Взаимодействие спиновых, упругих и электромагнитных волн в геликоидальных и многоподрешеточных магнетиках тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.10 ВАК РФ
Бычков, Игорь Валерьевич
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.10
КОД ВАК РФ
|
||
|
9 с
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ
На правах рукописи УДК 538.22+538.56:534.21
БАЧКОВ Игорь Валерьевич
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СПИНОВЫХ, УПРУГИХ И аШТРОМАПШНЫХ ВОЛН В ГЕЖ^ОИДДДЫЖ И МНОГОШДРЕШЕТОЧНЫХ МАГНЕТИКАХ
01.04.10 - физика полупроводников и диэлектриков
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Москва - 1993
'Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте радиотехники и электроники РАН.
Научные руководители: доктор физико-математических наук,
профессор В.Г.ШАВРОВ кандидат физико-математических наук, доцент В.Д.БУЧЕЛЬНИКОВ
Официальные оппоненты:' доктор физико-математических наук,
в.н.с. И.Е.ДИКШТЕЙН доктор физико-математических наук, с.н.с. Е.Л.ОМОНОВ
Ведущая организация - Институт общей физики РАН, г.Москва
Защита состоится 25 февраля 1993 года в 14-30 часов на заседании специализированного совета К 002.74.01 по защите диссертаций при Институте радиотехники и электроники РАН по адресу: 141120, Московская область, г.Фрязино, площадь академика Б.А.Введенского, д.1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МРЭ РАН.
Автореферат разослан "c¿¿_" _ 1993 г.
Ученый секретарь специализированного совета, кандидат физико-математических наук
И.И.Чусов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. В последнее время в физике твердого тела наблюдается стремительное развитие теории связанных полей. Это название отражает взаимное влияние двух и более физических полей. Типичным примером такого направления является магнитоупругость (МУ), то есть взаимодействие магнитной и упругой подсистем магнитоупорядоченных кристаллов. МУ взаимодействие играет важную роль в формировании многих свойств магнетиков. Параметр МУ взаимодействия обычно мал, однако, при потере устойчивости в магнитной подсистеме, то есть в окрестности магнитных ориентационных фазовых переходов (ОФП), роль МУ взаимодействия эффективно возрастает.
К настоящему времени хорошо исследован целый ряд статических и■динамических эффектов, обусловленных МУ взаимодействием. К ним относятся, например, эффект магнитострикции, заключающийся в деформации кристалла при изменении его намагниченности; эффект "магнитоупругой щели", связанный с влиянием упругой подсистемы на магнитную /I/. В динамике МУ взаимодействие проявляется в существовании в магнетиках связанных МУ волн.
Лредставляет интерес исследование связанных МУ волн в магнетиках с модулированной магнитной структурой, имеющей неоднородную намагниченность в основном состоянии. Неоднородная намагниченность в таких магнетиках приводит к неоднородным деформациям (и напряжениям) во всем объеме кристалла, что в свою очередь существенно влияет на спектр связанных колебаний геликоидальных магнетиков /2/. Также модулированная структура оказывает существенное влияние на распространение связанных МУ и электромагнитных волн, возбуждение ультразвука в геликоидаль-
ных магнетиках.
Последние экспериментальные данные по исследованию колебаний в многоподрешеточных магнетиках, в частности, в редкоземельных ортоферритах /4,5,6/ показывают, что в области ОФП они не могут быть объяснены только учетом МУ взаимодействия. В связи с чем для полного описания связанных колебаний редкоземельных ортоферритов необходим учет парамагнитной (редкоземельной) подсистемы и электромагнитных колебаний (дипольная подсистема) в магнетиках.
6 практическом отношении изучение связанных колебаний в магнетиках при магнитных ОФИ представляет большой интерес в связи с перспективами создания на их основе различных датчиков (магнитного поля, давления, температуры), твердотельных устройств функциональной электроники (линии задержки, фильтры, конвольве-ра и т.д.). Эти волны могут осуществлять запоминание и преобразование сигналов. Скорость их распространения в области ОФП можно менять в довольно широком интервале внешними воздействиями .
Сказанное выше обусловливает актуальность диссертационной работы.
целью диссертационной работы является теоретическое исследование влияния взаимодействий различных - упорядоченной магнитной, парамагнитной, упругой и дипольной - подсистем на динамические свойства магнитоупорядоченных кристаллов при ориента-ционных фазовых переходах.
