Высокочастотные акустические и магнитные исследования бората железа и слаболегированных лантан-стронциевых манганитов состава La1-xSrxMnO3 (0.12 < x < 0.175) тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ

На правах рукописи

БУЛАТОВ АЛЬБЕРТ РУНАРОВИЧ

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ АКУСТИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БОРАТА ЖЕЛЕЗА И СЛАБОЛЕГИРОВАННЫХ ЛАНТАН-СТРОНЦИЕВЫХ МАНГАНИТОВ СОСТАВА Ьа1.х8гхМп03 (0.12 < х< 0.175)

01.04.10 - Физика полупроводников

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

2 2 ген 2011

Казань-2011

4853554

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный энергетический университет» и учреждении Российской академии наук «Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского» Казанского научного центра РАН

Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор

Голенищев-Кутузов Вадим Алексеевич

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

старший научный сотрудник Михалев Константин Николаевич

доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Несмелова Ирина Михайловна

доктор физико-математических наук Файзрахманов Ильдар Абдулкабирович

Ведущая организация: ФГАОУ ВПО «Казанский (Приволжский)

федеральный университет», Институт физики

Защита состоится 28 октября 2011 г. в 14 часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 212.082.01 при ФГБОУ ВПО «Казанский государственный энергетический университет» по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, тел./факс: (843) 562-43-30.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, КГЭУ, Ученому секретарю диссертационного совета Д 212.082.01.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Казанского государственного энергетического университета

Автореферат разослан «

Ученый секретарь

диссертационного совета, д.ф.-м.н. / Р.И.Калимуллин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Последняя четверть XX века в физической науке характеризуется особым вниманием к открытиям необычных свойств оксидов металлов переходных групп. Вслед за высокотемпературными сверхпроводниками (оксидные соединения на основе меди) в последние два десятилетия проявляется большой интерес к другой группе оксидных материалов со структурой перовскита - к боратам железа и легированным манганитам типа Ri.jAj Mn03 (R - редкоземельные ионы La, Pr, Nd; А - щелочноземельные ионы Sr, Са, Ва и др.), относящимся к классу магнитных полупроводников [1, 2]. Вначале интерес к подобным веществам был связан с обнаружением в борате железа сильных магнитоупругого и электронно-ядерного взаимодействий, а затем в манганитах - неожиданных магнитотранспортных свойств. Было обнаружено, что при приложении магнитного поля электрическое сопротивление манганитов меняется на несколько порядков величины [3]. Величина этого влияния оказалась настолько большой по сравнению с магнитосопротивлением структур на основе 3d ферромагнитных металлов, что это явление было названо „колоссальным магнитосопротивлением" (KMC) [4]. Фазовая диаграмма манганитов содержит различные фазы с разными спинами, зарядами, решеткой и орбитальным порядком. При этом предполагалось, что даже в самых совершенных по структуре кристаллах манганитов имеются внутренние неоднородности, или, другими словами, в этих соединениях преобладает сосуществование кластеров конкурирующих фаз. Эти фазы обычно ферромагнитные или антиферромагнитные. Все большую поддержку получает предположение, что манганиты и бораты могут находиться в виде разделенных наноразмерных фазовых состояний, где две конкурирующие фазы достигают компромисса за счет образования наноразмерных структур. Термин „наноразмерный" характеризует длину этих частиц, хотя некоторые эксперименты подтверждают такое поведение и при их микрометрических размерах. Эти фазы могут иметь одинаковую или разную электронную плотность, но обычно их симметрия разная. Как манганиты, так и бораты железа обладают разнообразными доменными структурами.

Интерес к легированным манганитам и боратам железа в настоящее время прежде всего связан с перспективами их практического применения. Обе группы материалов могут быть использованы в качестве магнитоуправляемых акустических фильтров, генераторов, частотных преобразователей, а также как спиновые клапаны в спинтронике, магнитные головки для записи и считывания информации.

Значительная часть исследований к настоящему времени выполнена на лантан-стронциевых манганитах состава Lai.xSrxMn03, где 0<х<0.9. Фазовая диаграмма этих соединений обладает большим разнообразием, а наибольшее

значение KMC наблюдается именно в образцах с концентрацией ионов Sr пределах 0.1 < х < 0.2. Следует отметить, что в данном диапазоне концентраций S и в температурном диапазоне 100-400 К лантан-стронциевые манганить испытывают целую цепочку фазовых переходов с различными видам структурного, магнитного, орбитального и зарядового упорядочений сопровождающихся резким изменением типа проводимости. В целом манганить можно рассматривать как класс магнитных полупроводников, проводимост которых в зависимости от температуры и степени легирования изменяется о близкой к проводимости нелегированных полупроводников к проводимост сильнолегированных полупроводников. Из измерений электросопротивлеш оказалось, что система La-Sr-Mn-О является близкой к металлической пр х > 0.2, в то время как при малой плотности легирования х < 0.2 она становитс изолятором. Это поведение является следствием необычны магнитотранспортных свойств манганитов и в настоящее время широк обсуждается в научной литературе.

В большинстве последних теорий, пытающихся объяснить KMC, делается заключение, что ключом для разгадки KMC является фазовое разделение в манганитах [5]. Изучение манганитов очень активно и быстро развивается [6], и даже доминирующая идея разделения фаз может быть оспорена в ближайшем будущем.

К исследованию физических свойств боратов и манганитов были привлечены и привлекаются различные физические методы: ЭПР, ЯМР, рентгеновская, мессбауэровская и нейтронно-дифракционная спектроскопия, магнитострикционные, термометрические методы и др.

Одним из перспективных методов для исследования манганитов и боратов является ультразвуковая спектроскопия. Ультразвуковые исследования уже позволили расширить существующие представления как о физических свойствах манганитов, так и о локальных упругих деформациях решетки и об их изменениях. Ультразвуковые волны неоднократно использовались для изучения особенностей структурных и магнитных фазовых переходов в манганитах [7, 8]. Однако применение сравнительно низких частот 0.1-10 МГц с длинами волн, превышающими намного мкм-диапазон, не позволяло изучать различные виды структурных и магнитных неоднородностей, а также особенности фазовых переходов. Кроме того, акустические исследования в большинстве случаев не сопровождались одновременным использованием других методов. Применение комплексных методов исследований с использованием значительно более высоких частот ультразвуковых колебаний / = (500-1200) МГц в сочетании с электрическими и магнитными измерениями, несомненно, могли способствовать получению новой информации о характере микроскопических взаимодействий в различных сильно коррелированных электронных системах, микро- и

наноразмерных магнитных, структурных и зарядовых неоднородностях, а также о природе KMC в манганитах и возможностях его практического использования.

Вышеизложенное свидетельствует об актуальности цели данной диссертационной работы, состоящей в исследовании особенностей электронной и кристаллической структур, электронно-ядерных взаимодействий, локальных микроскопических неоднородностей и деформаций, формирующихся вблизи структурных и магнитных фазовых переходов, и их влияния на транспорт носителей в манганитах и борате железа методами акустической и магнитной спектроскопии.

Достижение этой цели предполагало решение следующих задач.

¡.Разработка акустического спектрометра ЯМР (АЯМР) на 100 МГц и высокочастотных акустических спектрометров на частотный диапазон 5001200 МГц.

2. Разработка комплексной методики исследований, включающей магнитные, магнитоакустические и магниторезистивные измерения в широком температурном диапазоне.

3. Комплексное изучение особенностей характеристик акустических волн, распространяющихся в лантан-стронциевых манганитах и боратах.

4. Изучение влияния доменной структуры на эволюцию сигналов ЯМР и дисперсию акустических волн вблизи частоты ЯМР в борате железа.

5. Путем анализа упругих, магнитных и транспортных характеристик установление взаимозависимости структурных и магнитных фаз с ян-теллеровскими искажениями решетки.

6. Исследование особенностей формирования структурных и магнитных неоднородностей вблизи фазовых переходов, их взаимозависимости с ян-теллеровскими искажениями решетки, влияния ян-теллеровских искажений на транспорт носителей заряда.

7. Проведение анализа изменений поперечных и продольных модулей упругости для установления связи с ян-теллеровскими искажениями, подавление которых при магнитном упорядочении может рассматриваться как возможная причина KMC в манганитах.

8. Исследование линейных и нелинейных акустических свойств манганитов, содержащих периодические доменные структуры, в том числе невзаимность распространения и модовое преобразование ультразвуковых волн.

Научная новизна работы.

Выполненные исследования показали высокую эффективность магнитоакустических методов при изучении различных динамических эффектов в оксидах с сильно коррелированными электронными системами и позволили получить ряд принципиально новых результатов, к которым можно отнести следующие.

1. С помощью высокочастотных акустических волн исследовано влияни ян-теллеровских деформаций решетки на структурные и магнитные фазь слаболегированных лантан-стронциевых манганитов.

2. Обнаружены и теоретически идентифицированы в образцах Ьа^Бг^МпО (х = 0.125; 0.15; 0.175) высокотемпературные структурные фазовые переходь первого рода, связанные с перестройкой структуры ян-теллеровских искажени октаэдров МпОв. Установлено влияние спонтанной намагниченности приложенного магнитного поля на структурные фазовые переходы.

3. Для образцов Ьа^Бг^МпОз (х = 0.175) экспериментально обнаружено теоретически интерпретировано возникновение генерации когерентно" магнитоупругой волны вблизи магнитного фазового перехода. Установлено, что она возникает на микронеоднородностях (магнитоупругих доменах).

4. С помощью анализа измеренных параметров модулей упругости поперечных и продольных акустических волн для образцов Ьа^Бг^МпОз (х = 0.125; 0.15; 0.175) выполнено разделение вкладов локальных и кооперативных ян-теллеровских искажений октаэдров в изменение кристаллической структуры манганитов.

5. Показано, что аномалии в параметрах модулей упругости для продольных волн в Ьа<ш5$Го.175МпОз отражают локальные ян-теллеровские искажения, подавление которых при магнитном упорядочении рассматривается как возможная причина колоссального магнитосопротивления, предложена модель конкурирующих ян-теллеровских искажений и магнитного упорядочения.

6. Установлено, что ядерная спин-система в РеВОз оказывает существенное влияние на магнитоупругие свойства магнетиков в области частот, близких к частоте ЯМР.

7. Обнаружены значительное изменение («20%) скорости акустических волн вблизи частоты ЯМР 57Ре в борате железа и перемена знака дисперсии при прохождении точки резонанса.

8. Обнаружены и интерпретированы различия в скорости акустических волн, распространяющихся в противоположных направлениях, в образцах манганитов состава Ьао^Бго.^МпОз (эффект акустической невзаимности).

Научная и практическая значимость работы заключается в следующем.

1. Разработанные и изготовленные импульсные акустические спектрометры на рабочие частоты /=(500-1200) МГц с параметрами в импульсе Рвы* ~ (1-5) кВт, чувствительностью приемного тракта не хуже ~10"14 Вт, длительностью импульсов хц я (0.1-2) мкс, развязкой передающего и приемного

трактов не менее 100 дБ являются уникальными, не имеющими аналогов в России приборами, что позволяет изучать локальные изменения кристаллической структуры на длине волны А. <10 мкм в зависимости от магнитного поля, температуры и мощности акустического импульса.

2. Полученные результаты и их анализ вносят существенный вклад в формирование современных представлений о физике материалов с колоссальным и гигантским магнитосопротивлением.

3. На основе полученных экспериментальных данных сделан вывод, что подавление локальных ян-теллеровских искажений при магнитном упорядочении может рассматриваться как возможная причина KMC.

4. Разработанная экспериментальная методика изучения доменной структуры FeB03, основанная на применении сильных радиочастотных полей, может быть использована для изучения доменной структуры разнообразных

магнитоупорядоченных веществ.

5. Полученные в работе результаты могут найти применение при создании нового поколения перестраиваемых акустических фильтров, устройств модового и частотного преобразования ультразвуковых волн в широком частотном диапазоне.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Обнаруженные температурный и магнитный гистерезисы при резких изменениях модулей упругости для поперечных акустических волн в сочетании с данными по электропроводности и намагниченности на образцах манганитов Lai.jSr^MnOj (* = 0.125; 0.15 и 0.175) позволили установить два структурных фазовых перехода первого рода, в результате которых кристаллическая структура переходит из ромбоэдрической фазы в орторомбическую в условиях ян-теллеровских искажений октаэдров МпОб.

2. Обнаруженные микронеоднородности вблизи магнитного фазового перехода интерпретируются как магнитоупругие домены, возникающие за счет двухфазного структурного состояния манганита состава Lao.825Sro.i75Mn03 в широком температурном диапазоне.

3. Возникновение генерации магнитоупругой волны на микронеоднородностях (магнитоупругих доменах) объясняется формированием когерентной моды за счет высокой акустической добротности образца Lao.825Sro.i75Mn03 при многократном отражении колебаний от

плоскопараллельных торцов образца.

4. Анализ измеренных параметров модулей упругости поперечных и продольных акустических волн, распространяющихся в лантан-стронциевых манганитах Ьа^Б^МпОз различной степени легирования (х = 0.125; 0.15; 0.175), позволяет разделить вклады локальных и кооперативных ян-теллеровских искажений в изменение кристаллической структуры манганитов.

5. Аномалии в параметрах модулей упругости для продольного гиперзвука в манганитах лантана Lao^Sro.nsMnOj связаны с локальными ян-теллеровскими искажениями, подавление которых магнитным упорядочением может рассматриваться как возможная причина KMC.

6. Обнаруженное различие в скоростях продольных акустических волн распространяющихся в противоположных направлениях, трактуется как эффе акустической невзаимности, причиной которой является существование определенном температурном интервале структурных и магнитных многофазны состояний и образование структурных микроскопических неоднородностей.

7. Полученные в работе результаты в легированных манганитах внося вклад в выяснение причины колоссального магнитосопротивления, которое имеет большие перспективы для практического применения.

Достоверность полученных результатов и обоснованность научных положений и выводов обеспечены достоверностью, непротиворечивостью и достаточностью исходных положений, комплексным характером выполненных экспериментальных исследований, их многократной повторяемостью, непротиворечивостью результатов, полученных различными методами, а также использованием высокочувствительной экспериментальной аппаратуры. Полученные результаты соответствуют экспериментальным результатам и теоретическим моделям, опубликованным в научных статьях, обзорах и монографиях.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на различных международных и всероссийских конференциях и симпозиумах, в числе которых: Международные научные конференции .Актуальные проблемы физики твердого тела" (Минск, 2003, 2005, 2007 и 2009 гг.); The Moscow International Symposium on magnetism (Москва, 2002, 2005 г.); VII Российская научная школа „Новые аспекты применения магнитного резонанса" (Казань, 2003 г.); XXXIII совещание по физике низких температур (Екатеренбург, 2003 г.); The international conference „Nanoscale Properties of Condensed Matter NanoRes - 2004" (Казань, 2004 г.); XIX международная школа „Новые магнитные материалы микроэлектроники" (Москва, 2004 г.); Международная конференция „Физика диэлектриков" (Санкт-Петербург, 2004 г.); XI Международная научно-техническая конференция МЭИ (Москва, 2005 г.); Международная конференция „Fundamental problems of physics" (Казань, 2005 г.); 34 совещания по физике низких температур „НТ-34"(Ростов-на-Дону, 2006 г.); Международные симпозиумы „Упорядочение в металлах и сплавах" (Ростов-на-Дону, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг.); Международные школы физиков-теоретиков „Коуровка" (2004, 2006, 2008 и 2010 гг.); 3rd International Conference „Physics of Electronic Materials" (Калуга, 2008 г.); The International conference „Modern development of magnetic resonance" (Казань, 2007 г.); Euro-Asian Symposium Magnetism on a Nanoscale (EASTMAG) (Казань, 2007 г.; Екатеринбург, 2001 и 2010 гг.); International conference on Nanomaterials and nanotechnology (Тами Нату, Индия, 2010 г.); итоговые научные конференции КФТИ КазНЦ РАН им. Е.К. Завойского (Казань, 2003-2009 гг.).

Результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, были включены в отчеты по грантам РФФИ (01-02-16358-а, 02-02-16440-а, 04-02-97500, 05-02-16087-а, 08-02-00904-а).

Реализация результатов. Результаты работы использованы при разработке учебных курсов «Магнитные элементы электронных устройств», «Современные проблемы электроники», «Материалы и элементы электронной техники» в Казанском государственном энергетическом университете.

Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 29 печатных работах, в том числе 16 - в изданиях, рекомендованных ВАК, 13 - в сборниках докладов международных и всероссийских конференций.

Личный вклад автора в проведенное исследование. Диссертация является обобщением исследований автора, заключающихся в выборе темы исследования, постановке целей и задач диссертационной работы, разработке экспериментального комплекса, в том числе ВЧ акустических спектрометров и методик исследований, обеспечивающих решение поставленных задач, проведении структурных, магнитных и магнитотранспортных измерений, анализе полученных результатов, обобщении работы. Основная часть экспериментальных результатов получена автором лично. Соавторы не возражают против использования результатов исследования в материалах диссертации.

Монокристаллические образцы, использованные в исследованиях, были выращены в группе Балбашова А.М. (МЭИ). Высокочастотные акустические спектрометры со всеми приставками были изготовлены при участии Леонтьева В.Е., Капралова A.B., Потапова A.A. Обсуждение результатов проводилось совместно с Голенищевым-Кутузовым В.А., Куркиным М.И. Ряд магнитных измерений был выполнен в ИФМ УрО РАН (г. Екатеринбург).

Соответствие диссертации научной специальности.

Диссертация соответствует специальности 01.04.10 - Физика полупроводников. Представленные в ней результаты соответствуют п. 11 «Динамика кристаллической решетки. Электрон-фононное взаимодействие»; п. 16 «Магнитные полупроводники»; п. 19 «Разработка методов исследований полупроводников и композитных полупроводниковых структур» Паспорта специальности.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка цитируемой литературы и авторского списка - перечня основных публикаций автора по теме диссертации. Объем работы составляет 245 страниц, включая 74 иллюстрации, 3 таблицы и список литературы из 170 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы и выбор объекто исследования, сформулированы цели и задачи, а также основные положения, составляющие научную новизну и практическую значимость диссертации, сведения об апробации, личный вклад автора.

