойств 3 ' характеристик- •'•'ыапштйьс, материалов, связанных с обыекЕЬМИ молил: является актуальной и вгшюй задачей £21. ".

1 -.Щ сегодкшзШ. .день, .в ряде цагкоткков достаточно хорошо •язучень! одп.ород::.;? кол'.б2шгя;оСке12П)1Х сгзжоеья волн, напртор. . их ■. проявлений'-' - 2' . антаферромагайтном: / резонансе СЗ-8} . ила одаохшзйншц рассея£ш1 -- света. ' И; I01. --Поэтому,' в. связи с . увеличением .'йс'яа -объектов,: в - кбгорых; ебваругеяы :С.бменшз коды кагнтюго -резс№гс^^ лсслэдовашз,

процёееов '.взавмодейсувйя .«Ьбмейй-^-Л .акуйтаче'екзмз-.

:' магнонаыя. и-, $ои£даайг ^/в^ст^ехи^.^^сясошся^йоа.'.'- теоргл■: р&т ..^лайсации: обм'ейхшх сшшовых'-волз.'. " ■.•' ", . ' . ' . '

. ■• в '1шЬгошд-':

(•реветоч^с-вд^^^кдаг:;.рг^кг1тахвоъ ---в - работа:: Ш.121. свя-зайвь® ^т&грокО* ^оглощеШей света' и ваделекяаг'т*йоад-; чещ1о6ти.-дадренетЬк ;прй>. изкен5гзо1': температуры- ГГЗЗ. -'..К-'такш ■ э^фэхтам, в. которых проявляются -осббешйста -тспоктра.-. всех вет-веа- сгккЬебж. .'воли относится ,-так::е '•и-, теплоемкость - кристалла. • >П^дставляет-1Щтерёб-. .вьешшть . родь ■'^бкйдги сежобых- волн ; в Гтерьюдйн1.2&а' иаотатшеа.-а- -т'щда лгеейедовать- воз:гез5юсть выделения' этого., в&ида'яз- и определе-. кия-/частот-''.од1а.о^даж ^йлэбг1иа-- магйохюв,. Особую, актуальность ; этот'вопрос- ирггобрэтает' этом аэтгфер-.-: "реаеиЬйй-.не" дабЙйаяез^ •••:.•' - '

Ь-.-дью работы являлось: ' „ • • .,

ал- Построение микроскопической теории релаксации обменню спиновых волн в четырехподрешеточкомромбическом антнферроматне-тике..

б) Теоретическое исследование температурной зависимости Тяжловой теплоемкости «ногоподрешеточньн антиферромагнётиков. /

г) Теоретическое изучение антиферромагнитного резонанса четы-Г^кпояреЕегочного шт; ферромагнетика сиш^гн.о в полях/перпендикулярных легкой оси кристалла.

д) Сопоставление вьтодов теории с результатами эксперимента. Основные результаты, вьиосю&ю на задзту: .

1. Предложен кет од получения слагаешь шсших порядков по ошратораа ррядетзш-ункчтохення ыагжшоз в гамильтониане ыно-

_гоподрежгточдаго кагаетака. иаксипально испапьзуюсий его. сим-метрио. : ' ■ "■■■'■•;■'■..•.

2. Еперз1й рассмотрена ьшсросхогзЕческая теория: релаксация об-ыеншх кзгновов к исследованы все зозмсшз^.. процессы , магнон-ьгагиоккьк .а югаэа-^ошнгкх ззалиодегствиа. опре^ашшзде величину этой решхсщцш та п^

3. Шйазаш. что осповггоа вклад в гирину' лккгш обкгшиг /мод »ыпсгггаго резоюЕса з сиа^ггго даит процессы распадкого" тала, гжпггуда которьз еэ зазиснт от' величины^.маш.ггного. го-

ля. . . ■ ■ • ■

4. Определен гяаваД мгзсагззм тёшзратурюа' перзкорлгровкн частот обметит код юпзттюго резск.гиса. обусловлен:;^ рассеянней оОиешак сгановщ волн на, акустаческнз ..■;.;

5. Впервые числе1шо исследован' вклад- »»пряной -подсистем ромт остесккк четыр«з:хподреЕеточ}Еза ■ трехыерньз а - квазидвукерньз' ан- ' тиферро*лгйетахов'- в теплоешсость/кристалла к рассмотрена возможность т-гселекая этого вклада-'йз пат-юл теялоемхсетз.—