Научная новизна работы определяется следующими положениями:
- теория связанных МУ волн в модулированных магнетиках с
инвариантами и без инвариантов Лифшица;
- теория связанных спиновых, упругих и электромагнитных волн в кубических ферродиэлектриках, модулированных магнетиках;
- расчет коэффициента отражения электромагнитных волн от поверхности ферродиэлектрика в области 0ФТ1;
- теория электромагнитного возбуждения ультразвука в кристаллах с модулированной магнитной структурой во внешнем магнитном поле в плоскости базиса;
- теория связанных колебаний парамагнитной (редкоземельной), магнитной (железной), упругой и дипольной подсистем в редкоземельных ортоферритах в области спонтанных ОФП.
¿фактическая ценность диссертации определяется тем, что полученные результаты представляют интерес не только для дальнейших исследований в теории магнетизма и фазовых переходов, но и для использования их в устройствах твердотельной электроники, физической акустики, устройствах СЬЧ, криогенной технике и теплофизике.
Апробация работы. Основные результаты диссертации были доложены на Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений (Ташкент, 1991); совещании по физике низких температур (Казань, 1992); Всесоюзной уральской зимней школе-симпозиуме физиков-теоретиков "Коуровка" (1990); Всесоюзной конференции "Акусто-электроника и физическая акустика твердого тела" (Ленинград, 1991); конференции "Оксидные магнитные материалы. Элемента, устройства и применения" (Санкт-Петербург, 1992); Ш Забабазин-ских научных чтениях (Кыштым, 1992); Всесоюзной сессии научного Совета АИ СССР по проблеме "Магнетизм" (Алушта, 1990), а также на научных семинарах /РЭ РАН, ММ РАН.
б
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 167 страниц текста, включая 21 рисунок, список цитированной литературы содержит 201 наименование.
СОДЕРлШМЕ ДИССЕРТАЦИЙ
Ьо введении диссертации обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы ее цель и задачи, дан краткий литературный обзор работ по связанным колебаниям в магнетиках, кратко изложено содержание работы по главам, сформулированы основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Первая глава посвящена изучению связанных МУ волн в одноосных кристаллах со спиральной магнитной структурой во внешнем магнитном поле вдоль оси симметрии. Рассмотрение ведется как для магнетиков с инвариантами Лифшица, так и без них. Определяется основное состояние геликоидальной фазы типа "ферромагнитная спираль". Спонтанные деформации в основном состоянии таких магнетиков определяются из уравнений равновесия упругой среды, условий совместности Сен-Венана, граничных условиях для тензора напряжений Сэ^- , а также из выражений для средних значений тензора(^- и его момента. В результате решения такой задачи найдены равновесные значения тензора деформаций LL¿j . Показано, что в этом случае тензор ¿¿¿у всегда является неоднородным, то есть зависит от координат, как через зависимость намагниченности от них, так и явным образом. Определены точки 0Ф11 ферромагнитная спираль-простая спираль (Н=0) и ферромаг-
нитная спираль - ферромагнетик Ш=Н ). Получено дисперсионное уравнение связанных МУ волн в состоянии ферромагнитная спираль. Изучен спектр МУ волн при магнитных полях Н-0 и Н=Н . При Н=0 спектр МУ волн состоит из шести ветвей, две из которых являются безактивационными, а остальные четыре - активационными. Величина активации у этих ветвей определяется величиной волнового числа спирали С] , и вклад в активацию равен нулю. Спектр право- и лево- поляризованных волн является невырожденным, при этом теряется симметрия относительно распространения волн по и против оси спирали, то есть имеет место эффект невзаимности. Ветви безактивационных колебаний не имеют участков с квадратичной зависимостью от волнового числа. В спектре МУ волн имеются запрещенные полосы частот, величина которых определяется параметром МУ взаимодействия и волновым числом спирали.
При увеличении магнитного поля Н МУ взаимодействие дает отличный от нуля вклад в активацию квазиспиновых ветвей колебаний. МУ вклад возрастает с увеличением поля Н как сов1В {& -угол между Н и намагниченностью). В точке ОФП Н=0 он равен нулю, а в точке ОФП Н=Н достигает максимального значения, равного МУ щели в ферромагнетиках с однородной намагниченностью в основном состоянии. Таким образом, в геликоидальных магнетиках можно магнитным полем управлять величиной МУ вклада в активацию къазиспиновых волн. МУ взаимодействие при любых значениях П < Н < И ) снимает вырождение между право- и лево- поляризованными колебаниями. Эффект невзаимности сохраняется также во всем интервале полей Iкроме Н=НК для магнетиков с инвариантами лифшица).