Первая глава посвящена технике и методике экспериментов, необходимость включения которых продиктована тем, что автором были разработаны уникальные импульсные акустические спектрометры на частоты /= (10-100) МГц и/= (500-1200) МГц, передающий и приемные тракты которых имеют большую выходную мощность и высокую чувствительность, необходимые для генерации мощных акустических импульсов и регистрации изменения акустических параметров (скорости, затухания) с точностью до 0.5%, а также оригинальный узел - акустическое устройство нерезонансного типа для возбуждения ультразвуковых волн в широком диапазоне частот, что невозможно осуществить с помощью акустического устройства резонансного типа (объемные акустические резонаторы).

Действующие спектрометры и результаты, полученные на них автором, являются решением сложной технической задачи, поскольку аналогов такого спектрометра, насколько это нам известно, нет в мире.

Кроме того, в первой главе описаны традиционные методы исследования структуры, элементного состава, электросопротивления и магнитных свойств манганитов. Также здесь рассмотрены базовые понятия электроакустики, характеристики ультразвуковых волн, ультразвуковые преобразователи, методы измерения параметров ультразвуковых волн.

Во второй главе изложены экспериментальные результаты по исследованию доменной структуры, дисперсии скорости звука при магнитоакустическом резонансе и их интерпретация в борате железа (РеВОз), относящегося, так же как и манганиты, к оксидам 3с1 металлов.

В начале главы излагается описание электронной структуры бората железа. Показано, что наиболее адекватной моделью электронной структуры 3с1 металлов со структурой АВ03 (А = Ре, Сг, V, Те), с единой точки зрения описывающей электронные и магнитные свойства, является многозонная модель Хаббарда [9].

На основе электронной структуры дается качественное объяснение всей совокупности данных по электропроводности и намагниченности бората железа.

Далее во второй главе излагаются результаты экспериментального исследования проявления доменной структуры образцов бората железа в сигналах ЯМР в слабых магнитных полях. Описаны упругие и магнитные свойства, а также дано подробное описание кристаллической и магнитной структуры исследованного соединения РеВ03. В этой главе приводятся данные экспериментов, полученные автором в результате наблюдения за эволюцией сигналов ЯМР при монодоменизации образцов РеВ03.

Рассмотрены три экспериментальные ситуации, которые соответствуют трем различным геометриям взаимного расположения постоянного Н и переменного Н, магнитных полей относительно „легкой" базисной плоскости кристалла.

В первом случае были исследованы особенности ЯМР в перпендикулярных полях Н и Нь приложенных в „легкой" плоскости. В этой геометрии имело место расщепление сигнала ЯМР на три хорошо разрешенных пика поглощения: „основной" на частоте ЯМР и два „боковых" на частотах, близких к частоте ЯМР. Динамика сигналов ЯМР в зависимости от постоянного поля носила следующий характер. С ростом поля Н исчезали только „боковые" пики, которые быстро уменьшались по амплитуде, тогда как амплитуда „основного" росла (рис. 1).

Рис. 1. Расщепление спектра ЯМР 57Ре при АР = -15 дБ (Н1 1Н) || (111). 2 - основной сигнал на частоте ЯМР, 1,3 -сигналы, полученные в результате расщепления 2 на частоты, близкие к частоте

ЯМР.

Во втором случае, когда поля Н и Hi были приложены в „легкой" плоскости параллельно друг другу, удалось обнаружить нехарактерное для монодоменных образцов FeB03 расщепление сигнала ЯМР на два хорошо разрешенных пика поглощения, близких к частоте ЯМР. С ростом поля наблюдалось увеличение расщепления с одновременным спадом амплитуды обоих пиков, которые исчезали в полях Н > 150 Э.

Особенностью наблюдаемого поведения сигналов ЯМР явилось то, что эффект расщепления имел пороговый по мощности радиочастотного импульса характер.

В третьем случае постоянное поле было направлено вдоль „трудной" оси кристалла, тогда как переменное поле было приложено в ,.легкой" плоскости. В такой геометрии сигнал ЯМР наблюдался в виде узкой нерасщепленной одиночной линии на частоте ЯМР во всем интервале исследуемых полей (Н< 1000 Э), не проявляя при этом какой-либо зависимости от мощности переменного поля.

1000 э

300 э 150 Э 125 Э 75 Э 20 Э

Согласно предложенной нами теоретической интерпретации наблюдаемы эффекты расщепления объясняются существованием сложной доменно" структуры РеВОз, которая представляет собой распределенные по толщине слои домены, параллельные „легкой" плоскости и различным направлениян намагниченности, каждый из которых, в свою очередь, имеет собственну доменную структуру. В многодоменных образцах в очень слабых полях основно" вклад в сигнал ЯМР дают ядра, расположенные в доменных границах. С ростом поля Я и исчезновением границ типа Нееля внутри слоев-доменов основной вклад в сигнал ЯМР дадут ядра, расположенные в слоях-доменах.

Это и объясняет расщепление сигналов ЯМР на несколько пиков в зависимости от расположения полей в „легкой" плоскости (1 и 2 случаи). Отсутствие расщепления в третьем случае можно объяснить тем, что поле, приложенное вдоль „трудной" оси, одинаково подмагничивает как домены, так и доменные границы, не оказывая существенного влияния на доменную структуру в полях, меньших по значению поля магнитной анизотропии в направлении „трудной" оси. Пороговый по мощности переменного поля характер эффектов определяется тем, что коэффициент усиления, быстро убывающий с ростом постоянного поля, может быть скомпенсирован увеличением амплитуды поля Я/, создавая оптимальные условия для наблюдения сигнала ЯМР.

Далее во второй главе приведены результаты экспериментального изучения зависимости скорости ультразвука в условиях ядерного магнитоакустического резонанса от постоянного магнитного поля в РеВ03. На рис. 2 приведена экспериментальная частотная зависимость относительного изменения фазовой скорости продольного ультразвука в области частот ЯМР. На частотах близких, но меньших частоты ЯМР, наблюдалось существенное по величине уменьшение скорости ультразвукового (УЗ) импульса. При прохождении точки резонанса был обнаружен ранее не наблюдавшийся скачок скорости, сопровождавшийся изменением знака дисперсии. Максимальное изменение скорости при прохождении резонанса составило ~ 20%.

1 1 1 1 ч

1 1 1 к \ \ 1. А 1 н

Рис. 2. Частотная и полевая (на вставке) зависимости относительной фазовой скорости поперечной ультразвуковой волны.

73.5

75.5 <о/2я, МГц

77.5

Показано, что наблюдаемый эффект связан с сильной магнитоупругой связью, характерной для легкоплоскостных антиферромагнетиков, и с ее зависимостью от состояния магнитной подсистемы РеВ03. При этом влияние ядерных спинов на состояние магнитной подсистемы обнаруживалось только при воздействии на них ультразвуковыми полями, частота которых близка к частоте ЯМР, так что изменения в магнитной подсистеме носили резонансный характер, отражаясь на перенормировке модулей упругости и скорости ультразвуковых волн соответственно.

Для теоретического описания влияния ядерной спин-системы магнетика на характеристики упругих колебаний решалась совместная система уравнений движения ядерных намагниченностей и уравнений упругой волны:

с!пч_ г „ т

Т~Уй[т/ п1\ д12 дХ{ > (1)

где у„ - ядерное гиромагнитное отношение; Яш - эффективные магнитные поля, определяемые взаимодействиями, в которых участвуют ядерные спины; ик -компонента вектора смещений; аш- компонента тензора упругих напряжений,

вычисляемого с учетом магнитоупругой связи Име-

Из решения данной системы уравнений было получено дисперсионное уравнение, определяющее влияние ядерной спин-системы на связь частоты (и) и волнового вектора к связанных магнитоупругих волн:

г V У

нЕнев=о,

в =

Не = Ат0 (2)

КЧ Я) = К2Н(1-*),

АНГВ^ соэ2 2%

М0С44[Я(Я + ЯР) + 2Я£Я„°В])

где У5(Н) - скорость звука при определенном значении Я; = (// = «));

щ - равновесное значение азимутального угла вектора антиферромагнетизма Ь; М0 - равновесное значение вектора суммарной намагниченности подрешеток; т0 - равновесное значение ядерной намагниченности; А - константа сверхтонкого взаимодействия.

Третья глава посвящена литературному обзору исследуемых нами магнитных полупроводников - манганитов. В начале главы рассматриваются основные физические свойства манганитов:

- модели кристаллических структурных фаз легированных манганитов лантана. Приводятся обстоятельный кристаллохимический анализ структур кубических перовскитных соединений, к которым относятся и манганиты с различными численными значениями ионных радиусов, и модели кристаллических структур: ромбоэдрическая и орторомбическая. Это делается, чтобы использовать модели кристаллических структур легированных манганитов лантана для выявления в дальнейшем в ходе экспериментальных исследований причин, приводящих к их искажению;

- подробно рассмотрены основные типы магнитного упорядочения и другие магнитные свойства лантан-стронцциевых манганитов, рассмотрено влияние эффекта Яна-Теллера на структурные фазовые переходы в манганитах, квадрупольно-деформационное взаимодействие ян-теллеровских систем с ультразвуковыми волнами.

В четвертой главе представлены результаты исследований структурных, магнитных и транспортных свойств лантан-стронцциевых манганитов.

Основное содержание главы составляет изучение особенностей распространения продольных и поперечных акустических волн через образцы лантан-стронциевых манганитов состава Ьа^г^МпОз с х = 0.125, 0.15 и 0.175. Для этих образцов автором получены экспериментальные результаты по изменению сдвиговых (Сц-Сп)/2, С44 и продольных Сц модулей упругости акустических волн в зависимости от температуры и приложенного магнитного поля.

Показано, что для образца Ьа^Бг^МпОз (х = 0.125) значительные изменения модулей упругости (Сц - С|2)/2, С44 и Сп в интервале температур Т= (270-290) К

У

Р

Рис. 3. Зависимость сдвиговых модулей упругости (Сц- Ср)/2 от температуры для Ьа0875ЗглтМпОз.

150 200 250 300 350

т, к

и f = (150-180) К (рис. 3, 4) отражают структурные фазовые переходы и подтверждают существование высокотемпературного структурного перехода при Т~ 285 К, о котором сообщалось в работах [10].

Рис. 4. Зависимость продольного модуля Сц от температуры для Lao.sJsSro.nsMnO).

Температурный гистерезис значений Сц и максимумов затухания акустических волн позволил отнести данный структурный переход к фазовому переходу первого рода. Этим температурным интервалам изменения модулей упругости Сп и (Сц - СпУ2 соответствовали изменения удельного электросопротивления р и восприимчивости Хас (рис. 5 и 6).

Рис. 5. Зависимость удельного электрического сопротивления р от температуры для образца Ьао.юь&о.тМпОг.

^ 30

т

г «

т

2 20

10 -

0

250 270 290 \

' I ' I » 1

120 150 180 210 240 '•Щ.-'ЗОО Г, К

Рис. 6. Зависимость магнитной восприимчивости % от температуры для образца Ьад^ГдщМгОз (на вставке приведен участок (250-300) К в увеличенном масштабе).

Далее в этой главе приведены результаты по исследованию высокотемпературных структурных фазовых переходов, полученные автором в образцах сх = 0.15 вблизи Г= 300 К (рис. 7) их = 0.175 вблизи Т= 310 К (рис. 8).

Рис. 7. Зависимость С44 (В) и 5 удельного электросопротивления р (Б) от температуры для образца 1мол£г(,15МпОз.

100 150 200 250 300 350

Г, К

Для образца с х = 0.15 вблизи Г5) = 320 К обнаружено резкое уменьшение модуля упругости С44, а также электросопротивления, которое было отнесено автором, не наблюдавшемуся ранее, к структурному фазовому переходу (рис. 7). Изменение намагниченности М для данного образца совпадает с полученными данными.

я С U

J

Рис. 8. Температурная зависимость модуля упругости С44 в манганите 1ай^Го.тМп03 (на вставке приведен участок 295-325 К в увеличенном масштабе): ♦ Н = 0 охлаждение, А Я = 10 кЭ охлаждение, Н = 0 нагрев, Н = 10 кЭ нагрев.

Г, К

Измеренное автором для образца с х = 0.175 изменение параметров С44 в окрестности Т= 285К имело безгистерезисный характер и соответствовало переходу из парамагнитного в ферромагнитное состояние, что подтверждается резистивными (рис. 9) и магнитными измерениями, выполненными на том же

образце.

10"'

/—"Ч .2

§10

s

о

ю-3

Рис. 9. Температурная зависимость электросопротивления исследуемого образца 1мом5йго,тМпО}: о - нагревание • - охлаждение

0 100 200 300 400 500 % К

Изменения величин С44 и С\\ для образца с* = 0.175 вблизи Т= 300-310 К и 200-210 К имели гистерезисный характер, что позволило отнести их к структурным фазовым переходам из ромбоэдрического в орторомбическое состояние в парамагнитной (впервые обнаруженные автором) и ферромагнитных фазах.

Сравнение экспериментальных кривых для модулей упругости, электросопротивления и восприимчивости для исследованных образцов лантан-стронциевых манганитов показывает преимущество акустических измерений при изучении структурных фазовых переходов.

При исследовании магнитных характеристик в образце ЬаодаБгь.тМпОз обнаружены аномальные участки убывания восприимчивости в ферромагнитной области, отличающиеся от закона Кюри - Вейса (рис. 10). Как известно, таких участков для % (Т) не должно быть. Для объяснения этого факта нами был введен третий тип восприимчивости соответствующий ориентации Н под

произвольным углом в к оси легкого намагничивания г. Получено выражение для Хо(Н) в виде:

(5)

где 0 - угол между г и Н, 9- угол между г и М.

СМ /г

0.06

0.04

0.02

X, см3/г

Л ~

2кЭ Ч ЮкЭ 1

\ /-

_ 1 1 1

50

100 Г, К

0.0015

0.0010

0.0005

200

300

Рис. 10. Температурная зависимость магнитной восприимчивости % СО для образца 1ао825^го,тМпО) в магнитном поле Н = 2 кЭ иН= ЮкЭ.

Восприимчивость %8 описывает процесс вращения М в отдельном домене, у которого ось легкого намагничивания г ориентирована под углом в к полю Н. Хорошее совпадение наших экспериментальных точек с падающего участка % (Т) (рис. 10) и теоретической кривой дали возможность предположить, что падающий участок % (7) связан с намагничиванием ферромагнетика за счет процессов вращения магнитных моментов доменов [11].

В пятой главе диссертации приведены экспериментальные результаты и их теоретическая интерпретация по изучению влияния эффекта Яна-Теллера на физические свойства манганитов. Хорошо известно [2], что ЯТ эффект связан с искажением локальной симметрии окружения ЯТ иона. При кооперативных ЯТ деформациях эти локальные искажения при сложении изменяют симметрию кристалла в целом. Такого типа деформации влияют на распространение поперечного звука, поэтому кооперативный ЯТ эффект можно описывать с помощью взаимодействия вида:

где (/ = 1,2) - упругие деформации, соответствующие следующим двум нормальным модам поперечных упругих волн:

Q— квадрупольные моменты электронных оболочек в состояниях с симметрией

d (г=1) и d 2 i (/=2), gi 2 - соответствующие константы связи.

Z х ~У '

Основанием для наших исследований послужило то, что до сих пор экспериментально обнаруженные многими авторами величины KMC не до конца объясняются широко признанным «механизмом двойного обмена» в манганитах. В последние годы интенсивно обсуждаются другие Модели, объясняющие KMC. Например, модель конкурирующих ян-теллеровских искажений и магнитного упорядочениях [10].

Для оценки влияния ЯТ эффекта на структурные и магнитные фазовые переходы и KMC в лантан-стронцциевых манганитах состава Ьа^г^МпОз с л: = 0.125, 0.15 и 0.175 на основании данных (рис. 3, 4, 7, 8, 9) автором составлен график, на котором приведены характеристики температурных изменений параметров акустических волн вблизи фазовых переходов: относительное изменение модулей упругости для различных видов акустических волн, а также температурные изменения электросопротивления (рис. И). В ряде случаев эти данные сопоставимы с результатами, полученными другими авторами [12]. Как показывают данные, приведенные на рис. 11, относительные изменения С,, для

образца с х = 0.125 составляют 3-6% и возрастают до 20-30% для образца с х = 0Л75. Относительные изменения модуля (Сц -C¡¡)/2 составляют 50-60% для образца с х = 0.125 и уменьшается до 4% для образца с х = 0.15. Изменения модуля С44 варьируются от 8% (л: = 0.125) до 3^1% (jc = 0.175). Температурные

(6)

зависимости изменения модулей (С] | - С12)/2 для поперечных волн ниже структурного перехода О' —» О' хорошо совпадают с температурными изменениями коэффициента отражения рентгеновских лучей, стрикции и структурного параметра £ = аДсД/2) в монокристаллах Ьа^г^МпОз (х = 0.125)

[10] (рис. 12), что позволяет идентифицировать этот процесс как возникновение кооперативного ЯТ упорядочения деформированных октаэдров МпОв.

8

•А

Рис. 11. Зависимость относительного изменения модулей упругости и электросопротивления в манганитах Ьа^ГцМпОз от концентрации ионов ¿V.

Малые изменения параметров продольных волн выше Гс могут свидетельствовать о сравнительно небольшом изменении локального упорядочения среди октаэдров МпОб.

Особенности дополнительного поглощения акустических волн в приложенном магнитном поле (рис. 8) можно связать с конкурентным взаимодействием магнитного упорядочения с ЯТ упорядочением.

Поскольку спонтанная намагниченность при Г= 290 К равна 10~2//в/Мп, а в поле В = 1 Тл возрастает до 8-10'2//в/Мп, изменение параметров акустической волны ниже Т = 290 К происходит в условиях как увеличения кооперативных ЯТ искажений, так и магнитного упорядочения. При этом несколько уменьшается намагниченность, а процесс образования кооперативных ЯТ искажений в условиях частичного его подавления магнитным полем сдвигается в сторону более низкой температуры.