6. Мзучек* осиотъз} .состсякал.' частоткэ-паповш' - зазксаюста актзферр,салатного . рвзонайгса и.. высокочастотная цапатйая '

гс;при2мчавос*.ь. в четйретазяреевто^ноа 'оргора&жекои.-атафе- ■ . рроиагкетгхэ.-.- а- шааг. ш'рпендшс'/хярая лэгкоа оса ."кристалла. • •

■ Все .:пй.речлсукк:-2с-э-■ результата ванузогы- впгрзьгэ.- /что -ошгдедяет научную- позш-ту работ 1 : . ; ■

Научгуя к тпадггачесйое значаще п^-отн.* Паяг2с:.гг ЕОЕУЗ-.-. 0 •рлзохонзЕза и 'ризксацгэвнь»' свойствах -дитлдрата хго- .

ряда меда Проведено . сопоставление -теориии зкспзрагепта. что дало возиотаость понять природу физических процессов релаксации ■ обменных код,, протекающих в многоподредеточкых магнетиках. Вычислена спиновая теплоемкость ромбических антгферрсмагаати-ков. я. рассмотрена возможность обнаружения начала. ыагконксго спектра для квазидвумерного антиферрсмагнетика. ьа2сио4. Апробация работы.. Результаты настоящей работа-.докладывались на XVII и XVII Вс. конференциях по- физике магнитных явления До. нецк 1985. г... Калинин Г988г. . . п Вс. гколе-семинаре 'Спин-волновая электроника, СВЧ' Ашхабад. 1985 г. . ххи Вс. совещании, по физике низких-температур. Донецк 1590 г., Вс. конференции 'Современные хфоблеш статистической физики'. а также на семи; наре '' Спиновые' волны* Ленинград 1988 г. .1990 г. . Диссертация состоит из введения трех глав и заключения, со держит 22 рисунка. Список литературы содержит 85 источников. Общий .обьеы.текста 118 страниц. Материалы диссертации опубликованы в Б работах. •';'■■'.

- СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ .. Во введений обсуядаетсЯ: актуальность выбранной тема.формулируется-' цель работы,- пёречксишйтся основные. положения .выносимые На. . закату.-. излагается . научная новизна и. значение работы, рассматривается структура, й содержание диссертация. ... Первая, глава-■ диссертация-посвящена-изученгаогмикросколяческой теории- релаксации ■ обменных спиновых, мод,. В. -первом параграфе . это® главы .строится гамильтониан четырехподрешеточного ромбического ащиферромагнет1оса ,типа ..сис^жгн.о с' пространственной Груйпой': симметрии-.. В гамильтониане' -магнетика, учитывались только ыагаон-.магнонные и магнон-фоношале взаимодействия. Для. того стебы, максимально учесть симметрию "ыайютика и суцествен-■ но ■ упростить вытеслёний. процессов'■ релаксации» вводятся ляней-ньзэ ^гомбшшцда фурье-ксмпснент спинов подрсазтск »а<к>. 191..' В . 'спиновой ■ части.' гамильтониана' учитывалсяобмекйые и обыенно-: релятивистские взаимодействия - между , сйинами годрешетск. В гамильтониане .взаимодействия сщновоа и фононной подсистем, удерживались лишь . обменные магнитоупругиё взаимодействия, причем наряду ; с обышоа машитсстршетей. которая сохраняется в в двухподреаеточной модели, в гамильтониане магнон-фопонных вза-имодеаствийк ОДагодаря валичаэ инварианта вида о суще-

б;'

ствуют слагаемые обменного происхождения. не ..имеющих -аналогов' в раыхая двухподреветочной модели антиферромагнотика.- Вдапь-нейпсы, релаксация обменных мод рассматривается в колпзшеарной фазе. Для того, чтобы воспользоваться методом вторичного квантования. развит!« для многоподргшгточгйг ыагнетяхов -в [91. необходимо кеприводимые комбаггацки сгояюв подреаеток выразить через операторы каддуй из которых .' записан в своей собствен-доа локальной сйстеме координат с осью oz' талравлёикой- вдоль, равновесного значения спина. .Сййэь-/Ибаду -.«епряводамши- комби-нациямз сшшов подрешеток.■ залисанньма слстеме. коорцйгат красталка и эпшл se комбинациями. но -.згизисанвыда в .'локальная системе хосрдкнгг v." осуществлялась при. пбыоци иатриш пере- ;•' хода, коьгпонекты которой определяются оснозньью .состояниями ыагиетака. '■