в заключении отмечается, что для магнетиков с инварианта-
ми Лифшица в свободной энергии необходим учет магнитострикцион-ного члена вида
где О.^^ - тензор МУ взаимодействия третьего ранга. В нашем случае, при предположении изотропии упругих и магнитоупругих свойств для кристаллов без центра симметрии ^ = (X <?>етк (~ тензор Леви-Чивитта), и в случае распространения волн вдоль оси симметрии этот член приводит к перенормировке константы магнитострикции & , 6с- 6+О.С^ .
Вторая глава посвящена рассмотрению спектра связанных электромагнитных и магнитоупругих волн в ферродиэлектриках в области ОФП, а также расчету частотной зависимости коэффициента отражения ЭМ волн от поверхности ферродиэлектрика в области ОФП. а разделе 2.1 исследован спектр связанных МУ и ЭМ волн в кубических ферродиэлектриках, распространяющихся вдоль оси "¿Ц[ 0 0 1]. Получено выражение для тензора магнитной восприимчивости ^.¿у и дисперсионное уравнение связанных ЭМ и МУ волн. Показано, что восприимчивость имеет особенности на частотах связанных МУ волн. Учет МУ взаимодействия и ЭМ колебаний приводит к тому, что частотаветви квазиспиновых волн в точке ОФП имеет активацию, которая является суммой МУ г ) и маг-нитостатической = М ) щелей
Таким образом, в эксперименте по изучению МУ волн нельзя отождествлять щель в спектре квазиспиновых колебаний с МУ щелью. ■
Скорость квазиэлектромагнитных волн вблизи ОФП значительно уменьшается из-за 1© взаимодействия. В точке ОФП для ско-
г~
рости квазиэлектромагнитных волн С получено выражение С СД£ )] ^ ¿(^¿¿^А с/[\й)
где £ - диэлектрическая проницаемость кристалла. Оценки показы-
I—
ваюг, что скорость С может уменьшаться по сравнению со скоростью ЭМ волн в вакууме С на несколько порядков.
Изучено вращение плоскости поляризации ЭМ и звуковых волн в кубическом ферродиэлектрике. Показано, что наибольшее вращение плоскости поляризации ЭМ волн должно иметь место на частоте сО$0 , а для звуковых волн - на частоте и)30-и>пС . При приближении к ОФП угол поворота для обоих типов волн резко возрастает. Вблизи ОФП также изменяется частотная зависимость угла поворота плоскости поляризации упругих волн (с^на^^).
Исследовано влияние размеров образца на спектр связанных колебаний. Получено, что размер образца сС , при котором ЭМ волны не влияют на спектр МУ колебаний, определяется условием
сС <. 27Гс/С\/?(40 ) (4)
б разделе 2.2 изучен спектр связанных МУ и ЭМ волн в одноосных кристаллах со спиральной магнитной структурой типа "ферромагнитная спираль" и "простая спираль". Получена линеаризованная система уравнений, описывающая спектр связанных колебаний. Для фазы "простая спираль" приводится дисперсионное уравнение этих колебаний. Показано, что в данной фазе спектр состоит из десяти ветвей. В спектре связанных колебаний имеются полосы
непропускания. Ширина запрещенных зон, возникающих в результате взаимодействия спиновых и упругих ветвей определяется величиной параметра Ш связи ? С который в данной фазе мал) и величиной волнового числа магнитной спирали , где С - скорость спиновых волн. Ширина же запрещенных зон, возникающих в результате взаимодействия спиновых и ЭМ волн на несколько порядков больше А и равна =^ где- постоянная одноосной анизотропии. Скорость квазиупругих волн практически не отличается от скорости невзаимодействующего звука, а скорость квазиэлектромагнитных волн уменьшается (по сравнению со скоростью в вакууме) на два-три порядка и определяется формулой, аналогичной (3). Активация квазиспиновых волн определяется магнитостатической щелью. МУ взаимодействие в активацию квазиспиновых волн вклада не дает.