Подобный эффект влияния магнитного поля на температурный сдвиг перехода от локального ЯТ искажения к кооперативному ЯТ искажению уже наблюдался в подобном образце с х = 0.125 по сдвигу пика теплоемкости вниз по температуре в приложенном магнитном поле. Поскольку намагниченность образца в поле В = 1 Тл в диапазоне температур Т = (200 - 290) К недостаточна

для подавления кооперативного ЯТ искажения, которое полностью завершается только при Т = 160 К, то дополнительное возрастание затухания при В = 1 Тл определяется усилением спин-фононного взаимодействия при росте спинового упорядочения.

кооперативные ЯТ искажения

О«"8 %

1.0 •" -I_L

4>е>

-I_L

%

0

1

о •

1200

600

200

100

200 Г, К

300

Рис. 12. Сравнение между температурной зависимостью макроскопической длины образца А Ь/Ь (наверху) со структурным

параметром ^ = а/2)

о -1зоо, • - а/(с/<2).

Дня образцов Laj.jSr^MnOj с 0.15 < х < 0.175 наиболее велики изменения значений упругих модулей Сц вблизи фазового перехода Ts = 200 К, причем изменения возрастают с увеличением концентрации ионов Sr (рис. 11). Наоборот, изменение упругих модулей (Сц - Сп)/2 и С44 относительно малы и убывают с ростом концентрации стронция. Для всех образцов с х = 0.165, 0.170, 0.175 обнаруженные структурные фазовые переходы находятся в температурных интервалах выше магнитных переходов на 15-20 К. Приведенные факты позволяют отнести эти переходы к типу «порядок-беспорядок», вызванных подавлением локальных структур искаженных октаэдров магнитным упорядочением.

Дополнительное доказательство этому выводу можно найти в характере влияния приложенного магнитного поля на температуру магнитного (Гс) и структурного (7*s) переходов в образце с х = 0.175. В поле В — 1 Тл Тс сдвигается в сторону больших температур, поскольку к спонтанной намагниченности прибавляется внешнее поле. Наоборот, значение Ts = (200-210) К (рис. 8) в магнитном поле сдвигается в сторону более низких температур. Последний эффект можно объяснить конкуренцией между намагниченностью и ЯТ искажением [2].

На основании полученных нами данных и сопоставления их с данными других авторов можно представить уточненную по сравнению с диаграммой в работах [13, 14, 15] фазовую диаграмму для слаболегированных лантан-стронциевых манганитов (рис. 13), на которой высокотемпературные фазовые переходы из ромбоэдрической в орторомбическую фазу соответствуют возникновению искаженных октаэдров кислорода в близи ЯТ ионов Мп3+.

Рис. 13. Зависимость фазовых областей и температур фазовых переходов от концентрации ионов Sr: X - Tro. • - Тяъ

О -7с

А - Тсо-

Цифрами обозначены источники информации.

концентрация Sr,x

При дальнейшем понижении температуры до Тяг возникает упорядочение среди искаженных октаэдров МпОв, представляющее переход в кооперативную фазу. Эта фаза уменьшается с ростом концентрации ионов Sr и исчезает при х> 0.15.

В конце главы сделан вывод о том, что полученные нами результаты связаны с локальными ян-теллеровскими искажениями, подавление которых при магнитном упорядочении может рассматриваться как возможная причина возникновения KMC.

В шестой главе представлены результаты экспериментальных исследований микроскопических неоднородностей в манганитах лантана.

В начале главы приведено теоретическое описание неоднородностей в манганитах с использованием техники функционала электронной плотности [6, 16]. Его результаты подтверждают, что локальные ян-теллеровские искажения элементарной ячейки при больших расстояниях между атомами могут не сохраняться. При малых расстояниях между атомами можно управлять свойствами манганитов. Утверждается, что это является решающим фактором для исследований микроскопических свойств манганитов.

Далее в этой главе изложены оригинальные экспериментальные результаты, полученные автором, по исследованию микроскопического расслоения в лантан-стронциевых манганитах состава Lai^Sr^MnOj (л: = 0.125 и 0.175) по изменению затухания и скоростей поперечных и продольных высокочастотных акустических волн.

Первая аномалия в затухании и скорости продольной волны в образце Lao.825Sro.i75Mn03 наблюдалась при Т= 305 К. По температурному гистерезису она отнесена к структурному фазовому переходу первого рода, связанному с частичным переходом от ромбоэдрической к орторомбической фазе. Такое заключение основано на экспериментальном факте, что второе гистерезисное изменение параметров УЗ волны наблюдалось нами вблизи 7=210 К, что свидетельствовало об окончательном переходе в орторомбическую структуру. Вторая аномалия вблизи Г= 285 К была вызвана магнитным фазовым переходом в ферромагнитную фазу, что подтверждается и магнитными измерениями.

При Т< 300 К наблюдалось значительное изменение амплитуды и скорости продольной моды. Приложение магнитного поля с Я до 10 кЭ в этом температурном диапазоне приводит к еще более резкому уменьшению амплитуды и возрастанию скорости. Причем выше 305 К приложение магнитного поля не влияло на параметры продольной волны.

Одновременно при Т= 305 К, помимо импульса продольной волны, регистрировался новый УЗ импульс. Фазовая скорость его распространения, определенная по времени прохождения через образец, варьировалась в пределах V,= (2.5-2.9)Т05см/с, т.е. соответствовала скорости квазипоперечной моды, и зависела от температуры образца (рис. 14). Тогда амплитуда импульса возрастала до Г =270 К, а далее сохранялась практически неизменной при понижении температуры. Характер возрастания амплитуды совпадал с температурным ростом намагниченности для данного образца.

2,9

Рис. 14. Температурные зависимости скорости квазипоперечной моды ультразвуковых колебаний в образце ЬаомЯго.тМпОз:

я - данные, полученные в нулевом магнитном поле;

2,5

'■■Лч/

□ - в поле Н = 10 кЭ.

260

280 300 320 Г, К

340

Приложение магнитного поля приводило к росту амплитуды данной моды, то есть воздействие поля имело обратное влияние по отношению к продольной моде и также заканчивалось при Т < 270 К. Скорость квазипоперечной моды уменьшалась вблизи магнитного фазового перехода и возрастала в приложенном магнитном поле. По значению скорости, температурного и магнитного влияний на велечину V, данная мода отнесена к магнитоупругой волне. Данный факт можно трактовать как трансформацию продольной акустической волны в квазипоперечную.

На основании этих результатов нами сделаны выводы о том, что для образцов с низкой плотностью легирования (л: = 0.125) наличие конкурирующего состояния между проводящей и непроводящей фазами индуцируют микроскопическое расслоение. А при более высоких степенях легирования (х > 0.175) вблизи ферромагнитного перехода к переходу антиферромагнитному при низких температурах может иметь место микроскопическое разделение между этими фазами. Сделано предположение, что ферромагнитная и изоляторная фазы манганитов могут содержать нетривиальные скрытые порядки. Например, двухфазное состояние может быть связано с двухфазным структурным состоянием (ромбоэдрическим и орторомбическим) в широкой области температур.

Нами предложена модель, согласно которой обнаруженная модовая трансформация наиболее эффективно может возникать за счет смещения доменных границ магнитоупругих доменов или изменения их размеров (механизм магнитострикции). Усиление связанных магнитоупругих волн будет возникать в условиях размерных акустических резонансов, когда длина акустической волны кратна размеру образца (/) или магнитоупругих неоднородностей. Вследствие индуцированной акустической нелинейности в образце с сильным магнитоупругим взаимодействием возникает спектр высших гармоник акустических колебаний на частотах:

/п=У(2п + \)/21, п = 0,1,2,...

Хотя амплитуды гармоник убывают с ростом п, эффективные колебания можно ожидать для первых гармоник. Для частоты /=7-108 Гц длина акустических волн укладывается в диапазон нескольких микрометров, то есть эффективное преобразование акустических волн в магнитоупругую волну в принципе может происходить на наноструктурах порядка сотен и тысяч ангстрем при распространении акустических волн с различной поляризацией вдоль различных направлений в кристалле. Если предположить, что в образце при определенных концентрационных и температурных условиях возникают микроскопические неоднородности, попадающие по размерам в спектр

магнитоакустических колебаний, то на выходе образца возможно распространение двух видов акустических волн, испытывающих трансформацию вследствие магнитоупругого взаимодействия. Следует отметить, что процесс генерации магнитоупругих колебаний возникает практически на всех магнитных неоднородностях, однако формирование когерентной моды происходит за счет высокой добротности образца при многократном отражении колебаний от плоскопараллельных торцов (принцип возникновения когерентности в акустическом резонаторе).

Материал седьмой главы диссертации посвящен исследованию эффекта невзаимности при распространении ультразвуковых волн в образце Ьао.8255го.|75МпОз.

Рис. 15. Скорости распространения УЗ импульсов при прямой (1) и обратной (2) ориентациях образца

Основанием для исследования послужило обнаружение в этом образце микроскопических неоднородностей, которые могут повлиять на характер распространения ультразвука с длиной волны А. < 10 мкм.

В температурном интервале 285-330 К автором обнаружено различие в скоростях ультразвуковых волн, распространяющихся в противоположных направлениях (эффект невзаимности) (рис. 15).

Предположено, что наиболее вероятной причиной обнаруженной акустической невзаимности является существование в данном температурном интервале структурных и магнитных многофазных состояний и образование структурных микроскопических неоднородностей. Размеры их по порядку величины сравнимы в нашем случае с длиной ультразвуковой волны. Поскольку на границах таких неоднородностей возникают упругие напряжения, то это обстоятельство может являться причиной локальных изменений параметров анизотропии.

Вследствие различия в углах падения и отражения на границах отдельных доменов может возникать асимметрия волновых векторов ультразвуковой волны, распространяющейся в прямом и обратном направлениях в образце.

Проведенный симметрнйный анализ показал, что обнаруженный эффект невзаимности может быть связан с антиферромагнитным упорядочением в структурных фазах манганита, содержащих искажения орторомбической и ромбоэдрической симметрий [17].

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработаны и изготовлены акустические спектрометры на диапазоны частот 500-700 МГц и 700-1200 МГц, обладающие высокими выходной мощностью (= 5 кВт) и чувствительностью приемного тракта (~ 10"|3-10'14 Вт), с развязкой приемного и передающего трактов = 100 дБ. Спектрометры позволяют проводить измерения амплитуд и скоростей акустических импульсов в зависимости от величины и ориентации магнитного поля, направления акустической волны и температуры. Спектрометры могут найти широкое применение для исследования локальных изменений кристаллической решетки с к < 10 мкм и других магнитоакустических эффектов в новых материалах.

2. С помощью высокочастотной акустической спектроскопии обнаружены новые высокотемпературные структурные переходы в лантан-стронциевых манганитах состава La|.^Sr^Mn03 с х = 0.125, 0.15, 0.175. Установлено, что они относятся к фазовым переходам первого рода и связаны с перестройкой пространственной структуры искаженных октаэдров Мп06 за счет проявления эффекта Яна - Теллера, связанного с ионами Мп3+.

3. Исследован процесс микроскопического расслоения в манганитах состава Lai.jSrjMnOs с х = 0.125 и 0.175 по изменению сдвиговых и продольных модулей упругости ВЧ ультразвуковых волн с длиной волны X < 10 мкм. Установлено, что для образцов манганитов с низкой плотностью легирования (х = 0.125) наличие конкурирующих состояний между проводящей и непроводящей фазами индуцирует микроструктуру. При высоких степенях легирования (х = 0.175) вблизи ферромагнитного перехода к антиферромагнитному переходу возникает микроскопическое разделение между фазами, которое может быть связано с двухфазным структурным состоянием (ромбоэдрическим и орторомбическим) в широкой области температур.

4. Доказано существование областей ближнего и дальнего порядков ян-теллеровски искаженных октаэдров МпОб и их влияние на упругие, магнитные и транспортные характеристики слаболегированных лантан-стронциевых манганитов.

5. Обнаружена модовая трансформация продольной акустической волны в квазипоперечную волну в образце манганита Lao.825Sro.i75Mn03. По значению и изменению скорости от температуры и магнитного поля данная мода была отнесена к магнитоупругой волне. Эти экспериментальные результаты

подтверждают предположение, что нелинейные магнитоупругие свойства доменной структуры манганитов проявляются в частотной и модовой трансформациях распространяющихся через них высокочастотных акустических волн.

6. Показано, что одной из основных причин возникновения эффекта колоссального магнитосопротивления является подавление приложенным магнитным полем ближнего порядка в расположении деформированных октаэдров МпОб в лантан-стронциевых манганитах.

7. В монокристаллах Ьао^Зго.пзМпОз обнаружено различие в скоростях ультразвуковых волн, распространяющихся в образце в противоположных направлениях (эффект невзаимности). Наиболее вероятной причиной акустической невзаимности является существование в определенном температурном интервале структурных и многофазных состояний и образование структурных микроскопических неоднородностей.

8. Обнаружено и исследовано явление расщепления сигнала ЯМР ядер 57Ре в многодоменных образцах слабого ферромагнетика ЕеВОз на несколько пиков поглощения. Показано, что данный эффект обусловлен наличием слоистой доменной структуры РеВОз и особенностями динамики монодоменизации этого кристалла. Экспериментально установлена зависимость расщепления сигналов ЯМР от интенсивности переменного поля. Результаты проведенных исследований позволили установить динамику монодоменизации кристаллов РеВ03.

9. Обнаружено и изучено явление аномальной дисперсии скорости поперечного ультразвука в монодоменных образцах РеВОз, заключающееся в скачкообразном изменении скорости с изменением знака дисперсии в условиях точного акустического ЯМР. Показано, что это явление связано с образованием двух ветвей связанных магнитоупругих волн вследствие расталкивания вблизи точки пересечения дисперсионных кривых колебаний ядерной намагниченности и звука, распространяющихся в образце с разными скоростями. Наблюдаемое изменение скорости объясняется тем, что в точке пересечения дисперсионных кривых происходит переход с одной ветви связанных магнитоупругих волн на другую. Данный эффект может рассматриваться как новый способ регистрации ядерного магнитоакустического резонанса.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Ведущие рецензируемые научные журналы и издания, входящие в перечень ВАК

1. Булатов А.Р. Дисперсия скорости звука в борате железа при ядерном магнитоакустическом резонансе / Богданова Х.Г., Леонтьев В.Е., Шакирзянов М.М., Булатов А.Р. // СПб.: ФТТ. 2000. Т. 42. Вып. 3. С. 492 - 498.

2. Булатов А.Р. Особенности распространения высокочастотного ультразвука в области структурных и магнитных фазовых переходов в манганите La,.xSrxMnOj (х = 0.175) / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Шакирзянов М.М. // СПб.: ФТТ. 2001. Т. 43. Вып. 8. С. 1512 - 1515.

3. Булатов А.Р. ЯМР и динамика монодоменизации антиферромагнетика FeB03 в постоянном магнитном поле / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Леонтьев В.Е., Шакирзянов М.М. // М.: ФММ. 2001. Т.91. № 5. С. 28 - 35.

4. Bulatov A.R. Propagation of ultrasound waves in the vicinity of phase transitions in manganite perovskites / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R., Golenishchev-Kutuzov V.A., Kapralov A.V., Shakirzyanov М.М. // M.: The Physics of Metal and Metallography. 2001. V. 91, Suppl. 1. P. S212-S213.

5. Булатов А.Р. Акустические аномалии вблизи фазовых переходов в манганите / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Голенищев-Кутузов A.B., Капралов A.B. // М.: Акустический журнал. 2002. Т. 48. № 5. С. 596-601.

6. Булатов А.Р. Особенности акустических и магнитных свойств манганитов лантана состава Lao.82sSro.i75Mn03 / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Елохина Л.В., Капралов A.B., Королев A.B., Нейфельд Э.А., Шакирзянов М.М. // СПб.: ФТТ. 2003. Т. 45. Вып. 2. С. 284-289.

7. Булатов А.Р. Особенности температурной зависимости магнитной восприимчивости монокристалла La0.825Sr0.i75MnO3 // Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Королев A.B., Куркин М.И., Розенфельд Е.В. // М.: ФММ. 2003. Т.95. № 1. С. 43 -46.

8. Булатов А.Р. Микроскопические неоднородности в кристалле манганита Lai.x Srx Mn03 (х = 0.175) и генерация на них когерентных магнитоупругих колебаний / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Капралов A.B., Потапов A.B. // М.: Письма в ЖЭТФ. 2003. Т.78. Вып. 5. С.753 - 756.

9. Булатов А.Р. Взаимосвязь магнитных и структурных фаз в монокристалле манганита La,.x Srx Mn03 (х = 0.175) / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Капралов A.B., Леонтьев В.Е., Потапов А. А. // М.: Письма в ЖЭТФ. 2004. Т.80. Вып.5. С. 354-357.

10. Булатов А.Р. Эффект невзаимности при распространении ультразвука в монокристалле Ьао.^го.тМпОз / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Капралов A.B., Куркин М.И., Потапов A.B., Николаев В.В. // СПб.: ФТТ. 2006. Т. 48. Вып.2. С. 309-311.

11. Булатов А.Р. Высокочастотные ультразвуковые исследования структурного фазового перехода в монокристалле Lao.^Sro.nsMnCb / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Мамин Р.Ф., Потапов A.A. // СПб.: ФТТ. 2007. Т.49. Вып.З. С. 496-498.

12. Булатов А.Р. Особенности распространения акустических волн вблизи структурного фазового перехода в манганите Lao.82jSro.i7jMn03 / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов. A.A. // М.: Известия РАН. Сер. физ. 2007. Т. 71. №8. С. 1193-1195.

13. Булатов А.Р. Влияние ян-теллеровских деформаций на структурно- и магнитоупорядоченные состояния в перовскитоподобных оксидах переходных металлов / Богданова X. Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Калимуллин Р.И., Потапов A.B. // М.: Известия РАН. Сер. физ. 2008. Т. 72. №8. С. 1225-1227.

14. Булатов А.Р. Трансформация акустической моды вблизи структурного и магнитного фазовых переходов в кристалле Lai_x Srx Mn03 (х = 0.175) / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов A.A., Усачев А.Е. // М.: Известия РАН, Сер. физ. 2009. Т. 73. №8. С. 1080-1082.

15. Булатов А.Р. Решеточные, электрические и магнитные эффекты в манганитах лантана Lai_x Srx Mn03 (х = 0.125; 0.15; 0.175) / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Елохина JI.B., Королев A.B., Нейфельд Э.А. // СПб.: ФТТ. 2010. Т. 52. №11. С. 2238-2243.