Дадькей&ее рассмотрение процессов релаксации ограничивалось инэыэш те^ператураьа т < тм. При 'эти, температурах плот-кость • • спшшьк-'.гозвуадекиЯ' в ыагиеткке всегда, мала' (спян-вслшовш щаблнзегое), что дает возможность прл повода преоб-разогаккя Гол2те£ша-Прпг^цсога^выразить -¿ператора. . .Через операторы сгозюшз отклонения, поярезетой. 'В-'данной.;- конкрет-'.; ноц случае... в разяоасейияГфшяейа-П^гко^^ це' •;

только лайедиаЬ«шена..'одобсйшгя- кепрйводиъаа-. цонбинздиа • one-' paropos-;ствтт'.©тю»ямш8>.- по & куйэтерхаё .сглгземь«' т.опе-parc-paii сгййэвьа .отююкегшз гйд'реве? о».-, 'В. *у<5гз.€>скиж ^лргавиьа:.-.; ■ операторы сглновьа,-а-клдаенкй шддеаеток.:' такге ках.и в.'ликей-. чад членах разложения Го1ЭТ£гш-;Пр2ыахрВ2л".вырезались -через. oOi-^r-c^iiibse нелрзвадюел? ':к<ч*би&ин8'.' операторов сжно?^ откло-'' ненха. что эогиожность. • ^*ту..'.снммет<;- •

рай иагкегяяа. аягоргоазировать: процедуру -гычйся&нйя. -гишшяуй процессов вэагаодейстБяя. ' & полученноа гадда&тряЬне.: путём . люгонаюгзаяая, с помспаьо urv преЬорсло;Ваина" Боголюбова-/ Тяб- ' лиг-.ова. квадратных сдагау^гх содерз&етх. рбобЪениыэ линейные хомйжадаи оператороз спиновш: отклонения прдреаетрк. вводятся иапюшаа опйраторы. После всег преобразоваяиг; структура ыаг-вдшого 'гамальтрнаака .сде-.атическл отсылается' шраяенаеи;

• »*»• . . .■ . ..... . '.

+ 12<»жх«> otoza3A4 ♦ I3<tjL.X«> + (I)

♦ <1^.3.4» 01Л2АзА< + ^Одд^АДО^

где скн-операторы роадения-уничтожения ыатнонсв ветви м с волновым вектором k; энергия магнонов; сператорш Aff и

о^вида условно соответствуют акустическим я обненньм

мапюнам, в - совокупный индекс км. Амплитуда i в (I) пропор-щюнальны обменным интегралам.. а к содержит в виде множителя ' неоднородное; взаимодействие. Цзялошинского-Мория. Отметим важную особенность второго слагаемого в фигурных скобках" СI). В него входят л»1бо: четыре .. оператора рождения, либо четыре оператора уничтожения. либо пара операторов рождения и пара операторов уничтожения. Причем в последнем случае один из операторов" пары оператор обменного магнона, а второй акустического. ' Таким образом ..этб .слагаемое, описывающее в обменном приблже-нии взз1шодёйствйе подсистем p6MeiiHbE и акустических магнонов. содержит' лизь процессы рассеяния обменных мапюнов ка акусти-■ ческих.- •-•. Поскольку. • квадратичная часть гамильтониана иагнон-фойэнных- /вза^одействий'' содержат дополнительный: малый мнови-тель d/г, описывающий некбллинеарнЬсть магнитной структуры, то в 'дальнейшем -смешшажем ь4агконньй и фононных состояний будем пренебрегать. :.' - .

Часть гашлътоциана, ощсйзахдего процессы магнон-фонон-; нья взаимодействий "иыеет. структуру;

" гдеx'''-ббмённые мапштбугфугие. прстошцгье;; фононкые операто-■"- ры вида ь'+ь^. ь^д.'-операторы рожде!гая иукячтожения фотонов,.-я.■ -. ср1вокуйньа' йнйекс номера'фонемной ветви v и-- его- им, цульса;. ч...JPejHTHBijcfltaa'. 5асть ;-гаыш1ьтойш1а магнитоупругиз: взаимодействий-намй-йб сов-.