Б разделе 2.3 теоретически исследуется отражение ЭМ волны от поверхности кубического полубесконечного ферродиэлектрика при ее нормальном падении. При решении задачи исходим из системы уравнений, содержащей уравнения Ландау-Лифшица, упругости и Максвелла, дополненной граничными условиями на ЭМ поле, намагниченность и тензор упругих напряжений <?<у . Получено дисперсионное уравнение системы связанных колебаний. Показано, что решением дисперсионного уравнения являются шесть значений волновых чисел, соответствующих шести связанным волнам, распространяющихся в ферродиэлектрике. Приводятся выражения для коэффициента отражения ЭМ волн от ферродиэлектрика & и для магнитной проницаемости магнетика как вне, так и в области ОФП и для резонансных частот. На рисунке I представлена зависимость коэффициента отражения ЭМ волны от частоты на примере феррита-
11 0,6
0,4
а)
соп
айо+с0.
те
к 1.0
0,8 0,6
0,4
СО,
те
б)
рисЛ. Схематическая зависимость коэффициента отражения электромагнитной волны от частоты От 2
а) вдали от ОФП степень удаленности определена условием Ю0 = 10 СОп
б) в точке ОФП ¿4, = 0 .
граната гадолиния при Т = 4,2 К. Из рисунка видно, что коэффициент отражения ЭМ волны вдали от ОФП возрастает только в окрестности ФМР > MAP о00 + и магнитостатического резонанса (МСР)бЛ +сО . . Вблизи üyii величина й также имеет пи-
v /he /1
ки в области всех этих резонансов. Однако в окрестности ФМР и MAP величина пиков значительно больше, чем при MCP, а в области частот, меньших частоты MAP {СО< ¿с/^), значение 2 остается близким к единице, стремясь в пределе и?-» 0 (то есть при приближении к ФМР в точке ОФй) к единице.
В третьей главе исследовано электромагнитное возбуждение ультразвука в кристаллах со спиральной магнитной структурой в магнитном поле в плоскости базиса. Предложена полная система уравнений и граничных условий к ней, которые описывают МУ механизм ЭМАП в гексагональных магнитных металлах со спиральной магнитной структурой. Изучены процессы генерации продольного и поперечного ультразвука ЭМ волной в магнитных металлах для двух случаев: I) слабые магнитные поля, при которых имеет место незначительное искажение антиферромагнитной спирали; 2) сильные магнитные поля, при которых существует веерная фаза. Для обоих случаев магнитных полей получены выражения амплитуд возбуждаемых упругих волн и коэффициенты ЭМИ. Показано, что в слабых полях генерируются как поперечный, так и продольный ультразвук. Эффективность ЭМАП прямо пропорциональна квадрату нулевой гармоники намагниченности MQ, которая в свою очередь пропорциональна величине внешнего магнитного поля Н, то есть в слабых полях коэффициент ЭМАП как для поперечного, так и для продольного ультразвука мал. В сильных полях имеет место генерация только поперечного ультразвука. Однако эффективность ЭМаЛ для
поперечного звука, хотя и отлична от нуля в сильных полях, но она невелика из-за наличия в формуле для коэффициента ЭМАП малых параметров^« I и (Со? I, где и?1 - частота однородной прецессии намагниченности. В конце главы приводится сравнение теории с имеющимися экспериментальными данными /3/.
Четвертая глава посвящена исследованию влияния парамагнитной (редкоземельной) и дипольной подсистем на спектр МУ волн в редкоземельных ортоферритах в окрестности спонтанных ОВД. Решается система уравнений, описывающая связанные колебания редкоземельной (/), железной (сО, упругой (е ) и дипольной (<&р ) подсистем РЗО. Определяется с учетом спонтанных деформаций, парамагнитной РЗ и дипольной подсистем основное состояние РЗО.
На основании развитой теории дается объяснение экспериментов по поведению скоростей звуковых волн и по величине щели мягкой моды спиновых волн в РЗО в облас'ти спонтанных ОФП /4-6/. Результаты получены для РЗО с крамерсовскими и некрамерсовекими £ -ионами (соответственно с нечетным и четным числом -электронов) .
В РЗО с крамерсовскими^ -ионами в окрестности ОФП Г^-Г^ в случае, когда частота«^ -ветви больше, чем частота / -моды Ой активация квазижелезной ветви и^ в точке ОФП. определяется МУ взаимодействием (МУ щель), взаимодействием с£ - и ^ -подсистем и дипольным взаимодействием.