16. Bulatov A.R. Structural, Magnetic and Electrical Properties of the Slightly Doped Lanthanum Manganites // Bogdanova Kh.G., Golenischev-Kutuzov V.A., Elokhina L.V., Neifeld E.A. and Korolev A.V. // Solid State Phenomena. 2011. V.168-169. P. 481-484.

Работы, опубликованные в трудах международных конференций и симпозиумов

17. Булатов А.Р. Модовая трансформация высокочастотных ультразвуковых колебаний в манганите Lai.xSrxMn03 (х = 0.175) / Булатов А.Р., Капралов A.B. // VII Российская научная школа «Новые аспекты применения магнитного резонанса»: Труды конференции. Казань, 2003. С. 54 - 58.

18. Булатов А.Р. Особенности акустических, магнитных и электрических свойств манганита лантана Ьа|.хБгхМпОз (* = 0.175) в магнитоупорядоченной фазе / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Капралов A.B., Потапов

А.А. II XXXIII совещания по физике низких температур: Труды конференции. Екатеринбург, 2003. С. 130-131.

19. Bulatov A.R. Studied of thr elastic properties of manganite Lao.82sSro.i75Mn03 / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R., Golenischev-Kutuzov V.A., Kapralov A.V., Potapov А.А. // XIX международная школа «Новые магнитные материалы микроэлектроники»: Сборник трудов. Москва, 2004. С.213 - 214.

20. Булатов А.Р. Роль ян-теллеровских ионов в формировании кластерных и доменных структур в перовскитоподобных оксидах / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А., Калимуллин Р.И., Капралов А.В., Потапов А.А. // X международная конференция «Физика диэлектриков»: Материалы докладов. Санкт-Петербург, 2004. С.322.

21. Bulatov A.R. Non-reciprocity effects at ultrasound propagation to a single-crystal Lao.825Sro.i75Mn03 / Potapov A.A., Bulatov A.R., Bogdanova Kh.G., Golenishev-Kutuzov V.A., Leont'ev V.E. // Moscow International Symposium on Magnetism. Moscow. 2005. Pp. 379 - 380.

22. Булатов А.Р. Взаимосвязь магнитных и структурных фаз в монокристалле манганита Lai_xSrxMn03 (х = 0.175) / Булатов А.Р., Потапов А.А. // XI Международная научно - техническая конференция «Радиоэлектроника, электроника и энергетика»: Сборник докладов. Москва, 2005. С. 276 - 277.

23. Булатов А.Р. Эффект невзаимности акустических волн в манганите / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Калимуллин Р.И., Голенищев-Кутузов В.А., Голенищев - Кутузов А.В., Потапов А.А. // Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела»: Сборник докладов.. Минск, 2005. Т.1.С. 88-89.

24. Булатов А.Р. Особенности распространения акустических волн вблизи структурного фазового перехода в манганите Lao.825Sro.i75Mn03 / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов А.А. // 9-й международный симпозиум «Упорядочение в металлах и сплавах»: Труды конференции. Ростов-на-Дону, 2006. Т.2. С. 98-101.

25. Булатов А.Р. Влияние двухфазности кристаллической структуры на упругие свойства манганита лантана / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов А.А. // 34 совещание по физике низких температур «НТ-34»: Труды конференции. Ростов-на-Дону, 2006. Т.1. С. 126 - 127.

26. Булатов А.Р. Высокочастотные ультразвуковые исследования структурного фазового перехода в монокристалле Lao.875Sro.i25Mn03 / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов А.А. II Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела. ФТТ -2007»: Сборник докладов. Минск, 2007. Т.1. С. 258 - 261.

27. Bulatov A.R. The study of the correlation of elastic - acoustic, electrical and magnetic properties in weakly doped Lanthanum-Strontium Manganites / Bogdanova

Kh.G., Bulatov A.R. // 10-th International meeting „Ordering in Minerals and Alloys", (OMA-IO): Proceedings of the International meeting. Rostov-on-Don, 2007. Vol. 1. P. 18.

28. Bulatov A.R. Transport, ultrasound and structural properties for manganites La,.xSrxMn03 (x = 0.125) / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R. // 3rd Internatiomal conference «Physics of Electronic Materials»: Proceedings of conference. Kaluga, 2008. V. 2. Pp. 63 - 65.

29. Bulatov A.R. Lattice, electrical and magnetic effects in lanthanum manganites La,.xSrxMn03 (x = 0.125;0.15;0.175) / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R., Golenishchev-Kutuzov V.A., Elokhina L.V., Neifeld E.A., Korolev A.V. // IV Euro - Asian Symposium «Trends in MAGnetism» Nanospintronics (EASTMAG - 2010). Ekaterinburg, 2010. P. 371.

СПИСОК ЦИТИРУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Туров Е.А., Шавров В.Г. Нарушенная симметрия и магнитоакустические эффекты в ферро и антиферромагнетиках // УФН. 1983. Т.140. № 7. С.429 - 462.

2. Кугель К.И., Хомский Д.И. Эффект Яна-Теллера и магнетизм: соединения переходных металлов // УФН. 1982. Т. 136. Вып. 4. С. 621- 664.

3. Нагаев Э.Л. Манганиты лантана и другие магнитные проводники с гигантским магнитосопротивлением // УФН. 1996. Т. 166. № 8. С. 833 - 858.

4. Urushibara A., Morimoto Y., Arima Т., Asamitsu A., Kido G., Tokura Y. Insulator - Metal Transition and Giant Magnetoresistance in Lai.xSrxMn03 // Phys. Rev. B. 1995. Vol. 51. №20. P. 14103- 14109.

5. Dagotta E. Nanoscale Phase Separation and Colossal Magnetoresistance. Berlin: Springer, 2002. 456 p.

6. Лекомцев C.A., Михалев КН., Якубовский А.Ю., Кауль А.Р. Особенности низкочастотной спиновой динамики в манганите LaMnOj по данным ЯМР 139 La // ЖЭТФ. 2006.Т.129.С.761-767.

7. Darling T.W. Measurement of the elastic tensor of a single crystal of La0.83Sr0.i7MnO3 and its response to magnetic fields // Phys. Rev. B. 1998. Vol. 57. № 9. P. 5093 - 5097.

8. Zainullina R.I., Bebenin N.G. Longitudinal sound velocity and internal friction in ferromagnetic Lai.xSrxMn03 single-crystal manganites // Phys. Rev. B. 2002. Vol. 66. P. 064421-064425.

9. Овчинников С.Г., Заблуда B.H. Энергетическая структура и оптические спектры FeB03 с учетом сильных электронных корреляций // ЖЭТФ. 2004. Т. 125. B.I. С.150-159.

10. Geek J., Wochner P., Bruns D., Buchner В., Gebhardt H., Kiele S., Reutler P., and Revcolevschi A. Rearrangement of the orbital - ordered state at the metal -insulator transition of Lay/sSri/gMnCb // Phys. Rev. B. 2004. Vol.69. № 10. P.104413 - 104422.

11. Marysko M., Savosta M.M., Jirak Z., Novak P. Anomalous temperature dependence of the magnetization in La0.84Sr0.i6MnO3 // Applied Physics. 2009. Vol. 105. № 7. P. (07D716- 1)- (07D716-3).

12. Mayr F., Hartinger Ch., Loidl A. Structural aspects of the phonon spectra of La,.xSrxMn03 //Phys. Rev. B. 2005. Vol.72. №2. P.024425 - 024432.

13. Hazama H., Goto Т., Nemoto Y., Tomioka Y., Asamitsu A., Tokura Y. Quadrupolar effect in the perovskite manganite Lai_xSrxMn03 // Phys. Rev.B. 2000. Vol. 62. №22. P.l5012-15020.

14. Uhlenbruck S., Teipen R„ Klingeler R., Buchner В., Friedt O., Hucker M„ Kierspel H., Niemoller Т., Pinsard L., Revcolevschi, and Gross R. Interplay between Charge Order Magnetism, and Structure in La0.875Sr0.i25MnO3 U Phys. Rev. Lett. 1999. Vol.82. № 1. P.l85-188.

15. Klingeler R,, Geek J., Arumugam S., Tristan N., Reutler P., Buchner В., Pinsard - Gaudart L., Revcolevschi A. Pressure - induced melting of the orbital polaron lattice in La,;xSrxMn03// Phys. Rev. B. 2006. Vol. 73. P. (214432 - 1) - (214432 - 5).

16. Rozenberg E., Ausiender M., Shames A.I., Gorodetsky G., Mukovskii Ya. M. Inherent inhomogeneity in the crystals of low - doped lanthanum manganites // Applied Physics. 2008.Vol.92. № 22. P. (222506 - 1) - (222506 - 3).

17. Туров E.A., Колчанов A.B., Меныиенин B.B., Мирсаев И.Ф., Николаев В.В. Симметрия и физические свойства антиферромагнетиков М.: Физматлит, 2001.560 с.

Подписано к печати 6.05.11 Формат 60x84/16

Гарнитура "Times" Вид печати РОМ Бумага "Business"

Физ. печ. л. 2,0. Усл.-печ. л. 1,88 Уч.-изд. л. 2,0

Тираж 100 экз._____

Отпечатано в ООО «Центр Оперативной Печати», ИНН 1660043034 420107, г. Казань, ул. X. Такташа, 105, тел.: (843) 277-95-50, заказ № 125844

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ГЛАВА 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И МЕТОДИКА

ЭКСПЕРИМЕНТОВ

1.1. Введение

1.2. Импульсный акустический спектрометр на частоты / = (500-700)МГц

1.3. Акустический спектрометр на частоты (700-1200)МГц

1.4. Импульсный спектрометр ЯМАР на частоты (10-Ч00)МГц

ГЛАВА 2. АКУСТИЧЕСКИЙ ЯМР И МАГНИТОАКУСТИЧЕСКИЕ

ЭФФЕКТЫ В БОРАТЕ ЖЕЛЕЗА

2.1. Магнитоупругое взаимодействие в магнитоупорядоченных кристаллах

2.2. Кристаллическая, электронная и магнитная структуры бората железа

2.3. Взаимодействие ядерной спин-системы с упругими колебаниями вблизи АЯМР в магнетиках

2.4. Образцы и методика эксперимента

2.5. Результаты исследований

2.6. Теоретическая интерпретация и обсуждение результатов

2.7. Дисперсия скорости звука в борате железа 75 Выводы по 2 главе

ГЛАВА 3. МОДЕЛИ КРИСТАЛЛИЧСЕКИХ СТРУКТУР И ФАЗ

ДОТИРОВАННЫХ МАНГАНИТОВ

3.1. Анализ кристаллической структуры манганитов

3.2. Положение Ьа(.х8гхМпОз на перовскитном поле

3.3. Модели кристаллических структур фаз

3.4. Магнитные структуры манганитов

3.5. Эффект ян-теллеровского взаимодействия в модели двойного обмена

3.6. Квадрупольное деформационное взаимодействие в перовскитных манганитах

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Последняя четверть XX века в физической науке характеризуется особым вниманием к открытиям необычных свойств оксидов металлов переходных групп. Вслед за высокотемпературными сверхпроводниками (оксидные соединения на основе меди) в последние два десятилетия проявляется большой интерес к другой группе оксидных материалов со структурой перовскита - к легированным манга-нитам типа Ri.xv4x Мп03 (R-редкоземельные ионы La, Pr, Nd и др.; А- щелочноземельные ионы (Sr, Са, Ва и др.) и боратам железа, относящиеся к классу магнитных полупроводников. Во-первых, это связано- с неожиданными магнитотранс-портными-свойствами этих соединений. Например, при приложении магнитного поля электрическое сопротивление манганитов меняется по величине на несколько порядков. Величина этого эффекта оказалась настолько большой по сравнению с магнитосопротивлением структур на основе 3d ферромагнитных металлов, что это явление было названо "колоссальным магнитосопротивлением" (KMC). Во-вторых, богатая фазовая диаграмма манганитов содержит различные фазы с разными спинами, зарядами, решеткой и орбитальными порядком. В-третьих, предполагается, что даже в самых хороших кристаллах манганитов имеются внутренние неоднородности, или другими словами, в этих соединениях преобладает сосуществование кластеров конкурирующих фаз. Эти фазы обычно ферромагнитные или антиферромагнитные. Все большую поддержку в настоящее время получает предположение, что манганиты и бораты могут находиться в виде разделенных наноразмерных фазовых состояний, где две конкурирующие фазы достигают компромисса за счет образования наноразмерных областей. Термин "наноразмер-ный" характеризует размер этих областей, хотя некоторые эксперименты подтверждают такое поведение при их микронных размерах. Эти фазы могут иметь одинаковую или разную электронную плотность, но, обычно, их симметрия разная. Как манганиты, так и бораты железа обладают сильным магнитоупругим взаимодействием и разнообразными доменными структурами.

Интерес к легированным манганитам и боратам железа в настоящее время прежде всего, связан с перспективами их практического применения. Обе группы материалов могут быть использованы в качестве магнитоуправляемых акустических фильтров, генераторов, частотных преобразователей, а также как материалы для спиновых клапанов в спинтронике, для магнитных головок для записи и считывания информации.

Значительная часть исследований к настоящему времени выполнено на лантан-стронциевых манганитах состава LaixSrxMnC>3, где х варьируется в пределах О <х < 0.9. Фазовая диаграмма этих соединений обладает большим разнообразием, а наибольшее значение KMC наблюдается именно в образцах с концентрацией ионов Sr в пределах 0.15 < х < 0.2. Следует отметить, что в данном диапазоне концентраций Sr и в температурном диапазоне 100-400К лантан - стронциевые манганиты испытывают целую цепочку фазовых переходов с различными видами структурного, магнитного, орбитального и зарядового упорядочений. В области легирования 0.17 <х < 0.5 система при низкой температуре является ферромагнетиком т.е. dp/dT > 0. Существование этой фазы и ее объяснение производилось в большинстве ранних работ по оксидам Мп в модели двойного обмена. Из измерений электросопротивления оказалось, что система La-Sr-Mn-О является металлической для х > 0.2 и в то время как для малой плотности допирования х < 0.2 она становится изолятором. Это поведение является следствием необычных магни-тотранспортных свойств манганитов и в настоящее время широко обсуждается в научной литературе.

В большинстве последних теорий, пытающихся объяснить KMC, делается заключение, что фазовое разделение в манганитах является ключом для разгадки KMC. Изучение манганитов очень активно и быстро развивается и даже доминирующая идея разделения фаз может быть оспорена в ближайшем будущем.

К исследованию физических свойств боратов и манганитов были привлечены и привлекаются различные физические методы: ЭПР, ЯМР, рентгеновская, мессбауровская и нейтронно-дифракционная спектроскопия, магнитострикцион-ные, термометрические методы и др.

Одним из перспективных методов для исследования манганитов и боратов является ультразвуковая спектроскопия. Ультразвуковые исследования уже позволили расширить существующие представления, как о физических свойствах манганитов, так и о локальных упругих деформациях решетки и их изменениях. Ультразвуковые волны неоднократно использовались для изучения особенностей структурных и магнитных фазовых переходов в манганитах. Однако, применение сравнительно низких частот (0.1-10) МГц с длинами волн, превышающими намного микрометровый диапазон длин волн, не позволяло изучать различные виды структурных и магнитных неоднородностей, также особенности фазовых переходов. Кроме того, акустические исследования в большинстве случаев не сопровождались одновременным использованием других методов. Применение комплексных методов исследований с использованием значительно более высоких частот ультразвуковых колебаний / = (100-1200)МГц в сочетании с электрическими и магнитными измерениями, несомненно, могли способствовать получению новой информации о характере микроскопических взаимодействий в различных сильно коррелированных электронных системах, микро и наноразмерных магнитных, структурных и зарядовых неоднородностях, а также о природе KMC в манганитах и возможностях его практического использования.

Вышеизложенное свидетельствует об актуальности цели данной диссертационной работы, состоящей в исследовании особенностей электронной и кристаллической структур, электронно-ядерных взаимодействий, локальных микроскопических неоднородностей и деформаций, формирующихся вблизи структурных и магнитных фазовых переходов, и их влияния на транспорт носителей в манганитах и борате железа методами акустической и магнитной спектроскопии.

Выполнение этой цели предполагало решение следующих задач:

1. Разработка акустического спектрометра ЯМР (АЯМР) на 100МГц и высокочастотных акустических спектрометров на частотный диапазон (500-1200)МГц.

2. Разработка комплексной методики исследований, включая магнитоакустиче-ские и магниторезистквные измерения в широком температурном диапазоне.

3. Комплексное изучение особенностей характеристик акустических волн, распространяющихся в лантан - стронциевых манганитах и боратах.

4. Изучение влияния доменной структуры на эволюцию сигналов ЯМР и дисперсию акустических волн вблизи частоты ЯМР в борате железа.

5.У становление взаимозависимости структурных и магнитных фаз с ян -теллеровскими искажениями решетки путем анализа упругих, магнитных и транспортных характеристик.

6. Исследование особенностей формирования структурных и магнитных неод-нородностей вблизи фазовых переходов, их взаимозависимости с ян-теллеровскими искажениями решетки, влияния ян-теллеровских искажений на транспорт носителей заряда.

7. Проведение анализа изменений поперечных и продольных модулей упругости для установления связи с ян-теллеровскими искажениями, подавление которых при магнитном упорядочении может рассматриваться как возможная причина KMC в манганитах.

8. Исследование линейных и нелинейных акустических свойств манганитов, содержащих периодические доменные структуры, в том числе невзаимность распространения и модовое преобразование волн.

Научная новизна работы

Выполненные исследования показали высокую эффективность магнитоаку-стических методов при изучении различных динамических эффектов в оксидах с сильно коррелированными электронными системами и позволили получить ряд принципиально новых результатов, к которым можно отнести:

1. С помощью высокочастотных акустических волн исследовано влияние ян -теллеровских деформаций решетки на структурные и магнитные фазы слаболегированных лантан-стронциевых манганитов.

2. Обнаружены и теоретически идентифицированы в образцах Ьа1.х8гх МпОз (х=0.125; 0.15; 0.175) высокотемпературные структурные фазовые переходы первого рода, связанные с перестройкой структуры ян-теллеровских искажений октаэдров МпОб. Установлено влияние спонтанной намагниченности и приложенного магнитного поля на структурные фазовые переходы.