..падает.'.9 .придеденной:;в. < ., УяеТ'.Дйшль-дйпольньк взаимодейст-Ькй вриводй' кViparacTiraiw маз^н»йагнон1!ьй процессам. Структура-части гакщр,тонигша.' обусловленная диполь-дапольнььш вза-' ИЕбдейст,ишот<опрёделяется:\выражением: .

+ V*' 3 3 o| <з>

'ш l I 3j. 4/

Здесь т?-коиотанта дглолъ-диполыап взаимодействия.

'Во втором -дараграфе/шрвоа. глаил'.ш''.6снов^-га»£аиьтойааш-'-(1-3) /'анализируются времена1 •ЯЕазш'.-'рбиёшмг. мапюнов. Как'.слэ- ' дует , из .'вышеприведенного гамшхьтониаш. релзксад^гя обменные штшвэв определяется двуьа группами процессов. Первая группа - это процессы, которлэ могут идти ,'прд- нулевой температуре. К ним пранадпенаг:' i- процесс распада обменного- иалюна на -три . акустических, амплитуда этого процесса' щюцодаональка коне- ■ танге.'нэодаррадно1Ч> .взаимодействия'.ДзялоиБпюкого'-Ыоркя. ^процесс -п. •' обусловленный'= обменкьзд - мапштоупругши 'вдаиыбдейст*-' •• распада обменного шгнока на-акустические ыагнон и фо* . нон. Втораз Г|г/11Ш"процессов ..-это процессы, адудае :йри- т*о; Это еяедуххзю .процессы: iii --Сшяйкя обменного-и • акустического' líanioiios с образованием двух 'акустических -магнойов, аыпи:туда которого проп6|тао1оша ..коштайте • 'иеЬдао)х»б«>го. :взаимодекст.- .'. 'зкяДзявмшкжого-Карй». IV -рассеяния ;'o6úé'iÉioro' 'sjartio^a- . акустнческои. v .расоеяшш оОкетюго. шпиона та.- ойиеццои..] Ашдигуда приведенное npaáécco's pácceinsia сбуслокц«:;и: сйыеа-:.'. •1йШ; юанмоде'йстаадыи . между - капюнак:!./. й. шонеа • !?оцеос;; я. ■ оОуслаал&ШйЛ •■обшнньаз; '&ш1штоупр-/Г1азг '£заю&дёйствияк2\ слияний . оСмснлогс и акустического йагнбиол. • -'с • ..ой|30зовайибм-фовощ. Учет зййгнятюго .'дзш€ид>-дкпольного' .вз&Ыодегс'твдя 'дает '.малые добавки во seo.. ' рассмотренные гжеУп^це.сбы,>/обу©ловден- : .нь» магнон-мапютсма -'.взайюдёйст^и^ми: • и'. пригонит -к- -рехмаг- \ ионному процессу, га. -. распада .ременного магнат ■iá два акуе- ' -.тических. Гааильтонкай. 41-3)' в/'принципе'-допускаетвозможность' возншедозешя и- jusyr^.-ifPQá^^avpe^cáiaiaiоднако. • онз зал1: .реиеш законами седраненая.- У '■:.- ' . '. .'

В третьем параграфе пергоа- глада .проводится сопсстазленке ./ теорга я эксперимента. ' Ксгодя аз зкеперацентальньа дангидсп- ■ ределяится . глазные: • •-нехйшзйы' ■.'ралаксацет- . о&зенньп ;ыод / в -cuca «гяа0. соответстзусйке gpoqgccaii' Щепала -обыеггюгЬ ■ мап;о-■ ва на трп. акустических. • и щ- акусптгескяй фойоя. а. акустачесихЕ. иапкш. Имеется\$йоапе^ратешгое' кслэтестБ^оа. сш- порядку.'.

величины), согласиеэкспериментального я теоретического значения полуширины- .линии антиферромагнитного резонанса обменных

-МОД. '

-В соответствии-с экспериментом;., полученные времена ишга . однород&К обкэшьд магнонов не зависят от величины внешнего мапипюго поля. Теоретически это об_ясняется. тем. что в главных процессах распада образуются акустические магнокы с боль-- стаи волковши векторами, энергия. которых линейно зависит от пойя> Вследствие, зтогб обстоятельства.магнитное;поле выпадает ят законов ..сохранения энергии этих процессов, а также не входит в м-у -: ййзффгщйекгы-.квазичастиц.. участвущих' з распаде.