с(и;аег 4+ ), (5)
где - обменная частота. В обратном случае ) актива-
ция квазижелезной ветви определяется только МУ и дипольным взаимодействиями
гч^ + (6)
Активация квазиредкоземельной моды^ в точке ОФП Г4-Г24 в первом случае определяется МУ и дипольным взаимодействиями, а также взаимодействиями внутри / -подсистемы и между - и -подсистемами
и>*(о) = _ (7)
а во втором случае - взаимодействиями внутри / -подсистемы и связью о1~ и / - подсистем
= о;/4 (6)
Для волн, распространяющихся вдоль оси И , частота поперечной квазиупругой ветви колебаний (с поляризацией вдоль оси х) в точке ОФП ?ПРИ ® квадратично зависит от к
а скорость этой моды и&у^ - линейно зависит от& и стремится к нулю при^ -?> 0. В (9) - скорость поперечного звука оС , д , - соответственно константа неоднородного обмена, гиромагнитное отношение и намагниченность -подрешетки.
Коэффициент затухания квазиупругих волн ^ в
точке ОФП имеет вид
(Лл + А*) __(10)
где -Л-^и Л.^. - параметры релаксации в сС - и ^ -подсистемах соответственно (последний перенормирован / - сС взаимодействием), и?^ + + ^сс ^ (1/2 -щель в спектре квазижелезной ветви колебаний, обусловленная анизотропией и эануляющаяся в самой точке ОФП.
В окрестности ОФП Г^-Г^^ для активаций квазижелезной и квазиредкоземельной ветвей колебаний получаются результаты, описываемые формулами (!;•)-( 8). Поведение же кваэиупругой ветви колебаний в точке ОФП Г^-Г^ отличается от поведения данной ветви в точке ОФП Г4-Г24 из-за влияния дипольного взаимодействия, обусловленного неколлинеарностью еолноеого вектора и вектора ферромагнетизма -подсистемы:
Чт = №рЦ^Ле* ' ^сИр)} ^ (И)
Коэффициент затухания квазиупругих волн выражается формулой (10), в которой О^сСк слеДУет заменить на + ^еЬ'
Б области ОФП Г^-Г'^^ выражения для активаций квазиспиновых волн можно получить из (5)-(8) при ьО^р = 0 (вблизи этого ОФП, в отличии от предыдущих случаев, с ^ - и модами взаимодействует квазиантиферромагнитная ветвьс^ -подсистемы, поэтому дипольный вклад в частоту колебаний этой ветви отсутствует). Поведение квазиупругой ветви иРг- описывается формулами (9) и , (10), в которых необходимо заменить индекс Ь на индекс 4 (в данном случае со спиновыми волнами-взаимодействует поперечный звук с поляризациеи вдоль оси у ),
Аналогичные результаты получаются и для РЗО с некрамерсов-скими ^ -ионами.
Формулы (5)-(II) позволяют объяснить эксперименты по ис-
следованию поведения мягких мод квазиспиновых волн и скоростей звука в области указанных ОФП /4-6/.
Проведенные оценки показывают, что величина активаций мягких мод, рассчитанная по формулам (5)-(8), по порядку величины совпадает с экспериментальными значениями (там, где эти значения могли быть измерены; в некоторых случаях активации мягких мод экспериментально не были определены из-за большого затухания в парамагнитной^ -подсистеме). Так, например, в РЗО эрбия в точках ОФП и величина активации мягкой моды
(6) и (7) <v 140 ГГц. Это согласуется с экспериментальным значением /v 150 ГГц /5/.
В области высокотемпературного ОФП T^-Pg^ во всех РЗО малое изменение скорости поперечного звука S^-, поляризованного вдоль оси X , объясняется большим коэффициентом затухания в парамагнитной ^-подсистеме -Д-^, через который выражается коэффициент затухания звука (10) (по теории здесь в точке ОФП должна уменьшаться до нуля (9)). Вблизи также высокотемпературного ОФП Г^-Гг,^ малое изменение обусловлено ограничением самого этого изменения дипольным взаимодействием (II). Независимые расчеты показывают, что незначительное изменение скорости
в окрестности данных ОФП объясняются также тем, что температурный интервал вблизи этих ОФП, в котором происходит существенное (в два и более раз) уменьшение скорости, чрезвычайно узок ( 10~4-Ю"3 К) и в эксперименте не разрешается.