3. Для образцов Ьа]х8гх МпОз (х=0.175) экспериментально обнаружено и теоретически интерпретировано возникновение генерации когерентной магнитоупру-гой волны вблизи магнитного фазового перехода. Установлено, что она возникает на микронеоднородностях (магнитоупругих доменах).

4. С помощью анализа измеренных параметров модулей упругости поперечных и продольных акустических волн для образцов Ьа1.х8гх Мп03 ( х=0.125;0Л5;0.175) выполнено разделение вкладов локальных и кооперативных ян - теллеровских искажений октаэдров в изменение кристаллической структуры манганитов.

5 . Показано, что аномалии в параметрах модулей- упругости для продольных волн в Ьао.825$го.175Мп03 отражают локальные ян-теллеровские искажения, подавление которых при магнитном упорядочении рассматривается как возможная причина колоссального магнитосопротивления (предложенная модель конкурирующих ян-теллеровских искажений и магнитного упорядочения).

6. Установлено, что ядерная спин-система в БеВОз оказывает существенное влияние на магнитоупругие свойства магнетиков в области частот, близких к частоте ЯМР.

7. Обнаружено значительное изменение (и 20%) скорости акустических волн вблизи частоты ЯМР (Ре57) в борате железа и перемена знака дисперсии при прохождении точки резонанса.

8. Обнаружены и интерпретированы различия в скорости акустических волн, распространяющихся в противоположных направлениях в образцах манганитов состава Lao.825Sro.i75Mn03 (эффект акустической невзаимности).

Научная и практическая значимость работы

1. Полученные результаты и их анализ вносят существенный вклад в формирование современных представлений о физике материалов с колоссальным магни-тосопротивлением.

2. На основе полученных экспериментальных данных сделан вывод, что подавление локальных ян-теллеровских искажений при магнитном упорядочении может рассматриваться как возможная причина KMC.

3. Разработанная экспериментальная методика изучения доменной структуры БеВОз , основанная на-применении сильных РЧ полей, может быть использована для изучения доменной структуры разнообразных магнитоупорядоченных веществ.

4. Полученные в работе результаты могут найти применение при создании нового поколения перестраиваемых акустических фильтров, модового и частотного преобразования ультразвуковых волн в широком частотном диапазоне.

5. Разработанные и изготовленные-импульсные акустические спектрометры на рабочие частоты /=(500-1200)МГц с параметрами в импульсе РВЬ1Х »(1-5)кВт, чувствительностью приемного тракта не хуже ~10"14Вт, длительностью импульсов ти и(0.1-2)мкс, развязкой передающего и приемного трактов не менее ~100 дБ являются уникальными, не имеющими аналогов в России приборами, что позволяет изучать локальные изменения кристаллической структуры на длине волны X < 10 мкм в зависимости от магнитного поля, температуры и мощности акустического импульса.

Достоверность полученных результатов обеспечена комплексным характером выполненных экспериментальных исследований, их многократной повторяемостью, непротиворечивостью результатов, полученных различными методами, а также использованием высокочувствительной экспериментальной базы.

Полученные результаты проанализированы на предмет соответствия экспериментальным результатам и теоретическим моделям, опубликованным в научных статьях, обзорах и монографиях.

Основные положения, выносимые на защиту и их практическая значимость

1. Обнаруженные температурный и магнитный гистерезисы при резких изменениях модулей упругости для поперечных акустических волн в сочетании с данными по электропроводности и намагниченности на образцах манганитов ЬаьхБгхМпОз с (х =0.125; 0.15 и 0.175) позволили установить два структурных фазовых перехода первого рода, в результате которых кристаллическая структура в условиях ЯТ искажений октаэдров МпОб переходит из ромбоэдрической в орто-ромбическую фазу.

2. Обнаруженные микронеоднородности вблизи магнитного фазового перехода интерпретируется как магнитоупругие домены, возникающие за счет двухфазного структурного состояния манганита состава Ьао.вгзЗго.^МЮз в широком температурном диапазоне.

3. Возникновение генерации магнитоупругой волны на микронеоднородностях (магнитоупругих доменах) объясняется формированием когерентной моды за счет высокой акустической добротности образца Ьао^Зго.^МпОз при многократном отраженииколебаний от плоскопараллельных торцов образца.

4. Анализ измеренных параметров модулей упругости поперечных и продольных акустических волн, распространяющихся в лантан-стронциевых манганитах Ьа1-х8гхМпОз различной степени легирования (х =0.125; 0.15; 0.175), позволяет разделить вклады локальных и кооперативных ян-теллеровских искажений в изменение кристаллической структуры манганитов.

5. Аномалии в параметрах модулей упругости для продольного гиперзвука в манганитах лантана Lao^sSio.nsMnCb связаны с локальными ян-теллеровскими искажениями, подавление которых магнитным упорядочением может рассматриваться как возможная причина KMC.

6. Обнаруженное различие в скоростях продольных акустических волн, распространяющихся в противоположных направлениях, трактуется как эффект акустической невзаимности, причиной которой является существование в определенном температурном интервале структурных и магнитных многофазных состояний и образование структурных микроскопических неоднородностей.

7. Полученные в работе результаты в легированных манганитах вносят вклад в выяснение природы колоссального магнитосопротивления (KMC), которое имеет большие перспективы для практического применения.

Личный вклад соискателя /

Диссертация является обобщением многолетних исследований автора, начиная с 1992 года, заключающихся в выборе темы исследования, постановке целей и задач диссертационной работы, разработке экспериментального комплекса, в том числе ВЧ акустических спектрометров и методик исследований, обеспечивающих решение поставленных задач, проведении структурных, магнитных и магнитотранспортных измерений, анализе полученных результатов, обобщении работы.

Монокристаллические образцы, использованные в исследованиях, были выращены в группе А.М.Балбашова (МЭИ). Высокочастотные акустические спектрометры со всеми приставками были изготовлены при участии Леонтьева В.Е., Капралова A.B., Потапова A.A. Обсуждение результатов проводилось совместно с В.А.Голенищевым-Кутузовым, М.И.Куркиным. Ряд магнитных измерений был выполнен в ИФМ УрО РАН (г. Екатеринбург).

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на различных международных и всероссийских конференциях и симпозиумах, в числе которых: Международные научные конференции „Актуальные проблемы физики твердого тела" (Минск, 2003, 2005, 2007 и 2009 гг.); The Moscow International Symposium on magnetism (Москва, 2002, 2005 г.); VII Российская научная школа „Новые аспекты применения магнитного резонанса" (Казань, 2003 г.); XXXIII совещание по физике низких температур (Екатеринбург, 2003 г.); The international conference „Nanoscale Properties of Condensed Matter NanoRes - 2004" (Казань, 2004 г.); XIX международная школа „Новые магнитные материалы микроэлектроники" (Москва, 2004 г.); Международная- конференция „Физика диэлектриков" (Санкт-Петербург, 2004 г.); XI Международная научно-техническая конференция МЭИ (Москва, 2005 г.); Международная конференция „Fundamental problems of physics" (Казань, 2005 г.); 34 совещанияшо физике низких температур „НТ-34"(Ростов-на-Дону, 2006 г.); Международные симпозиумы „Упорядочение в металлах и сплавах" (Ростов-на-Дону, 2006, 2007, 2008 и 2009 гг.); Международные школы физиков-теоретиков „Коуровка" (2004, 2006, 2008 и 2010 гг.); 3rd International Conference „ Physics . of Electronic Materials" (Калуга, 2008 г.); The International conference „Modern development of magnetic • resonance" (Казань, 2007 г.); Euro-Asian Symposium Magnetism on а Nanoscale (EASTMAG) (Казань, 2007 г.; Екатеринбург, 2001 и 2010 гг.); International conference on Nanomaterials and nanotechnology (Тами Нату, Индия, 2010 г.); итоговые научные конференции КФТИ КазНЦ РАН им. Е.К. Завойского (Казань, 2003-2010 гг.).

Результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, были включены в отчеты по грантам РФФИ (01-02-16358-а, 02-02- 16440-а, 04-02-97500, 05-02-16087-а, 08-02-00904-а).

Публикации Основное содержание диссертационной работы опубликовано в 29 печатных работах, втом числе 16 - в изданиях, рекомендованных ВАК,

13 - в сборниках докладов международных и всероссийских конференций.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка цитируемой литературы и авторского списка - перечня основных публикаций автора по теме диссертации. Объем работы составляет 245 страниц, включая 74 иллюстрации, 3 таблицы и список литературы из 170 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность темы и выбор объектов исследования, сформулированы цели и задачи, а также основные положения, составляющие научную новизну и практическую значимость диссертации.

Первая

глава посвящена технике и методике экспериментов, необходимость включения которой продиктована тем, что автором были разработаны уникальные импульсные акустические спектрометры на частоты/= (500-1200) МГц, передающий и приемные тракты которых имеют большую выходную мощность и высокую чувствительность, необходимые для генерации мощных акустических импульсов и регистрации изменения акустических параметров (скорости, затухания) с точностью до 0.5%., а также оригинальный узел - акустическое устройство нерезонансного типа для возбуждения ультразвуковых волн в широком диапазоне частот, что невозможно осуществить с помощью акустического устройства резонансного типа (объемные акустические резонаторы).

Действующие спектрометры и результаты, полученные на них автором, являются решением сложной технической задачи, поскольку аналогов таких спектрометров нет в России. Кроме этого в работе описаны традиционные методы исследования структуры, элементного состава, электросопротивления и магнитных свойств манганитов.

Также в первой главе рассмотрены базовые понятия электроакустики, характеристики ультразвуковых волн, ультразвуковые преобразователи, методы измерения параметров ультразвуковых волн.

Во второй главе изложены экспериментальные результаты и их интерпретация в борате железа (РеВОз), так же, как и манганиты, относящегося к оксидам Зс! металлов.

В начале главы излагается описание электронной структуры бората железа. Показано, что наиболее адекватной моделью электронной структуры 3с1 металлов со структурой АВОз (А=Ре,Сг,У и др.), с единой точки зрения описывающей электронные и магнитные свойства, является многозонная модель Хаббарда.

На' основе рассчитанной электронной структуры дается качественное объяснение всей совокупности результатов по электропроводности и намагниченности бората железа. Далее во второй главе излагаются результаты-экспериментального исследования проявления, доменной структуры образцов бората железа в сигналах ЯМР в слабых магнитных полях. Описаны упругие и магнитные свойства, а также дано подробное описание кристаллической и магнитной структуры исследованного соединения РеВОз. В этой главе приводятся данные экспериментов, полученные в результате наблюдения эволюций сигналов ЯМР при монодоменизации образцов РеВОз. Рассмотрены три экспериментальные ситуации, которые соответствуют трем различным геометриям взаимного расположения постоянного Н и переменного Н] магнитных полей относительно "легкой" базисной плоскости кристалла.

На основе анализа поведения сигналов ЯМР для рассмотренных случаев была построена теория наблюдаемых эффектов. Согласно предложенной теоретической интерпретации, наблюдаемые эффекты расщепления объясняются существованием сложной доменной структуры в РеВОз, которая представляет собой распределенные по толщине слои-домены, параллельные "легкой" плоскости и различным направлением намагниченности, каждый из которых в свою, очередь имеет собственную доменную структуру. Показано, что в многодоменных образцах в очень слабых полях основной вклад в сигнал ЯМР дают ядра, расположенные в доменных границах. Таким образом, с ростом поля Н и исчезновением границ типа Нееля внутри слоев-доменов, основной вклад в сигнал ЯМР дадут ядра, расположенные в слоях-доменах.

Получена экспериментальная частотная зависимость относительного изменения фазовой скорости продольного ультразвука в области частот ЯМР. На частотах близких, но меньших частоты ЯМР наблюдалось существенное по величине уменьшение скорости УЗ импульса. При прохождении точки резонанса был обнаружен, ранее не наблюдавшийся скачок скорости, сопровождавшийся изменением знака дисперсии. Максимальное изменение скорости при прохождении резонанса составило ~ 20 %.

Сделано предположение, что наблюдаемый эффект связан с сильной магнито-упругой связью, характерной для АФЛП и ее зависимостью от состояния магнитной подсистемы РеВОз- При этом" влияние ядерных спинов на состояние магнитной подсистемы обнаруживалось только при воздействии на них ультразвуковыми полями, частота которых близка к частоте ЯМР, так что изменения в магнитной подсистеме носили резонансный характер, отражаясь на перенормировке модулей упругости, и скорости УЗ соответственно. Для теоретического описания влияния ядерной спин-системы магнетика на характеристики упругих колебаний решалась совместная система уравнений движения ядерных намагниченностей и уравнений упругой волны.

Третья

глава посвящена литературному обзору исследованных нами магнитных полупроводников — манганитов. В начале главы рассматриваются основные физические свойства манганитов:

- модели кристаллических структурных фаз легированных манганитов лантана. Приводится обстоятельный кристаллический анализ структур кубических пе-ровскитных соединений, к которым относятся и манганиты, с различными значениями ионных радиусов. Это делается, чтобы использовать модели кристаллических структур легированных манганитов лантана для выявления в дальнейшем в ходе экспериментальных исследований причин, приводящих к их искажению;

- подробно рассмотрены основные типы магнитного упорядочения и другие магнитные свойства лантан-стронциевых манганитов, рассмотрено влияние эффекта Ян-Теллера на структурные фазовые переходы в манганитах, квадруполь-но-деформационное взаимодействие ян-теллеровских систем (манганитов) с ультразвуковыми волнами.

В четвертой главе представлены результаты исследований структурных, магнитных и транспортных свойств лантан-стронциевых манганитов.

В начале главы обосновывается цель проводимых исследований - это не только сравнение результатов автора с результатами других акустических исследований, но и поиск новых особенностей лантан-стронциевых манганитов того же состава, которые могли быть использованы для объяснения природы KMC.

Основное содержание главы составляют изучения особенностей распространения продольных и поперечных акустических волн через образцы лантан-стронциевых манганитов (Laj.xSrxMn03) с х =0.125, 0.15 и 0.175. Наибольшее внимание обращено на обнаруженные аномалии акустических параметров вблизи структурных и магнитных фазовых переходов первого и второго рода и их зависимости от приложенных магнитных полей. При этом наиболее подробно были исследованы особенности впервые обнаруженных высокотемпературных фазовых переходов в образцах с х = 0.15 и 0.175, отнесенных к фазовым переходам первого рода по совокупности акустических, магнитных и резистивных измерений. Далее приведены результаты изучения температурных зависимостей намагниченности и восприимчивости, полученные автором, для образцов состава Ьао825$Г(П75МпОз, которые имеют различие: скорость намагничивания максимальна в полях ~ 1кЭ; намагниченность значительно превышает остаточную намагниченность; характер намагничивания не сказывается на величине намагниченности насыщения; эти различия сохраняются при перемагничивании.

Показано, что различие кривых М (Т) для образцов, охлажденных во внешнем поле Н и без него означает, что во втором случае возникает магнитная текстура, обусловленная разбросом осей легкого намагничивания, а не температур Тс. Предположено, что приложение магнитного поля Я при температуре Т > 7о (Го = 140К), по -видимому, блокирует полностью образование такой текстуры.

На температурных зависимостях намагниченности М (Н,Т) получен участок с гистерезисом, который соответствует, согласно фазовой диаграмме, сосуществованию фаз с орторомбической и ромбоэдрической структурами. Его подавление магнитным полем означает, что эти фазы различаются константами магнитной анизотропии, а не намагниченностями насыщения и температурами Тс.

В пятой главе диссертации приведены экспериментальные результаты и их теоретическая интерпретация по изучению влияния эффекта Яна - Теллера на физические свойства манганитов. Отмечено, что основанием для таких исследований послужило то, что до сих пор экспериментально обнаруженные многими авторами величины KMC не до конца объясняются широко признанным «механизмом двойного обмена» в манганитах. В" последние годы интенсивно обсуждаются другие модели, объясняющие KMC. Например, модель конкурирующих ян-теллеровских искажений и магнитного упорядочения.

В данной главе приведены результаты комплексных исследований решеточных, электрических и магнитных параметров в манганитах состава Lai-xSrxMn03 (х = 0.125; 0.15; 0.175). На основании полученных результатов проведен анализ изменения сдвиговых и продольных модулей,упругости акустических волн в зависимости от температуры и концентрации Sr. На основании этого анализа сделан ряд предположений о характере ян-теллеровских искажений в лантан-стронциевых манганитах и их влиянии на транспортные процессы.

Одним из предположений является то, что при понижении температуры происходит возникновение деформаций октаэдров МпОб с локальным близкодействующим упорядочением среди них. Однако подобные локальные искажения ян - теллеровского типа ответственны за увеличение электрического сопротивления в определенном температурном диапазоне. Во всем диапазоне нелегированных и слаболегированных манганитов (0 < х < 0.2) искажения октаэдров и их локальное упорядочение происходит в парамагнитной фазе, причем температура начала ян-теллеровских искажений, также и их интенсивность, снижаются с ростом концентрации ионов Sr.

При дальнейшем понижении температуры существует два сценария в характере ян-теллеровских искажений в зависимости от величины х. При я; < 0.15 возникает кооперативное по всему объему кристалла упорядочение искаженных октаэдров Мп06. Этот процесс сопровождается структурным фазовым переходом первого рода.

Для образцов с х > 0.15 вследствие возрастания Тс не возникает кооперативного упорядочения искаженных октаэдров МпОб, а происходит подавление локальных ян-теллеровских искажений с возрастанием спонтанной намагниченности. Такое подавление ян-теллеровских искажений также сопровождается фазовым переходом первого рода типа „порядок-беспорядок". Для всех образцов 0.1 < х < 0.2 увеличение ян-теллеровских искажений приводит к повышению электрического сопротивления и смягчению модулей упругости. Оба вида- ян-теллеровских искажения (локальный и кооперативный) уменьшаются с ростом магнитного упорядочения и увеличением подвижности носителей заряда.