В четвертом параграфе первой главы рассматривается темпе-П'Г/Рная псренормировка частот сСмен;п-.к мод. которая возникает г^еимусественно за-счет процессов расссяшм обыеншх магнснов

■ на акустических.' ■ Сопоставление с'.'экспервментом 'показадо. что з • целом предлокещгьй.'механ1йм "температурной.перенозйЕ1ровю1 час. тозг. обйеншх; мод' правильно описывает наблюдаемое шнжкчже "частот, обменных мод с позьяённем температуры. -

■ Вторая-глава»"диссертации поевяцейа азучёщжг спиновой "тешюе-шсасти' ; чешре'хподреЕеТочшг. ахпжферромзгиетккоз. Рассматрква-. вгГся- -и - сравш5ваюся.':магнонньк •• теплоемкости ; антиферромагнетзжоз, как .•.с'; трезгмёрккм магатз&м .упорядочением тгх и с квазндвумзр-

.'--аш характером магнитного упорядочеш1я. /вычисляются-, и-.сравки-йавтся- магаенгаа'.ототвэстк .состояний . тиков.: .Дйя' аята^рроиайретаков' с третаерньи"характером, мапвгг-. ';■ ногол упорядочения ■ тала сису.иг.о. ¿;слады: .в .маггюигу» темло- . .' емкость от акустичес'юй -и; обмейих-спиновых ветвей существенно ... . {ш'дгич^'^От.-.'обмегаяс'; сйоювьсг^-ветвея :Зтот вюед: в основном . -'носит эй^ейно^екийтарахтев а., от/акуст^ёских.магаоков,. для . - темчёратур он':1фашрда)яалей- т*.'. В

. '' области . те>шерат/р.''.' ■'где ■■'■ работает стпш-волнозое' -приближение ■ ■•. вклад, з -.спшйвуп' теплоеь!кость: от- акуст!тчес1аа'':магнонов 'значи-.. -тельно. превышает,- вептайг/--алогичного' вклада, от обменных спя-■ '•'' но'вде волн;. Что. хасгётся 'кваз'идвуэюрногр анткферромагкетика. -■/■.тйга'.^сио^.- то уклада з еюшовую'теплоемкость .этого нагнети-• * ■: ка 'от -обыешых'и акустических. -сготноеъя ветвей, 'з области тем. ¿е^атур больших энергий агак'г.^щй мапюпсз, одинаковы и про. порцибналькы г*» 1!з-за болызой: велн^йыХ'шл'еграпа Енутрислсе-

вого обмела в ьа^сио^ такая зависимость сохраняется до температур порядка ЮОК.

В заключительном параграфе второй главы обсуждается возможность выделения магнонного вклада из обдей теплоемкости для квазидвумерного антиферромагаетика, квазидвумерность которого носит часто магнитный характер. Для этого вычисляется фононная теплоемкость магнетика ьа^сио^. по известньм значениям скоростей звуха И41 и предельных частот оптических ,фо-лонов Л15]. При этом оказалось.- что область температур где фононная "теплоемкость пропорциональна т3 является достаточно узкой, около БК. Установлено, что вследствие:различной температурной. зависимости магнонного и фононного вкладов на кривой ссг>/т* ( где с<т> суммарная ыагношад. и Фонбшая теплоемкости кристалла) возникает пик ъ области начала магнонного спектра. Получений теоретический .результат находится. в хорошем согласии с экспериментом.

Заключительная третья глаза диссертации - посвящена изучении основных .состояний и частотно-полевьй ■ зависимостей аяти-ферррсмагнитного резонанса в четырехподрешеточноы ромбическом антиферромагнетике типа сиса^гЯю в -по-ряхнаиравлеанья вдоль осей сммметперпеняикулярвдг к легкой оси «к крйсгалра и. прейьь шаюпцвс обменные поля. ;

В случае ориентации: поля и ог-изучена, область сильного взаимодействия сбаенной и 'акуотичеоких- мод -йдайаксшоа сишет-рии и показано, что наямевдиве -расстояние «езду частотзиицро-порциональнр постоянньм взаимодействуя Дзяжшшского - Мория и недиагональныы компонентам .тензора е-фактора. Пра: ориентации поля, н «. от шгется .¿лучэйШбв выро!иение ■ частот - обмеайьц' я. акустических мод. однако., .взаимодействия между- ними не возникает .■поскольку.- эти мода прииадпеа^т. разшм^тшим С1в«втрЮ1;