В РЗО эрбия в области низкотемпературного ОФП rg-Pjg наблюдаемое экспериментальное уменьшение скорости звука 3у , поляризованного вдоль оси ^ , на 25% может быть объяснено тем, что, во-первых, при низких температурах затухание в ■j- -подсис-
теме, а следовательно, и звука, существенно уменьшается; во-вторых, вблизи данного перехода отсутствует ограничение изменения скорости дигтольным взаимодействием (по сравнению с ОФП
' Наблюдаемая также слабая зависимость частоты мягкой мод^г (и) (?) вблизи перехода Г^-Г^ от температуры объясняется тем, что при низких температурах существенно изменяется зависимость констант анизотропии от температуры (с линейной на ~Ы\ (1/Т)). Это приводит к увеличению температурного интервала "близости" к точке ОФП до десятых долей градуса 10 -Ю-''" К), что также способствует большому наблюдаемому изменению скорости звука вблизи указанного перехода.
Исходя из рассчитанной зависимости константы анизотропии и экспериментальной зависимости скорости звука/6/ в окрестности ОФП ^2-^12 в ДиссеРта-Ции определена МУ постоянная В^ в РЗО эрбия при низких температурах: Ъ^с? 2,5-Ю0 эрг/см"^. Этот результат на два порядка отличается от значения В^ при высоких температурах. Увеличение постоянной Ь^ при низких температурах может быть объяснено близостью парамагнитной ^ -подсистемы к упорядоченному состоянию и возрастанию ее вклада в эту постоянную.
Ь заключении сформулированы основные результаты и выводы ■ диссертации:
I. Теоретически исследован спектр связанных магнитоупругих волн в спиральной фазе одноосных магнетиков как без центра, так и с центром симметрии в магнитном поле вдоль оси анизотропии. Показано, что упругие напряжения в основном состоянии таких магнетиков являются неоднородными по всему объему, магнитоупругий вклад в активацию квазиспиновых волн зависит от величины внеш-
него магнитного поля.
2. Получен спектр связанных электромагнитных и магнитоуп-ругих волн в кубических ферродиэлектриках и геликоидальных магнитных диэлектриках в фазе типа "простая спираль". Исследовано вращение плоскости поляризации электромагнитных и магнитоупру-гих волн в кубических ферродиэлектриках в области ОФП. Показано, что скорость электромагнитных волн в точках ОФП уменьшается на несколько порядков.
3. Рассчитана частотная зависимость коэффициента отражения электромагнитной волны от поверхности кубического ферродиэлект-рика при спиновой переориентации. Показано, что в окрестности ОФП при частотах электромагнитных волн, меньших частоты магнито-упругой щели, коэффициент отражения близок к единице.
4. Теоретически исследованы процессы генерации ультразвука электромагнитной волной в гексагональных магнитных металлах, находящихся в модулированной фазе во внешнем магнитном поле в плоскости базиса. Показано, что в слабых полях в равной степени возможно возбуждение, как продольного, так и поперечного ультразвука, а в сильных полях - только поперечного.
5. Построена теория связанных колебаний редкоземельной, железной, дипольнол » ¿тхугсп гипсистем редкоземельных ортофер-ритов с крамерсовскими и некрамерсовскими редкоземельными ионами в области спонтанных ОФП. Показано, что активация в спектре квазижелезных ветвей колебаний при ОФП не равна магнитоупругой щели, а определяется, кроме магнитоупругой связи, также диполь-ным взаимодействием и взаимодействием железной и редкоземельной подсистем. Дано объяснение экспериментально наблюдаемого изменения скорости звука вблизи спонтанных ОФП.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
1. Бучельников В.Д., Бычков И.В., Шавров В.Г. Связанные спиновые и упругие волны в одноосных кристаллах со спиральной магнитной структурой во внешнем поле вдоль оси симметрии // 'Ш. - 1390. - № II. - С. 12-22.