Энергетический процесс подавления локальных ян-теллеровских искажений с ростом магнитного упорядочения требует значительно меньших затрат,.чем подавление кооперативного упорядочения. Это подтверждается характером температурных аномалий в теплоемкости. Поэтому процесс подавления кооперативных ян-теллеровских искажений происходит постепенно в большом температурном интервале, чем и обуславливается малое значение KMC для д: < 0.15. Наоборот, подавление локальных ян-теллеровских искажений происходит в узком температурном интервале и приложение внешнего магнитного поля, превышающего значение спонтанной намагниченности, приводит к резкому подавлению локальных ян-теллеровских искажений. Этот процесс характерен для образцов с х > 0.15, когда выше Тс происходит значительное изменение сопротивления и уменьшение затухания упругих волн. Эти процессы усиливаются приложением магнитного поля.

В конце главы сделан вывод о том, что полученные нами результаты связаны с локальными ян-теллеровскими искажениями, подавление которых при магнитном упорядочении может рассматриваться как возможная причина возникновения KMC.

В шестой главе представлены результаты экспериментальных исследований микроскопических неоднородностей в манганитах лантана, проведенных автором.

В начале главы приведен анализ неоднородностей в манганитах, основанный на описании неоднородностей с использованием техники функционала электронной плотности в последних теоретических работах многих авторов. Его результаты подтверждают, что локальные ян-теллеровские искажения элементарной ячейки при длинных расстояниях между атомами не сохраняются. При коротких расстояниях между атомами можно управлять свойствами манганитов. Утверждается, что это является решающим фактором для исследований микроскопических свойств манганитов.

Далее в этой главе изложены оригинальные экспериментальные результаты по исследованию микроскопического расслоения в лантан-стронциевых манганитах состава Ьа1.х8гхМп03 (х = 0.125;0.175), полученные автором с использованием ВЧ ультразвуковых волн на частоте/ = 0.77 ГГц.

На- основании этих результатов сделаны выводы о том, что для образцов с низкой плотностью легирования (.х = 0.125) наличие конкурирующего состояния между проводящей и непроводящей фазами индуцируют микроструктуру. А при более высоких степенях легирования (л; > 0.175) вблизи ферромагнитного перехода к переходу антиферромагнитному при низких температурах может иметь место микроскопическое разделение между этими фазами., С делано предположение, что ферромагнитная и изоляторная фазы манганитов могут содержать нетривиальные скрытые порядки. Например, двухфазное состояние может быть связано с двухфазным структурным состоянием (ромбоэдрическим и орторомбическим) в широкой области температур.

Наибольшее внимание в шестой главе привлечено к экспериментальным.результатам, полученным автором, по наблюдению трансформации импульса продольной акустической волны в квазипоперечную. Предположено, что наблюдаемая модовая трансформация акустических волн связана с возникновением микроскопических неоднородностей, попадающих по размерам в спектр магнитоакустических колебаний, и эффективно может возникать за счет смещения доменных границ магнитоупругих доменов или изменения их размеров (механизм магнитострикции). Сделан вывод о том, что одним из механизмов, приводящих к эффективной генерации магнитоупру-гих волн на неоднородностях, является возрастание магнитострикции за счет увеличения ферромагнитной фазы. В свою очередь такому возрастанию магнитострикции соответствует изменение скоростей ультразвуковых волн, которые также пропорциональны величине магнитоупругого взаимодействия.

Материал седьмой главы диссертации посвящен исследованию эффекта невзаимности при распространении ультразвуковых волн в образце Ьао.825$Гол75МпОз. Основанием для исследования послужило обнаружение в этом образце микроскопических неоднородностей, которые могут повлиять на характер распространения ультразвука с длиной волны Л ~ 10 мкм.

В температурном интервале 285 - 330К обнаружено различие в скоростях ультразвуковых волн, распространяющихся в противоположных направлениях (эффект невзаимности). Предположено, что наиболее вероятной причиной обнаруженной акустической невзаимности является существование в данном температурном интервале структурных и магнитных многофазных состояний и образование структурных микроскопических неоднородностей.

Приведен симметрийный анализ антиферромагнитных структур, который показал, что обнаруженный эффект невзаимности акустических волн может быть связан с антиферромагнитным упорядочением в структурных фазах манганита, содержащих искажения орторомбической и ромбоэдрической симметрии.

ГЛАВА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И МЕТОДИКА

ЭКСПЕРИМЕНТОВ

В качестве одного из методов исследования манганитов и бората железа использовалась высокочастотная ультразвуковая спектроскопия. Этот метод обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами.

Во-первых, скорости и затухание ультразвуковых (УЗ) волн зависят от характера упругих и магнитоупругих взаимодействий, которые значительно изменяются при фазовых переходах.

Во-вторых, использование высокочастотных ультразвуковых волн дает возможность изучить неоднородные и многофазные образования в манганитах размерами в сотни нанометров при соответствии неоднородностей длине УЗ волн.

В-третьих, высокая частота УЗ волны позволяет преодолеть щель в спектре спиновых волн и исследовать динамическое взаимодействие спиновых и упругих волн в магнитоупорядоченном состоянии. Действительно, ранее выводы о структурных неоднородностях [1-6] основывались на результатах распространения УЗ волн'в частотном диапазоне (1-5) МГц. Однако длина УЗ волн для данного мегагерцового диапазона Я«(5-10)мм на много порядков превышала размеры предполагаемых неоднородностей.

Поскольку готовых ультразвуковых спектрометров на высокие частоты (Х< Юмкм) не существует, потребовались разработка и создание импульсных акустических спектрометров, реализованных нами на диапазон частот / = (10100) МГц;/= (500-700) МГц; / = (700-1200) МГц. При этом выходная мощность высокочастотного (ВЧ) генератора должна быть не менее «5 кВт из-за больших потерь на склейках и необходимости развертки выходной мощности, а также из-за относительно невысокого коэффициента электромеханической связи пьезопреобразователей из ниобата и танталата лития. По этим причинам требовалась высокая чувствительность приемного тракта.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Полученные в данной работе результаты имеют фундаментальный характер, их совокупность представляет на наш взгляд, новый шаг в понимании микроскопических взаимодействий электронных и ядерных спиновых систем, тесной связи спиновых, зарядовых и решеточных степеней свободы в сильнокоррелированных электронных системах. Полученные экспериментальные данные и разработанные теоретические модели могут быть весьма полезны для поиска синтеза и изучения новых материалов электроники и их практического использования. Проведенные экспериментальные исследования в основном методами высокочастотной (100-1000МГц) магнитоакустики, позволили решить ряд фундаментальных задач спиновой динамики систем с сильными электронными корреляциями, которые можно сформулировать следующим образом:

1. Разработаны и изготовлены акустические спектрометры на диапазоны частот (500 - 700) МГц и (700 - 1200) МГц, обладающие ^ высокими выходной мощностью (~ 5 кВт) и чувствительностью приемного тракта (= 10 "13 - 10 "14 Вт), с развязкой*приемного и передающего трактов ~ 100 дБ. Спектрометры позволяют проводить измерения амплитуд и скоростей акустических импульсов в зависимости от величины и ориентации магнитного поля, . направления акустической волны и температуры. Спектрометры могут найти* широкое применение для исследования локальных изменений кристаллической решетки с X < 10 мкм, а также и других магнитоакустических эффектов в новых материалах.

2. Обнаружено и изучено явление аномальной дисперсии скорости поперечного ультразвука в монодоменных образцах РеВОз, заключающееся в скачкообразном изменении скорости с изменением знака дисперсии в условиях точного акустического ЯМР. Показано, что это явление связано с образованием двух ветвей связанных магнитоупругих волн вследствие расталкивания вблизи точки пересечения дисперсионных кривых колебаний ядерной намагниченности и звука, распространяющихся в образце с разными скоростями. Наблюдаемое изменение скорости объясняется тем, что в точке пересечения дисперсионных кривых происходит переход с одной ветви связанных магнитоупругих волн на другую. Данный эффект может I рассматриваться как новый способ регистрации ядерного магнитоакустического резонанса.

3. Обнаружено и исследовано явление расщепления сигнала ЯМР ядер Бе в много доменных образцах слабого ферромагнетика РеВОз на несколько пиков поглощения. Показано, что данный эффект обусловлен наличием слоистой доменной структуры БеВОз и особенностями динамики монодоменизации. этого кристалла. Экспериментально установлена зависимость расщепления сигналов ЯМР от интенсивности переменного поля. Результаты проведенных исследований позволили установить динамику монодоменизации кристаллов БеВОз.

4. С помощью высокочастотной акустической спектроскопии обнаружены-новые высокотемпературные структурные переходы в лантан-стронциевых манганитах состава Ьа1.х8гхМп03 с х = 0.125, 0.15, 0.175. Установлено, что они относятся к фазовым переходам первого рода и связаны с перестройкой пространственной структуры искаженных октаэдров МпОб за счет проявления ян-теллеровского эффекта', связанного с ионами Мп3+'

5. Исследован процесс микроскопического расслоения в манганитах состава Ьа1х8гхМп03 с х = 0.125 и 0.175 по изменению сдвиговых и продольных модулей упругости ВЧ ультразвуковых волн с длиной волны X = 1 мкм. Установлено, что для образцов манганитов с низкой плотностью температурном интервале структурных и магнитных многофазных состояний и образование структурных микроскопических неоднородностей.

В заключение автор выражает свою благодарность научному консультанту доктору физико-математических наук, профессору Голенищеву - Кутузову В.А. за всестороннюю помощь и поддержку при выполнении этой работы, коллегам из ИФМ УрО РАН профессору Куркину М.И., из КФТИ КазНЦ РАН профессору Шакирзянову М.М. за обсуждение предлагаемых теоретических моделей; Королеву А. В., Нейфельду Э. А., Елохиной JI.B. из ИФМ УрО РАН и Назипову М.Р., Леонтьеву В.Е., Капралову A.B., Потапову A.B. их КГЭУ за помощь в проведении ряда экспериментов, а также всем сотрудникам кафедр ЭС и ПЭ КГЭУ за дружеское участие и поддержку, что способствовало успешной работе над диссертацией.

АВТОРСКИЙ СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ

Al. Дисперсия скорости звука в борате железа при ядерном магнитоакустическом резонансе / Богданова Х.Г., Леонтьев В.Е., Шакирзянов М.М., Булатов А.Р. // Спб.: ФТТ.- 2000. —Т. 42.-Вып. 3.- С. 492-498.

А2. Особенности распространения высокочастотного ультразвука в области структурных и магнитных фазовых переходов в манганите Laj.x Srx Мп03 (х = 0.175) / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев -Кутузов В.А., Шакирзянов М.М. // Спб.: ФТТ. -2001.-Т. 43. - Вып. 8. --С. 1512- 1515.

A3. ЯМР' и динамика монодоменизации антиферромагнетика FeB03 в постоянном магнитном поле/ Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Леонтьев В.Е., Шакирзянов М.М. //М.: ФММ. - 2001. - Т.91.- № 5. - С. 28-35.

A4. Propagation of ultrasound waves in the vicinity of phase transitions in manganite perovskites / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R., Golenishchev -Kutuzov V.A., Kapralov A.V., Shakirzyanov М.М. // M.: The Physics of Metal and Metallography.- 2001. - V. 91. - Suppl. 1. - P. S212 - S213.

A5. Акустические аномалии вблизи фазовых переходов в манганите / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев - Кутузов В.А., Голенищев - Кутузов A.B., Капралов A.B. // М.: Акустический журнал - 2002. --Т. 48. -№ 5. - С. 596 - 601.

А6. Особенности акустических и магнитных свойств манганитов лантана состава Lao.825 Sro.175 Mn03 / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев -Кутузов В.А., Елохина Л.В., Капралов A.B., Королев A.B., Нейфельд Э.А., Шакирзянов М.М.//Спб.: ФТГ.-2003.-Т.45.-Вып.2.- С. 284-289.

Кутузов В.А., Калимуллин Р.И., Потапов A.A./ М.: Известия РАН, Сер. физ. - 2008. - Т. 72. - №8.- С. 1225 - 1227.

AI 4. Трансформация акустической моды вблизи структурного и магнитного фазовых переходов в кристалле LaUx Srx Mn03 (х = 0.175) / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев - Кутузов В.А., Потапов A.A., Усачев А.Е. // М.: Известия РАН, Сер. физ. - 2009. -Т. 73. - №8. -- С. 1080- 1082.

А15. Решеточные, электрические и магнитные эффекты в манганитах лантана ЬаЬх Srx Mn03 (х = 0.125; 0.15; 0.175) / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев - Кутузов В.А., Елохина Л.В., Королев A.B., Нейфельд Э. А. // Спб.: ФТТ. -2010.-Т. 52. -№11. - С. 2238 --2243.

AI6. Structural, Magnetic and Electrical Properties of the Slightly Doped Lanthanum Manganites/ Bulatov A.R., Bogdanova Kh.G., Golenischev-Kutuzov V.A., Elokhina L.V.,Neifeld E.A. and Korolev AN Л Solid State Phenomena.-2011 .-V. 168-169.-P.481-484.

A17. Модовая трансформация высокочастотных ультразвуковых колебаний в манганите La].xSrxMn03 (х = 0.175) / Капралов A.B., Булатов А.Р. // VII Российская научная школа « Новые аспекты применения магнитного резонанса »: Труды конференции. Казань. -2003. С. 54 - 58.

AI 8. Особенности акустических, магнитных и электрических свойств манганита лантана La0.875Sr0.i25MnO3 (х = 0.175) в магнитоупорядоченной фазе / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев - Кутузов В. А., Капралов A.B., Потапов А. А. // XXXIII совещание по физике низких температур: Труды конференции, Екатеринбург. - 2003. -С. 130 - 131.

А19. Studied of the elastic properties of manganite La0.825Sr0.i75MnO3 / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R., Golenischev-Kutuzov V.A., Kapralov A.V., Potapov A.A. // XIX международная школа « Новые магнитные материалы микроэлектроники »:Сборниктрудов. Москва. -2004. - С.213 -214.

А20. Роль ян-теллеровских ионов в формировании кластерных и доменных структур в перовскитоподобных оксидах / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов А.В., Голенищев-Кутузов В.А., Калимуллин Р.И., Капралов А.В., Потапов А.А. // X международная конференция « Физика диэлектриков»: Материалы докладов. Санкт-Петербург. — 2004. - С.322.

А21. Non - reciprocity effects at ultrasound propagation to a single -crystal La0.825Sr0.i75MnO3 / Bulatov A.R., Bogdanova Kh.G., Potapov A.A., Golenischev-Kutuzov V.A.Leont'ev // Moscow International Symposium on Magnetism. Moscow.- 2005. --P.379-380.

A22. Взаимосвязь магнитных и структурных фаз в монокристалле манганита LaixSrxMn03 (х = 0.175) / Булатов А.Р., Потапов А.А. / XI Международная научно - техническая конференция «Радиоэлектроника,электроника и энергетика»: Сборник докладов. Москва,-2005.-С. 276 - 277.

А23. Эффект невзаимности акустических волн в манганите / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Калимуллин Р.И., Голенищев-Кутузов В.А., Голенищев-Кутузов А.В., Потапов А.А. // Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела»: Сборник докладов. Минск, -2005. -Т.Г. - С. 88 - 89.

А24. Особенности распространения акустических волн вблизи структурного фазового перехода в манганите La0.825Sr0.i75MnO3 / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов А.А. // 9-й международный симпозиум «Упорядочение в металлах и сплавах»: Труды конференции. Ростов-на-Дону. - 2006. -- Т.2. - С. 98 - 101.

А25. Влияние двухфазности кристаллической структуры на упругие свойства манганита лантана / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов А.А. // 34 совещание по физике низких температур «НТ-34»: Труды конференциии. Ростов-на-Дону. -2006. -Т.1. - С. 126 - 127.

А26. Высокочастотные ультразвуковые исследования структурного фазового перехода в монокристалле La0.875Sr0.i25MnO3 / Богданова Х.Г., Булатов А.Р., Голенищев-Кутузов В.А., Потапов А.А. // Международная научная конференция «Актуальные проблемы физики твердого тела ФТТ - 2007»: Сборник докладов. Минск. -2007. -Т.1. - С. 258 - 261.

А27. The study of the correlation of elastic- acoustic, electrical and magnetic properties in weakly doped Lanthanum-Strontium Manganites / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R. // 10-th International meeting „Ordering in Minerals and Alloys", (OMA-10):Proceedings of the International meeting.Rostov-on-Don. -2007. -V.l. -P. 18.

A28. Transport, ultrasound and structural properties for manganites LabxSrxMn03 (jc = 0.125) / Bogdanova Kh. G., Bulatov A.R. 3rd International conference «Physics of Electronic Materials»: Proceedings of conference. Kaluga. -2008. - V. 2. - P. 63-65.

A29. Lattice, electrical and magnetic effects in lanthanum manganites

Lai.xSrxMn03 (x = 0.125;0.15;0.175) / Bogdanova Kh.G., Bulatov A.R., Golenishchev-Kutuzov V.A., Elokhina L.V., Neifeld E.A., Korolev A.V. // IV Euro-Asian Symposium «Trends in MAGnetism» Nanospintronics (EASTMAG - 2010). Ekaterinburg. -2010. -P.371.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные в данной работе результаты имеют фундаментальный характер, их совокупность представляет на наш взгляд, новый шаг в понимании микроскопических взаимодействий электронных и ядерных спиновых систем, тесной связи спиновых, зарядовых и решеточных степеней свободы в сильнокоррелированных электронных системах. Полученные экспериментальные данные и разработанные теоретические модели могут быть весьма полезны для поиска, синтеза и изучения новых материалов электроники и их практического использования. Проведенные экспериментальные исследования в основном методами высокочастотной (100-1000МГц) магнитоакустики, позволили решить ряд фундаментальных задач спиновой динамики систем с сильными электронными корреляциями, каоторые можно сформулировать следующим образом:

1. С помощью высокочастотной акустической спектроскопии обнаружены новые высокотемпературные структурные переходы первого' рода в LaixSrxMn03 ( х =0.125, 0.15 и 0.175) манганитах. Установлено, что обнаруженные высокотемпературные структурные фазовые переходы относятся к фазовым переходам первого рода и связаны с перестройкой пространственной структуры ян-телеровскими искажениями октаэдров Мп06.

2. Доказано существование областей ближнего и дальнего структурного порядков ян-теллеровских искаженных октаэдров МпОб и их влияния на упругие, магнитные и транспортные свойства слаболегированных лантан-стронциевых манганитов.