Фазовый Переход- в. -сгин-фйш фазу, .при' котором основной вектор антиферромагнетизма^ обращается в ноль, является- фазой«. переходом - второго - рода.: поскозожу ■ ш сопровождается •уменьшением .магнитной элементарной .ячейки вйвое. . При Зто« число мод магнитного резонанса также уиекыпетсяч-вдвое>'однако;'ш* аналогиис фе.рримагнетиком 'мозио ио-йрйргемуговорить о .наличии одной обменной и одной акустической 'мод. - различай их по типу- прецессии намагничешюстей йодрешеток. В сшн-фпш фазе.

реализующейся' в поле я voz. между'• спинами двух подрешеток имеется слабая -неколлинеарность. не исчезающая дase в бесконечно ' больших .полях, ; Спин-флип фаза, возникающая в поле н а oy. является строго коллинеарной.

Получена высокочастотная восприимчивость актиферромагне-тиха. во- всех фазах й рассмотрена. интенсивность поглощения на .обменной моде, в• коллинеарной: магнитной структуре.. Показано, ■что''.эта интенсивность пропорцинзльна величине. взаимодействия. .■ Дйялошшского-Морш. Таким .образом имеется, возможность погло-

• сешга на обменных модах-даже в коллинеарных мпгзптнкх структурах в ситуациях, когда' это взаимодействие- существует, но при данноа ориентации сшшов не проявляет себя С не приводит, к под-;Г4бу спинов подрешеток).; . '

- . :'. . 'В конце, этой главы обсуздаются особенности- формирования величины взаимодействия Дзялонкнсхого-Мория в различия анти--ферромагнетиках. . '.'■

•'-. Основные результаты и выводы работы.вынесены в заключение "с формулируются следущим образом: . • .

• I.. В'.настоящей работе развит. предлогекхкЯ ранее, метод . вторичного -квантования гашльтониана- ¡сюгсподрекзточного маг-

■ нетика. Показано.: что использование, ¿ишетрии .многоподрешеточ-Ного; магнетика, путем введения лшейнш комбинаций: операторов спиновых' отклонения при, переходе к представлении Голстеяяа-Примакова . позволяет, алгор;1та;*зировать процедуру вычисления амплитуд нелинейных процессов. .-.-'

* . . 2. Построена макроскопическая тэорня ролаксацки обменных спиновых волн» Исходя из • зксперимепталыггх да-шьг. определена главке механизмы peJ^caщш oйыeш^ЬE Moд в -CuClг•2!^2o. соот-

■ ветствукйгле. процессам распада-обменного' мзлюна на три ахустк-; ческих а на гкуст;гчесю:Я иагнон я акустический фонюн.: Показано, что ^¡{жзпуди дажл пртцессов отличны от нуля только для

'. шюгоподрегеточкьк магнетиков. и .¿ согласии с.'зксперкментом не '•закисях' от величзпы йнеЕнегЬ магнитного поля. Получено удов' детворительдаё. 'количественное' ■ (lío порядку величины) согласие •экспериментального и, ' теоретического'. значения- времени зязнл обаеш^.магноно'в. ' _ .

3. Показано., что температурная перенормировка частот об-

■ кеш-ьгх' код возникгег преимущественна .за счет процессов ргссея-

шя обменных магнонов на акустических вследствие более быстро- : го увеличения чисел .заполнения последних с ростом температуры. • ■

4. Для квазкдвуыерного антиферромагнетика Lazc«o4 и антиферромагнетика с трехмерным характером магнитного упорядочения сис1г»2нг0 вычислен вклад спиновых волн в теплоемкость этих кристаллов. Показано, что в трехмерных антиферромагнетвках наличие , обменных магнонов приводит к эффективному -понижению суммарного ыагнонного вклада ,в области температур порядка энергий активации акустических ыагноков. Установлено, что в квазидвумерном анткферроыагнетике LazcuO<i возыогно обнаружение, начала магнснного спектра По появлению' пиков на температурной зависимости величины ссо-т3 (где с(т) суммарная магнон-ная л фононная теплоемкость кристалла) в области низких температур, по рядка энергий активации становых волн. -