2. Бучельников В.Д., Бычков И.В., Шавров В.Г. Связанные магнито-упругие и электромагнитные волны в магнетиках вблизи точек ориентационных фазовых переходов // ФММ. - 1988. - Т.66. -
3. Бучельников В.Д., Бычков Й.В., Шавров В.Г. Связанные магни-тоупругие и электромагнитные волны в одноосных кристаллах со спиральной магнитной структурой // Ш Забабахинские научные чтения: Тезисы докладов. - Челябинск-70, 1992. - С.183.
4. Ьис-ке? 'п'скоV V. 2>., ВуоА!со\/ 1. V $кас\/гои [/.
Ц - " ' *
5. Бучельников Б.Д., Бычков К.В., Шавров В.Г. Отражение электромагнитных волн от поверхности магнетика в области спиновой переориентации // XXIX совещание по физике низких температур: Тезисы докладов. - Казань, 1992. - Ч.З. - Т.29.
6. Бучельников В.Д., Бычков Й.В., Шавров В,Г. Магнитоакустиче-ские волны в ортоферритах // Всее.конф. "Акустоэлектроника и физическая акустика твердого тела": Тезисы докладов. -Ленинград, 1991. - С.63.
7. Бучельников в.Д., Бычков И.В., Шавров В.Г. Магнитоакустика редкоземельных ортоферритов // Всес.конф. по физике магнит-
№ 2. - С.222-226.
ных явлений: Тезисы докладов. - Ташкент, 1991. - C.I53.
8. Бучельников В.Д., Бычков И.В., Шавров В.Г. Влияние редкоземельных ионов на спектр магнитоупругих волн в ортоферри-тах // Конф. "Оксидные магнитные материалы. Элементы, устройства и применение": Тезисы докладов. - С.Петербург, 1992. - С.34.
9. Бучельников В.Д., Бычков 'A.b., Ыавров В.Г. Об аномально большом изменении скорости звука в ортоферрите эрбия // 1ШВ£. - 1991. - Т.54. - № 3. - С.467.
10. Бучельников В.Д., Бычков /1.В., Шавров В.Г. Влияние некрамер-совских редкоземельных ионов на спектр магнитоупругих волн , в ортоферритах // ФТТ. - 1991. - Т.33. - № II. - С.3449.
П. Бучельников В.Д., Бычков ¿4.В., Шавров В.Г. Связанные колебания железной, редкоземельной и упругой подсистем в ортоферритах с крамерсовскими редкоземельными ионами // ЖЭТ&.-1992. - T.I0I. - ??> 6. - С. 1869.
12. Бучельников В.Д., Бычков И.В., ыаЕров B.I'. Магнитоупругие колебания в ортоферритах с некрамерсовскими редкоземельными ионами // ФНТ. - 1992. - Т.К. - Г< 12. - С. 1342.
Литература
1. Туров ¿.А., Шавров В.Г. Нарушенная симметрия и магнитоак.ус-
тические эффекты в ферро- и антиферромагнетиках // УФН. -19ьЗ. - T.I40. - С.429.
2. Бучельников В.Д., Шавров В.Г. Магнитоупругие волны в кристаллах с геликоидальной магнитной структурой // ФТТ. -19Ы. - Т.31. - С.81.
3. Андрианов A.B., Бучельников В.Д., Васильев А.Н., Гайдуков ЮЛ!., Лавров В.Г. Электромагнитное возбуждение ультразвука
в монокристаллах диспрозия // ¡КЭТФ. - 1990. - Т.97. - С.1674.
4. Данышш Н.К., Жерлицын C.B., Звада С.С., Крамарчук Г.Г., Сдвижков М.А., Филль В.Д., Динамические свойства Y6 Fe О, при ориентационных фазовых переходах // ЖЭТФ. - 1987. - Т.93. - C.2IÖI.
5. Даньшин Н.К., Жерлицын C.B., Звада С.С., Мухин A.A., Сдвижков М.А., Филль В.Д. Динамические свойства Ho^iO^ в области спиновой переориентации // ФТТ. - 1989. - Т.31. - С.198.
6. Витебский И.М., Даньшин Н.К., Изотов А.И., Сдвижков М.А., Дымбал Ji.T. Аномальная критическая динамика при низкотемпературном переходе в ортоферрите эрбия // ЯЭТФ. - 1990. -Т.9Ь. - С.334.
/ /
Подписано в печать 10.01.1993 г.
Формат 60x84 1/16. Объем 1,39 усл.п.л. Тираж 100 экз. Ротапринт ИРЭ РАН. Заказ № 07.