3. Исследованы особенности возникновения магнитоупругих доменных структур в слаболегированных манганитах и борате железа. Показано, что нелинейные свойства доменных структур проявляются в частотной и модовой трансформации распространяющихся через них высокочастотных акустических волн и эффекте акустической невзаимности.

1. Darling, Т.W. Measurement of the elastic tensor of a single crystal of Lao.83Sro.i7Mn03 and its response to magnetic fields / T,W.Darling et ail. // Phys. Rev. B. 1998. - V.57. - №9. - P.5093-5097.

2. Zainullina, R.I. Longitudinal sound velocity and internal friction in ferromagnetic LaixSrxMn03 single-crystal manganites / R.I.Zainullina, N.G.Bebenin et all. // Phys. Rev. B. 2002. - V.66. - P.064421-064425.

3. Hiroyuki, F. Sound Velocity Anomaly Associated with Polaron Ordering in Lai„xSrxMn03 / F.Hiroyuki, I.Manabu. K.Yoshiyuki and F.Tetsuo // J. Phys. Soc. Japan- 1997.-V.66.-№12.-P.3703-3705.

4. Гайдуков, Ю.П. Поведение скоростей звука соединений LaixSrxMn03 в окрестности магнитных и структурных фазовых переходов /Ю.П.Гайдуков, Н.П.Данилова, А.А.Мухин, А.М.Балбашов // Письма в ЖЭТФ. -1988. Т.68. -В.2-С.141-145.

5. Changfei, Z. Ultrasonic evidence for magnetoelastic coupling' in La0.6oYo 07Са0.ззМпОз perovskites / Z. Changfei, Z.Renkui // Phys. Rev.B. 1999. -V.59.-№17.-P.ll 169-11171.

6. Hazama, H. Quadrupolar effect in the perovskite manganite LaixSrxMn03 / H. Hazama, T. Goto, Y.Nemoto, Y.Tomioka, A.Asamitsu, Y.Tokura // Phys. Rev.B. 2000. - V.62. - №22. - P. 15012-15020,.

7. Матвеев, A.H. Электричество и магнетизм / А.Н.Матвеев. СПб.: Лань, 2010.-464с.

8. Глюкман, Л.И. Пьезоэлектрические кварцевые резонаторы /Л.И.Глюкман. -М.: Радио и связь, 1981. -232с.

9. Труэлл, Р. Ультразвуковые методы в физике твердого тела / Р.Труэлл, Ч.Эльбаум, Б.Чик. М.: Мир, 1972. - 238с.

10. Агранат, Б.А. Основы физики и техники ультразвука / Б.А.Агранат, М.И.Дубровин, Н.Н.Хавский, Г.И.Эскин. -М.: Высшая школа, 1987. 352с.

11. П.Морозов, А.И. Пьезоэлектрические преобразователи для радиоэлектронных устройств /А.И.Морозов, В.П.Проклов, Б.А.Станковский. М.: Мир, 1972. -184с.

12. Шаскольская, М.П. Акустические кристаллы /М.П.Шаскольская. М.: Наука, 1982.-632с.

13. Dogotto, Е. Colossal magnetoresistant materials the key role of phase separation / E.Dogotto, T. Hotta, A.Moreo // Phys. Rep. - 2001. - Vol.344. - P. 1-49.

14. Каганов, М.И. К теории поглощения звука в одноосных ферромагнитных диэлектриках /М.И.Каганов, Я.М.Чиквашвили // ФТТ. 1961. - Т.З. - №1. -С.275-281.

15. Такер, Дж. Гиперзвук в физике твердого тела / Дж.Такер, В.Рэмптон. М.: Мир, 1975.-453с.

16. Голдин, Б.Л. Спин-фононное взаимодействие в кристаллах (ферритах) /Б.Л.Голдин, Л.И.Котов, Л.К.Зарембо, С.И.Карлачев. Л.: Наука, 1991.

17. Гуревич, А.Г. Магнитные колебания и волны / А.Г.Гуревич, Г.А.Мелков. -М.: Наука, -1994. 300с.

18. Wolfl, R. Room-Temperature Ferromagnetic Materials Transparent in the Visible / R.Wolfl, A.J.Kurtzig, R.C.Lecraw // J. Appl. Phys. 1970. - V.41. - №3. -P.1218-1225.

19. Иванова, Н.Б. Магнитные, оптические и электрические свойства твердых растворов VxFeixB03 / Н.Б.Иванова, В.В.Руденко, А.Д.Баляев и др.

20. ЖЭТФ. 2002. - Т. 121. - В.2. - С.354-362.

21. Postnikov, A.V. Electronic structure and valence-band spectra of FeB03 / A.V.Postnikov, St.Bartkowski, M.Neumann et all. // Phys. Rev. B. 1994. - V.50. - №.20. - P.14849-14854.

22. Соколов, Б.Ю. Влияние неоднородных механических напряжений на доменную структуру бората железа / Б.Ю. Соколов // ФТТ. — 2005. — Т.47. №9. -С.1644-1650.

23. Овчинников, С.Г. Энергетическая структура и оптические спектры БеВОз с учетом сильных электронных корреляций / С.Г.Овчинников, В'.Н.Заблуда //ЖЭТФ. -2004. Т.125. — В.1. — С.150-159.

24. Ахиезер, А.И. Спиновые волны / А. И. Ахиезер, В. Г. Барьяхтар, С. В. Пе-летминский. М.: Наука, 1967. - 410с.

25. Ожогин, В.И. Ангармонизм смешанных мод и гигантская акустическая нелинейность антиферромагнетиков / В.И.Ожогин, Преображенский В.JI. // УФН. 1988. - Т.155. - №8. - С.593-621.

26. Seavey, М.Н. Acoustic resonance in the easy-plane weak ferromagnets cl РегОзand FeB03 / M.H.Seavey // Sol. St. Comm. 1972. - V.10-. - №2. - P.219-223.i

27. Туров, E.A. Ядерный магнитный резонанс в ферро и антиферромагнетиках / Е.А.Туров, М.П.Петров. - М.:Наука, 1969. - 260с.

28. Куркин, М.И. ЯМР в магнитоупорядоченных веществах и его применения / М.И.Куркин, Е.А.Туров. М.:Наука, 1990. - 244с.

29. Ожогин, В.И. Эффективный ангармонизм упругой подсистемы антиферромагнетиков /В.И.Ожогин, В.Л.Преображенский // ЖЭТФ. 1977. - Т.73. -№3. - С.988-1000.

30. Туров, Е.А. Нарушенная симметрия и магнитоакустические эффекты в ферро и антиферромагнетиках / Е.А.Туров, В.Г.Шавров // УФН. 1983. - Т. 140. - №7. - С.429-462.

31. Богданова, Х.Г. Дисперсия скорости звука в борате железа при ядерном маг-нитоакустическом резонансе / Х.Г.Богданова, В.Е.Леонтьев, М.М. Шакирзянов, А.Р. Булатов // ФТТ. 2000. - Т.42. - №.3. - С.492-498.

32. Богданова, Х.Г. ЯМР и динамика монодоменизации антиферромагнетика FeBC>3 в постоянном магнитном / Х.Г.Богданова, А.Р. Булатов, В.Е.Леонтьев, М.М. Шакирзянов, // ФММ. 2001. - Т.91. -№.5. - С.28-35.

33. Богданова, Х.Г. Проявление доменной структуры FeB03 в сигналах в сильных РЧ-полях / Х.Г.Богданова, В.А.Голенищев-Кутузов, Л.И.Медведев, М.М.Шакирзянов // ФТТ. 1991. -Т.ЗЗ. -N2. - С.379-385.

34. Богданова, Х.Г. О слабых искажениях магнитной структуры бората железа

35. Х.Г.Богданова, В.А.Голенищев-Кутузов, Л.И.Медведев, М.И.Куркин, Е.А.Туров // ЖЭТФ. 1989. - Т.95. -N2. - С.613-620;

36. Bogdanova, Kh.G. NMR Investigation of Monodomain Formation in a Weak Ferromagnet FeBC>3 / Kh.G.Bogdanova, V.A.Golenishev-Kutuzov, L.I.Medvedev, I.R.Nizamiev and M.M. Shakirzyanov // Appk Magn. Reson. 1993- №5. -P.323-329.

37. Богданова, Х.Г. Влияние спонтанной магнитострикции на сигналы ядерного-спинового эха в FeB03 / Х.Г. Богданова, В.А. Голенищев-Кутузов, М:И. Куркин, М.М.Шакирзянов // ФТТ. 1996; - Т.38; - №1. - С.320-322.

38. Богданова, Х.Г. Расщепление сигналов ЯМР в параллельных полях в легкоплоскостном антиферромагнетике FeBC>3 / Х.Г.Богданова, В.Е.Леонтьев М.М.Шакирзянов // ФТТ. 1999. - Т.41. - №2. - С.290-292.

39. Богданова, Х.Г. Особенности размерного магнитоупругого резонанса в борате железа в многодоменном состоянии / Х.Г.Богданова, В.А.Голенищев-Кутузов, М.И.Куркин и др. // ФТТ. 1995. - Т.37. -N9. - С.2844-2847.

40. Богданова, Х.Г. Влияние наведенной магнитоупругой анизотропии на сигналы ЯМР в FeB03 / Х.Г.Богданова, В.А.Голенищев-Кутузов, М.И.Куркин и др. // ФТТ. 1994. - Т.36. -N7. - С.1950-1957.

41. Фарзтдинов, М.М. Физика магнитных доменов в антиферромагнетиках'и ферритах / М.М.Фарзтдинов. М.:Наука. 1981. - 155с.

42. Lackli son, D.E. Photomagnetic effect in ferric borate:

43. D.E.Lacklison, J.Chadwick, J.L.Page //J.Phys.D: Appl. Phys. 1972. - V.5: -№1. — P 810-821.

44. Haisma, J. Interference fringes due to magnetic domains in FeBC>3 / J.Haisma, W.T.Stacy//J; Appl. Phys. 1973. - V.44 -№7.-P.3367-3370.

45. Саланский, H.M. ЯМР и доменная структура в монокристалле FeBG>3

46. М.Саланс1шй, Е.А.Глозман, В.Н.Селезнев:// ЖЭТФ. 1975. - Т.68. - №4. - С.1413-1417.44; Иван о в , С . В . Д инамические и кинетические свойства магнетиков /С.В:Иванов, М.ИКуркин. — М;': Наука, 1986. 305с.сп

47. Anderson, D.H. Nuclear Magnetic Resonance of Fe in Single Crystal!'Hematite / D.H.Anderson // Phys. Rev. 1996.-V. 151. - №1. - P.247-257.

48. Kawano, H. Ferromagnetism induced reentrant structural transition and phase diagram of the lightly doped insulator Lai.xSrxMn03 (x<0.17) / H.Kawano, R.Kajimoto, M.Kubota, H.Yoshizawa // Phys. Rev.В. - 1996. - V.53. - №.22. -P. 14709-14712.

49. Найш, B.E. Модели кристаллических структур фаз. допированных манганитов лантана / В.Е.Найш. // ФММ. 1998. -Т.85. - В.6 - С.5-22.

50. Kassan-Ogly, F.A. The Immanent Chaotization of Crystal Structures and the: Resulting Diffuse Scattering. Part IT // Crystallochemical Conditions of Perovskite Chaotization-/ F.A.Kassan-Qgly, V.E.Naish // Acta Cryst. 1986. - V.42. - P.307-313.

51. Александров, K.C. Фазовые переходы в кристаллах галоидных соединений АВХ3 / К.С.Александров; А.Т. Анистратов, Б.В.Безносиков, Н.В.Федосеева. -Новосибирск: Наука^ 1981. 264с.

52. Urushibara, A. Insulator-Metal Transition and Giant Magnetoresistance in Lai.xSrxMn03 / A.Urushibara, Y,Morimoto, T.Arima, A.Asamitsu, G.Kido, Y.Tokura // Phys. Rev. 1995. -V. 5IB. -№20. -P.14103-14109.

53. Martin, M.C. Magnetism Structural Distortion in the La0.7Sr0.3MnO3 Metallic Fer-romagnet / M.C.Martin, G.Shirane, Y.Endoh, K.Hirota, Y.Morimoto, Y.Tokura //Phys. Rev. 1996. - V.53 B. -№21. -P.14285-14290:

54. Shannon, R.D. Revised Effective Ionic Radii and Systematic Studies of Interatomic Distances in Halides and Chalcogenides / R.D.Shannon // Acta Cryst. 1976. -V.A32. -№.5. -P.751-767.

55. Betraut, E.F. Magnetism: Vol.III. Ch. 4. / E.F.Bertaut; ed. by G.T.Rado, H.Suhl. -New-York: Academic Press, 1963. 368p.

56. Hahn, T. International Tables for Crystallography / Ed. by T. Hahn, Vol. A. Space Group Symmetry, The International Union of Crystallography by SPRIN-GER(2005).

57. Hotta, T. Charge-orbital ordering'and*phase separation in, the two-orbital, model for manganites: Roles of Jahn Teller phononic and Coulombic interactions

58. T. Hotta, A.L.Malvezzi, E.Dagotto // Phys. Rev. B. 2000, - V.62. - №14. -P.9432-9452.

59. Wollan, E.O. Neutron Diffraction Study of the Magnetic.Properties of the Series of Perovskite-Type Compounds (l-x)La,xCa.Mn03 / E.O.Wollan, W.C.Koehler //Phys. Rev. 1955. - V.100. - №2. - P.545-563.

60. Bata, J. Manganites at' quarter filling: Role of Jahn-Teller interactions / J. Bata, P.Horsch, E.Mack // Phys. Rev. B. 2004. - Vol.69. - №9. - P.094415-094430.

61. Solovyev, I. Crucial Role of the Lattice Distortion in the Magnetism of LaMnC>3

62. Solovyev, N.Hamada, K.Terakura // Phys. Rev. Lett. 1996. - V.76. - №25. -P.4825-4828.

63. Pickett, W.E., Electronic structure and half-metallic transport in the Lai.xCaxMn03 system / W.E.Pickett, D.J.Singh // Phys. Rev. B. 1996. - V.53. -№3. - P.1146-1160.

64. Radaelli, P.C. Wigner-crystal and bi-stripe models for the magnetic and crystallo-graphic superstructures of Lao.333Cao.667Mn()3 / P.C. Radaelli, D.E.Cox,

65. Capogna, S.-W.Cheong, M.Marezio // Phys. Rew. B. 1999. - V.59. - №22. -P. 14440-14450.

66. Tyson, T.A. Evidence for a local lattice distortion in Ca-doped LaMn03 /T.A.Tyson, J.Mustre de Leon, S.D.Conradson, A.R.Bishop, JJ.Neumeier, H.Roder, and Jun Zang // Phys. Rev. B. 1996. - V.53. - №21. - P.13985-13988.

67. Martin, M.C. Magnetism and structural distortion in the ЬаолЗго.зМпОз metallic ferromagnet //Michael C.Martin, and G.Shirane, Y.Endoh and K.Hirota, Y.Moritomo and Y.Tokura // Phys. Rev. B. 1996. - V.53. - №.21. - P.14285-14290.

68. Neumeier, J.J. Substantial pressure effects on the electrical resistivity and ferromagnetic transition temperature of La.xCaxMn03 / J.J.Neumeier, M.F.Hundley, J.D.Thompson, and R.H.Heffner // Phys. Rev. B. 1995. - V.52. -№10. -P.7006-7009.

69. Billinge, S.J.L. Direct Observation of Lattice Polaron Formation im the Local Structure of Lai.xCaxMn03 // SJ.L.Billinge, R.G.DiFrancesco, G.H.Kwei, JJ.Neumeier, and J.D.Thompson // Phys. Rev. Lett. 1996. - V.77. - №.4. -P.715-718.

70. Martin, C. Magnetic phase diagrams of Lai.xAxMn03 manganites (L=Pr,Sm; A=Ca,Sr) / C.Martin, A.Maignan, M.Hervieu, B.Raveau // Phys. Rev. B. 1999. -V.60. -P.12191-12199.

71. Дунаевский, C.M. Магнитные фазовые диаграммы манганитов в области их электронного легирования / С.М. Дунаевский. // ФТТ. 2004. - Т.46. - В.2. -С.193-211.•s 67. Schiffer, P. Low Temperature Magnetoresistance and the Magnetic Phase

72. Diagram of Lai.xCaxMn03/ P. Schiffer, A.P. Ramirez, W.Bao, S.-W.Cheong // Phys.Rev.Lett. 1995. - V.75. - №18. - P.3336-3339.

73. Zener, C. Interaction Between the d Shells in the Transition Metals / C.Zener // Phys. Rev. 1951. - V.81. - №3. - P.440-444.

74. Изюмов, Ю.А. Модель двойного обмена и уникальные свойства манганитов / Ю.А.Изюмов, Ю.Н.Скрябин // УФН. -2001. -Т. 171. №2. - С.121-148.

75. Izyumov, Yu.A. Theory of strongly correlated electron systems on the basis of a diagrammatic technique for Hubbard operators / Yu.A.Izyumov, B.M.Letfulov, and E.V.Shipitsyn, M.Bartkowiak and H.A.Chao //Phys. Rev. B. 1992. - V.46. -№24.-P. 15697-15711.

76. Furukawa, N. Magnetoresistance of the Double-Exchange Model in Infinite Dimension / N.Furukawa // J. Phys. Soc. Jpn. 1995. - V.64. -P.2734-2737.

77. Goodenough, J.B. Theory of the Role of Covalence in the Perovskite-Type Manganites La, M|II|. Mn03 / J.B.Goodenough // Phys. Rev. 1955. - V.100. -№2. -P.564-573.

78. Гуденаф, Д. Магнетизм и химическая связь / Д. Гуденар. М.: Металлургия,1968.-325с.

79. Goodenough, J.B. Colossal Magnetoresistance in LnixAxMn03 Perovskites / J.B.Goodenough // Austr. J. Phys. 1999. - V.52. - №2. - P. 155-186.