5. Рассмотрены основные .состояния, -частотнотполёвые зависимости антеферротпьггного резонанса и тензор высокочастотной магнитной восприимчивости в четырехйодрешеточном ромбическом'

. антиферромагнетике . в ■ полях трепендакулярных' легкой оси кристалла. Показано,, что даже в коллинеарных структурах, и в ситуациях. когда взаимодействие* Дзялоаинского-Мория существует, но при Данной ориентации спинов не проявляется (не.-приводит к подгибу спинов1 шдрёшетогй. игпгенсиввость поглощения на обменных модах определяется величиной- этого взгйагодЬ-йствия. ., -. . ■

Проведенные в' работе теоретические исследования спиновой . . дшампки. шюгоподрешеточньа , ромбических. антиферромагнепжов полностью подтверадеш акшериментальн^и результатами .- коли1 чественное согласие-по порядку величины. либо в .целом неплохое качественное согласие с экспериментально набдадаемьаш и- теоретически получениями зависимостями физических величин. Материалы диссертации опубликованы в следушрх. работах-. ;;.!

1. Пашкевет О. Г., Соболев В. Д. -. Шахов В.В. Резонансные свойства четырехподрешеточного. ромбического антиферромагнз'тика в шлях гаргандикуляршх легкой оси;- ФИГ. 1986, №9. ,с,ЭБ2 '' - 971. • : \ ■"■■ ч -х':. -'

2. Еременко 3. В.. Ззягин С. А., : Пашкевйч Ю. Г.; Пишко й. В., Соболев В. Д.. Шахов В.В. Зависимость частот обмыпых иод алти-ферромагйитного резонанса от температуры в «мс^гн^. г/ фтт./

• I9S8.-T.30, 1Н» сл251-тз1:^;..' ; .,•

3. Барьяхтар В.Г. . Еременко В.В. . Звягин С. А. .Пашкевич В.Г.. Пишко В.В:, Срболев В. Л. . Шахов В; В. Релаксация обменных спиновых волн в дигидрате хлорида меди. - Препринт ИМК-90. - 25. ВНИИ Монокристаллов АН Украины. Харьков. 1930 г.. 32 с.

4.Барьяхтар В.Г... Еременко В.В.. Звягин С.А.. Пашкевич И.Г.. Пишко В.В. , Соболев В. Л.. Шахов В. В., Ширина линии обменных мод магнитного резонанса в четырехподрешеточном ромбическом антиферромагнетике.. // ГОТФ. 1991. т. 100. в.№(12).. с.

; I ¿S3-1909.

"-'5. Блйнхин В. А. - Витебский И.М.. Захаров A.A.; Пашкевич Ю.Г.. Соболев -В. Л... Суетин А. В.. Хлопккн М.Н.. • Шахов В. В. Исследование ¡¿агаонного вклада .в теплоемкость многшодрекеточньк '^нтаферромагнетиков La2Cuot. м^сио^ и сиа^га^о w Препринт '!МК - 31-02 . Институт монокристаллов АН Украины. Харьков. 1992 Г. 43 с.

5. Еременко В. В.. Ззягкн С. А.. Пшяко В. В... Пашхевич Ю.Г.. "Шахов В. В.- Резонансные. свойства четырехггодреяеточного; антифзр-рсмалэтиха. //ФИТ. Г992. . la. №3. с. 255-260..

'ЛИТЕРАТУРА.,;

1. Halperin D.I., Saslow .. V.M. Hydrodynamlc theory of spin ■waves In spin glasses and other- systems with. noncoUinssp spin orientations.- Phys. Rev.,1077, B16. H°S, P-2154-21S4.

2. Барьяхтар В. Г. .. Витебский И. М.. Яблонский Д. X. Симметрия л :, частоты.', магштного. .резонанса. в магнитоупорэдоченньс крнс

таллах. ■ - S3T®. 1979. Z2, fi°4. с. 1381--1391.

3. Барьяхтар В..Г.Еременко В. В.. Науменко В. М. .Папкезич ИГ..

• Шпцко В.В.. Соболев В.Л. Обменные моды в аита$ерромагнитном CuC12«2Hio. - ЗЭТФ, 1985. т; 88. №4. с. 1382 - 1394.