80. Yamada, Y. Neutron diffraction of hole polaron ordering in Laj.xSrxMn03 (x=l/8)

81. Y.Yamada, J.Suzuki, K.Oikawa,S.Katano,J.A.Fernandez-Baca // Phys. Rev.B.- 2000. V.62. - №17. - P.l 1600-11608.

82. Jahn, H.A. Stability of Polyatomic Molecules in Degenerate Electronic States. I. Orbital Degeneracy / H.A. Jahn, E.Teller // Proc. R. Soc. London A. -1937. -V.161. -№905. -P.220-235.

83. Dabrowski, В. Stmctxire-properties phase diagram for Lai.xSrxMn03 (0.1<x<0.2)

84. B.Dabrowski, X.Xiong,,Z.Bukowski, R. Dybzinski, P.W. Klamut, J.E.Siewenie, O.Chmaissem, J;Shaffer, and G.W. Kimball // Phys. Rev.B: 1999. V.60. -№10. -P.7006-7017.

85. Klingeler, R; Magnetism and the charge order transition in lightly doped LaN xSrxMn03 / R. Klingeler , J.Geck, R.Gross, L.Pinsard-Gaudart, A. Revcolevschi, S.Uhlenbruck, and B. Buchner// Phys. Rev. B. 2002. - Y.65. - №17. -P.l 74404-174410.

86. Michev, V. Effect of Jahn-Teller coupling on Curie temperature in the doubleexchange model / Vasil Michev and Naoum Karchev // Phys. Rev. B; 2009. -¥.80;-№Л.-P.012403r012407.

87. Yamada, Y. Neutron diffraction of hole polaron ordering in Lai.xSrxMn03 (x=l/8) / Y.Yamada, J;Suzuki, K.Oikawa, S.Katano, J.A.Fernandez-Baca // Phys.Rev. B. 2000. - V.62. - №17. - P.l 1600-11608.

88. Weibe, A. Two-phase scenario=for the metal-insulator transition in colossal magnetoresistance manganites/ A. Weibe, J. Loos, and H. Fehske// Phys.Rev.B. -2001.-V.64; № 10. - P. 104413-104421.

89. Klingeler,. R: Pressure induced-melting of the orbital polaron lattice in Lai.x

90. Hernandez, and Y.M.Mukovskii// Phys. Rev.B. 2009. -V.79: - №1. -P.014437-014447.

91. Marysko, M. Anomalous temperature dependence of the magnetization in Lao.84Sr0.i6MnG3/ M.M. Savosta M.M., Z. Jirak, P. Novak P//Applied Physics. -2009. -V.105. №:5 - (07D716-1) - (07D716-3).

92. Rozenberg, E. Inherent inhomogeneity in the crystals of low doped lanthanum manganits / E. Rozenberg, M. Ausiender, A.J Shames, G. Gorodetsky, Ya. M Mukovskii // Applied Physics, - 2008. -V.92. - №.22 - (222506-1) -(222506-3).

93. Солин, H. И. Фазовое расслоение вблизи:комнатной температуры в. слаболегированных манганитах лантана / Н.И. Солин // ЖЭТФ. 2005. - Т. 128. -Вып. 3(9).-С. 623 - 635.

94. Лакомцев, С. А. Особенности низкочастотной спиновой динамики в манганите LaMn03 по данным ЯМР 139 La / С.А. Лакомцев, К.Н. Михалев, А.Ю. Якубовский, А.Р. Кауль // ЖЭТФ. 2006. - Т. 129. - С. 761 - 767.

95. Tang , F.L. Atomic distribution and local structure in charge ordered1.i/з Ca2/3 Mn03 / F. L. Tang, X. Zhang // Phys. Rev.B. 2006. -V.73. -№.14. -P.144401-144410.

96. Souza, S.A. Analysis of the critical behavior associated with the antiferromagnetic transitions of LaMn03 and CaMn03 / S.A. Souza, S.S. Neumeier, B.O. ' White, Yi-Kon Yu // Phys. Rev.B. 2010. —V.81. — №.17 -P. 172410-172414.

97. Zhang, T. Terahertz spectroscopy of low-energy excitations in charge-ordered1.o.25Cao.75Mn03 / T. Zhang, E. Zhukova, B. Gorshunov, D. Wu, A.S. Prouho-rov, V.I. Torgashev, E.G. Maksimov, M. Dressel // Phys. Rev.B. 2010. -V.81. -№.12 -P.125132-125142.

98. Ivanshin, V.A. Griffiths phases vs magnetic polarons in Lai.xSrxMn03/ V.A. Ivanshin, J. Deisenhofer, H.-A. Krug von Nidda, A. Loidl // J.of Magn.Magn.Mater. -2007. -V.310. P.1966-1968.

99. Mayr, F. Structural aspects of the phonon spectra of Lai.xSrxMn03 / F.Mayr,

100. Ch.Hartinger, and A.Loidl // Phys. Rev. B. 2005. - V.72. - №2. - P.024425-024432.

101. Paravassiliou, G. Low Temperature Charge and Orbital Textures in Lao875Sro.i25Mn03 / G.Paravassiliou, M.Pissas, G.Diamantopoulos, M.Belesi, M.Fardis, D.Stamopoulos, A.G.Kontos, M.Hennion, J.Dolinsck, J.

102. Ph.Ansermet, G.Dimitropoulos // Phys. Rew. Lett. 2006; - V.96. - P.097201-097205.

103. Melcher, L. PKysicar Acoustics / L.Melcher;: edí by W.PMason: New-York.::

104. Academic Press, 1976. 398p.

105. Millis, A.J. Double Exchange Alone Does Not Explane the Resistivity of Lai.xSrxMn03 / A.J. Millis, P.B Littlewood and B.I.Shraiman // Phys. Rev. Lett. 1995. - V.74. - №25. - P.5144-5147.

106. Богданова, Х.Г. Высокочастотные ультразвуковые исследования структурного фазового перехода в монокристалле La0.875Sr0.i25MnO3 / Х.Г.Богданова, А.Р.Булатов, В.А.Голенищев-Кутузов, Р.Ф. Мамин, A.A. Потапов // ФТТ. -2007. -Т.49: -№.3. 0.496-498;

107. Богданова; Х.Г. Взаимосвязь магнитных и структурных фаз. в монокристаллеманганита Lai.xSrxMn03 (х=0.175) / Х.Г.Богданова; А.Р.Булатов, В.А. Голенищев-Кутузов, А.В.Капралов, В.Е.Леонтьев, А.В.Потапов // Письма в ЖЭТФ. 2004. - Т.80. - В.5. - С.354-357.

108. Белов, К.П. Магнитные превращения /К.П.Белов. М.: Наука, 1959. 300с.

109. Богданова, X.F. Особенности температурной зависимости магнитной восприимчивости монокристалла La0.825Sr0.i75MnO3 /Х.Г.Богданова, А.Р.Булатов, А.В. Королев, М.И. Куркин, Е.В. Розенфельд //ФММ. 2003. - Т.95. - №1. -С.43 - 46.

110. Вонсовский, С.В. Магнетизм / С.В.Вонсовский. М:: Наука, 1971.

111. Khomskii, D.I. Elastic interactions and superstructures in manganites and other-Jahn-Teller systems / D.I.Khomskii, K.I.Kugel'// Phys. Rev. B. 2003. - V.67. -№13. -P.134401-134410.

112. Bogdanova, Kh.G. Propagation of Ultrasound Waves'in the Vicinity of Phase

113. Transitions in Manganite Perovskites. / Kh. G. Bogdanova, A.R. Bulatov, V.A. Golenishev-Kutuzov, A.V. Kapralov, M.M Shakirzyanov// The Physics of Metals and Metallography. 2001. -V.91. - Suppl.l. - P. S212- S213-.

114. Богданова, Х.Г. Акустические аномалии вблизи фазовых переходов в манганите./ Х.Г.Богданова, А.Р.Булатов, В.А.Голенищев-Кутузов, А.В.Голенищев-Кутузов, А.В. Капралов // Акустический журнал. 2002. -Т.48.-№5.-С. 596-601.

115. Нагаев, Э.Л. Манганиты лантана и другие магнитные проводники с гигантским магнитосопротивлением / Э.Л. Нагаев // УФН. -1996. -Т. 166. №8. 1. С. 833-858.

116. Локтев, В.М. Особенности физических свойств и колоссальноемагнитосопротивление манганитов/ В.М. Локтев, Ю.Г. Погорелов // Физика низких температур. 2000. -Т.26. - №3. - С. 231 -261.

117. Dagotta, Е. Nanoscale Phase Separation and Colossal Magnetoresistance / E.Dogotta. Berlin.: Springer, 2002.-456p.

118. Billinge, S.J.L. Short-range atomic structure of Nd2-xCexCu04.y determined byreal-space refinement of neutron- powder-diffraction data / S J.L.Billinge, and T. Egami //Phys. Rev. B. 1993. - V.47. -№21. -P. 14386-14406.

119. Toby, B.H. Observation of aTocal structural change at Tc for Tl2Ba2CaCu208 bypulsed neutron diffraction / B.H.Toby, T.Egami, J.D.Jorgensen, M.A.Subramanian //Phys. Rev. Lett. 1990. - V.64. - №20. - P.2414-2417.

120. Louca, D. Local Jahn-Teller distortion in Laj.xSrxMn03 observed by pulsed neutron diffraction / D.Louca, T.Egami, E.L.Brosha, H.Roder, A.R.Bishop //Phys. Rev. B. 1997. - V.56. - №14.- P.8475-8478.

121. Louca, D. Local lattice distortions in Lai.xSrxMn03 studied by pulsed neutron scattering / D.Louca, T.Egami //Phys. Rev. B. 1999. - V.59. - №9. - P.6193-6204.

122. Yamada, Y. Polaron Ordering in Low-Doping Lai.xSrxMn03 / Y.Yamada, O.Hino,

123. S.Nohdo, R.Kanao, T.Inami, S.Katano // Phys. Rev. Lett. 1996. - V.77. - №5. -P.904-907.

124. Kiryukhin, V. X-ray-induced structural transition in La0.875Sr0.i25MnO3 / V.Kiryukhin, Y.J.Wang, F.C.Chou, M.A.Kastner, and R.J.Birgeneau // Phys. Rev. B. 1999. - V.59. - №10.- P.6581-6584.

125. Endoh, Y. Transition between Two Ferromagnetic States Driven by Orbital Ordering in Lao 88Sr012МПО3 /Y.Endoh, K.Hirota, S.Ishihara, S.Okamoto, Y.Murakami, A.Nishizawa, T.Fukuda, et all. // Phys. Rev. Lett. 1999. - V.82. - №21. —P.4328-4331.

126. Nojiri,H. Two ferromagnetic phases in Lai.xSrxMnC>3 (x=l/8) / H.Nojiri, K. Kaneko, M. Motokawa,K. Hirota, Y.Endoh, K. Takahashi // Phys. Rev. B. -1999. -V.60. №6. -P.4142-4148.

127. Hotta, T. Stripes Induced by Orbital Ordering in Layered Manganites: / T. Hotta,

128. A.Feiguin, E.Dagotta // Phys. Rev. Lett. 2001. - Vol.86. - №21.- P.4922-4925.

129. Yunoki, S. Ferromagnetic, A'-Type, and Charge-Ordered CE-Type States in

130. Doped Manganites Using Jahn-Teller Phonons / S. Yunoki, T.Hotta, E.Dagotta //Phys. Rev. Lett. -2000. -V.84. -№16. -P.3714-3717.

131. Takenaka, K. Incoherent-to-coherent crossover of opticalspectra-in La0 825Sr0.i75MnO3: Temperature-dependent reflectivity spectra measured on cleaved surfaces / K.Takenaka, Y.Sawaki and S.Sugai // Phys. Rev. B. -1999.-V.60.-№18. -P.13011-13015.

132. Демин, P.В. Гигантский красный сдвиг края поглощения в Lao 9S10 9МПО3/

133. Р.В. Демин, Л.И. Королева, А.М.Балбашов // JETP Lett. -1999. -V.70. №4. -Р.303-306.

134. Jung, J.H. Optical investigations of La7/8Sri/8Mn03 / J.H.Jung, K.H.Kim, H.J.Lee,

135. J.S.Ahn, N.J.Hur, and T.W.Noh, M.S.Kim, J.-G.Park // Phys. Rev. B. 1999. -V.59. - №5 - P.3793-3797.

136. Xiong, G.C. Anomalous magnetoconductivity of epitaxial Nd07Sr03MnO3 and

137. Рг0.78г0зМпОз films / G.C.Xiong, S.M.Bhagat, Q.Li, M.Dominguez, H.L.Ju, R.L.Greene, T.Venkatesan, J.M.Byers, and M.Rubinstein // Solid Stabe Commun. 1996. - V.97-P.599-604.

138. Souza, R.A. Local atomic and electronic structure in La МпОз across the orbitalordering transition/ R.A. Souza, N.M.Souza-Neto, A.Y.Ramos, H.C.N. Tolenti-no,E.Granado// Phys.Rev.B. -2004. -V.70. -№21. P. 214426-214432.

139. Kajimoto, R. Hole-concentration-induced transformation of the magnetic and orbital structures in Nd!.xSrxMn03 / R.Kajimoto, H.Yoshizawa, H.Kawano et all. //Phys. Rev. B. 1999. - V.60. -№13. -P.9506-9517.

140. Fukumoto, N. Microscopic electronic phase separation and metal-insulator transition in Ndo.5Sro.5Mn03 / N. Fukumoto, S.Mori, N.Yamamoto, Y.Moritomo, T.Katsufuji, C.H.Chen, and S.-W.Cheong //. Phys. Rev. B. 1999. - V.60.-№18.-P. 12963-12967.

141. Asamitsu, A. Magnetostructural phase transitions in LaixSrxMnC>3 withcontrolled carrier density / A. Asamitsu^ Y.Moritomo, R:Kumai, Y.Tomioka // Phys. Rev. B; 1996. - V.54. - - №3:- P.1716-17231.

142. Туров, Е.А. Магнитоупругие колебания доменных границ в ферромагнеткаах / Е.А.Туров, А.А,Луговой // ФММ. 1980. - Т.50.-N5.-С.903-913.

143. Uehara, М. Percolative phase, separation underlies colossal magnetoresistance inmixed-valent manganites / M.Uehara, S; Mori, C.H. Chen, S.-W. Cheohg II Natura. 1999. - V.399. - P.560-563.

144. Виглин, H.А. Исследования-манганитов Lai.xSrxMn03 методами магнитногорезонанса /Н.А.Виглин, С.В.Наумов, Я.М.Муковский // ФТТ. 2001. - Т.43. -№. 10. — С.1855-1863.

145. Физическая акустика. Т.ЗБ: Динамика решетки / Под ред. У.Мэсона. М.:1. Мир, 1968.-392с.

146. Matthews, II. Acoustic Wave Rotation by Magnon-Phonon1.teraction / H.Matthews, R.C.LeCraw // Phys: Rev. Lett. 1962: - V.8. -№10. -P.397-399.

147. Liithi, B. Ferro-acoustic resonance in yttrium iron garnet /B.Luthi // Phys. Lett.1963. V.3. - №6. - P.285-287.

148. Lewis, M.F. Interaction of longitudinal phonons with spin waves in Y.I.G.

149. M.F.Lewis, D.G.Scotter // Phys. Lett. A. 1968.-V.28. - №4. - P.303-304.

150. Маркелов, В.А. Экспериментальное, наблюдение нового невзаимного магнито-оптического; эффекта / В.А.Маркелов, М.А.Новиков, А.А.Туркин //Письма в ЖЭТФ. 1977. -Т.25. №9. - С.404-407. '

151. Кравцов, Н-В. Новые оптические невзаимные эффекты в пространственнонеоднородных средах / Н.В.Кравцов, И.Н.Кравцов, А.С.Чиркин // Квантовая электроника. 1996;-Т.23.-№8. - С.677-678.

152. Кравцов, Н.В: Влияние частотной независимости на динамику излучениятвердотельных кольцевых лазеров / Н.В.Кравцов, Е.Г.Ларионцев // Квантовая электроника. 2000; - Т.30. - №2. - G.105-114;

153. Андронова, И.А. Физические проблемы волоконной гироскопии на эффекте

154. Саньяка / И.А.Андронова, Г.Б.Малыкин // УФН. 2002. -Т. 172. - №8. -С.849-873.

155. Наний, О.Е. Невзаимный акустооптический эффект в планарных волноводах / О.Е.Наний // Квант, электроника. 2000. - Т.30. -№3. - С.271-273.

156. Геворгян, А.А. Невзаимность волн в поглощающих многослойных системах

157. А.А.Геворгян // Письма в ЖТФ. 2003. - Т.29. - №19. - С.60-68.

158. Venger, E.F. Effect of nonreciprocity in the state of polarization of an electromagnetic wave traveling in an inhomogeneously anisotropic crystal / E.F.Venger et al. //Optics and Spectroscopy. -2000. -V.89. №5. - P.748-750.

159. Зильберман, Г.Е. Невзаимный эффект при прохождении света через ультразвуковой пучок / Г.Е.Зильберман, Л.Ф.Купченко // Радиотехника и электроника. 1979. - Т.24. - С.901-905.

160. Балакший, В.И. Физические основы акустооптики / В.И.Балакший, В.И.Парыгин, Л.Е.Чирков.-М.: Наука, 1985.-360с.

161. Фурдуев, В.В. Теоремы взаимности / В.В.Фурдуев. М.: ГИТТЛ, 1948.236с.

162. Бобровницкий, Ю.И: Физический смысл теоремы взаимности Максвелла-Бетти / Ю.И.Бобровницкий // Акустический журнал. 1966. - Т.42. - №2. -С.267-268.

163. Тютекин, В.В. Проявление свойства взаимности в задаче прохождения звуковой волны через слоисто-неоднородный слой / В.В.Тютекин // Акустический журнал. 1997. - Т.43. - №4. - С.572-576.

164. Беляева, О.Ю. Магнитоакустика ферритов и магнитоакустический резонанс

165. О.Ю.Беляева, Л.К.Зарембо, С.Н.Карпачев // УФН. 1992. - Т.162. - №2. -С.107-138.

166. Лямов, В.Е. Поляризационные эффекты и анизотропные взаимодействия акустических волн в кристаллах / В.Е.Лямов. М.: Наука, 1983. - 266с.

167. Туров, Е.А. Симметрия и физические свойства антиферромагнетиков

168. Е.А.Туров и др. М.: Физматлит, 2001. - 560с.