4. Звягин А. а . Кобец Мл1 . Криворучко В. Н. .V Степанов А. А.. '.. Яблонский Д. А. 'Нагнятный • резонанс и фззовьа-перехода з дзу-

, uejam англферрсмзгнё-ппсе <кнз>2<ст>змп сь // S3T0. 1385. -T..S9. N 6(12).- С. 2293-2317.

5. .Степанов A.A. - IlassEco-B.Ä.1(обец H.IL Обменное мода.з мо-•' "ФйГ,-1383,1Д. »5.

•■■ с. .550-557. •

6. ДаньЕгя-ЕК.v.. Зельцер А:.е.:; Попоз.В.А-:'Зеткрехпсдрбшеточнгя модель.. дзуосного .я. сойоставгаяке.-- ее с

• эгетарййентем //ФНТ. ISS5. ц, л?, с. 768-785. :

7. Зализняк И. А... .'.Прозорова Л.-.А.. Петров . С, В. -Ыагнитшз резонанс в неколлмкеарных гексагональных актиферромагнета- . ках с.-Мг^х-^у ЖЭТФ. 1930. ЙГ, N1.. с. 359-336,

8. Витебский И.Ы.. Соболев В. Л, .Чабанов А. д;. МаГШШ1ая симметрия и спиновая .динамика.' офганшэшкошшй^рэь& ант'иферромаг-непшов со стррстурой с^дсгУ/ФЩ,. 1990, 16. Bfcin.IT. с. 1428-1434. '

9. Еарьяхтар В, Г. .Пашкевич ю.'Г., Соболев' В. Л:... Рассеяйие - света : на магнонах. к. магнитооптические эффекты в многоподредеточ-.

них ыапгет:гка2//'ЖЭТФ. -1983,-т. 85.к5(П). -С. 1625-1637.

10. теЬяШ 1.М., Уег-ехпе'пко , АЛЛ, РасЬкеуЮЬ.. •*».<!., ЕоЬоХеу V.!.., Гос1ого\. . Опо-па^тюп - ПсЫ.■ ■ ехсЬзп^е-пспссШп'.а!' С.-1991.-У.178.-Р.189-192.

И.Ереыенко / В.В., ; Згппш С.А.,,, Па£псевЕч ;. • ЮГ.,; ;Пшко. •• В.В.. Соболев ВЛ., .Федоров . С.Л. • Двухмагпокюе; поглощение -й ■ осо- -бенности. спектра скшопз '; вйш'.ъиоготдрешёточнш анти-ферроыагкетиков.// - 5ЭТФ-1937.'; ТЛЗ,:. К6( 12).,С.2075-2089. '.-:"

12. Алястрзтов : А. Я..' - КрлЕоручко В:.'И;. .'Степанов ■ к/к,\У' ЯбЛон-сккй. Д. А. ;: Двухмагнонно'е /поглбщежв. в чстырехподрс^сточком квазидвуыерном'. рсжтйвйстскоЫ ■ ■ анв^ерромагретже^'. - Физ.. Низк. температур;- 1988. - т.14. -С, 374-385. ,. .■• .

13.Дорс2'.>з В. Д.. Кржоручхо В. н:. Савсста Л.«., Еестаков а'.а! . Яблонский Д. а. Экспериментальное .и- теоретическое - йс'сле-

. -дов'аше. те^лэратурной ^ависжЬ'сти .' .йодйшето'^гой ■-ншагпк-/ ченности д-лЧЗиО^ // ЖЭТФ,. 1992. Т. 101: вГ. ■ с. 190-202; ■-, 14-Бурыа . Н. Г.. Тайдук А. Л., Жерлищш. С. В.; Колобков Ж. Т.. . Филъ ■ В. Д., Па:й;:лоь- И. В.', Гесь А,-П., Варило С. Е ." ккгунйв . Д. И. - упругие . и магнитные свойства монокристаллов Ьа2Си04 <5 . //ФНТ. 1992, Т. 18. N3. с. 247-254. ■

I.., Рука N.. АЛ'., оЪ

а1. Ьа<.Исе с!уплт1сйХ . еЪисЦев : ОГ .'. ПТЗС '

. РЬу£г1са С, 1991. 1&5-109, р.13б-1б1. '

Подписано к печайг 16.12.92. Овьем I п. "л. Зги. я* 25" Тирах 100 экз. Бесплатно. Ротапринт. ИЭП АН Тхргпшл 340048 Донецк, ул. Яшверснтетсхая. 77