Симметрия и физические свойства антиферромагнетиков

Description

Антиферромагнетики не только составляют подавляющее большинство среди магнитоупорядоченных веществ (магнетиков), но и обладают многими специфическими физическими свойствами, характерными только для них, во всех областях магнитофизики — собственно магнетизма (линейного и нелинейного), гальваномагнетизма, магнитооптики, магнитоакустики, акустооптики и пр. Систематическому рассмотрению всех этих свойств на уровне, предполагающем знания лишь в пределах общего курса физики, и посвящена книга. Для студентов и преподавателей, научных работников и инженеров-разработчиков физико-технического профиля, интересующихся применением новых физических явлений в твердотельной электронике. Многие теоретические предсказания призваны стимулировать экспериментальное открытие таких новых явлений. Может служить дополнительным пособием для изучения магнетиков с точки зрения симметрии, кристаллохимической и магнитной. Титульный лист......Page 2 Глава 1. Введение: почему необходима специальная книга об антиферромагнетиках......Page 3 2.1. Вводные замечания......Page 7 2.2. Трансляционная симметрия и решетки Браве......Page 9 2.3. Оси и плоскости симметрии......Page 10 2.4. Пространственные (федоровские) и точечные группы симметрии кристаллов......Page 13 2.5. Сингонии и типы решеток. Ячейка Браве и элементарная ячейка......Page 14 2.6. Символы и графическое изображение пространственных групп......Page 17 2.7. Примеры пространственных групп......Page 18 2.8. Позиции кратных точек......Page 20 2.9. Что значит знать структуру кристалла......Page 24 3.1. Типы магнитных структур......Page 26 3.2. Кристаллохимическая и магнитная симметрия......Page 31 3.3. Магнитные подрешетки и их локальные намагниченности......Page 36 3.4. Коллинеарная обменная магнитная структура, ее шифр и векторный параметр порядка......Page 38 3.5. Обменное взаимодействие и перестановочная симметрия. Коллинеарные и неколлинеарные обменные магнитные структуры......Page 41 4.1. Материальные тензоры и динамические переменные......Page 50 4.2. Инвариантность материальных тензоров и уравнений связи......Page 62 4.3. Соотношения Oнcaгepa и другие общие свойства материальных тензоров......Page 68 Глава 5. Взаимодействия, определяющие свойства магнетиков......Page 75 5.1. Обменное взаимодействие......Page 76 5.2. Энергия магнитной анизотропии......Page 84 5.3. Целый рациональный базис инвариантов......Page 99 5.4. Магнитоэлектрическое взаимодействие......Page 102 5.5. Магнитоупругое взаимодействие. Пьезомагнетизм......Page 106 5.6. Другие взаимодействия и замечания по модели......Page 109 6.1. Общие замечания об используемых методах и моделях......Page 116 6.2. Ортоферриты и ортохромиты......Page 124 6.3. Ортоалюминаты. Магнитные свойства......Page 141 6.4. Ортоалюминаты. Магнитоэлектрический эффект......Page 157 6.5. Ортоферриты с магнитными R-ионами......Page 160 6.6. Ортофосфаты. Магнитная структура и магнитоэлектрический эффект......Page 166 6.7. Магнитный структурный фазовый переход от антиферромагнетизма к слабому ферромагнетизму в COS04, вызванный магнитным полем......Page 173 6.8. UFe04 и фазовый переход из антиферромагнитной структуры в ферромагнитную со слабым антиферромагнетизмом......Page 182 6.9. О других орторомбических антиферромагнетиках......Page 186 7.1. Фториды со структурой рутила......Page 188 7.2. Центроантисимметричные антиферромагнетики......Page 204 7.3. Редкоземельные фосфаты иванадаты......Page 210 8.1. Одноосные центросимметричные антиферромагнетики с обменной магнитной структурой, чётной относительно главной оси......Page 214 8.2. Магнитоэлектрический эффект в Сr 2 Оз......Page 229 8.3. Гексагональные антиферромагнетики с нечетной обменной магнитной структурой относительно гексагональной оси симметрии......Page 237 Глава 9. Антиферромагнетизм в кристалле без центра симметрии на примере KNiP0 4......Page 242 9.1. Кристаллическая решетка и магнитная структура. Их сопоставление с экспериментом......Page 243 9.2. Возможные коллинеарные обменные магнитные структуры, их шифры и векторные параметры порядка......Page 245 9.3. Преобразование динамических переменных и энергетические инварианты......Page 247 9.4. Суперпозиция различных обменных магнитных структур и магнитная симметрия......Page 250 9.5. Возможные ориентационные состояния и их устойчивость......Page 252 9.6. Кривые намагничивания......Page 255 9.7. Обсуждение результатов......Page 258 10.1. Обменная магнитная структура типа МnО......Page 262 10.2. Термодинамический потенциал и обменная магнитная структура металлических перовскитов......Page 263 10.3. Магнитоанизотропное взаимодействие и ориентационный фазовый переход......Page 265 10.4. Магнитная восприимчивость......Page 270 11.1. Об уравнениях, применяемых в динамике антиферомагнетиков......Page 272 11.2. Спиновые волны и антиферромагнитный резонанс......Page 291 11.3. Ориентационный фазовый переход и мягкая мода......Page 323 11.4. АФМР в тетрагональных центросимметричных антиферрогмагнетиках с нечетной осью 4z ( - )......Page 334 11.5. Центросимметричные антиферромагнетики с четной главной осью симметрии......Page 342 11.6. Спиновые волны в антиферромагнетиках с неколлинеарной (треугольной) обменной магнитной структурой......Page 353 11.7. Центроантисимметричные антиферромагнетики. Роль магнитоэлектрического эффекта......Page 356 12.1. Кинетика (гальваномагнитные эффекты) центросимметричные антиферромагнетики......Page 368 12.2. Оптика......Page 375 12.3. Магнитоупругое взаимодействие и антиферроакустика. Симметрийный подход......Page 393 12.4. Акустическая дифракция света. Антиферромагнитные механизмы......Page 420 12.5. Фазовые переходы антиферромагнетизм-ферромaгнетизм. Роль обменной стрикции......Page 435 12.6. Центроантисимметричные антиферромагнетики: кинетика, оптика, акустика......Page 444 Глава 13. Кое- что о купратах......Page 464 13.1. La2Cu04: кинетика, оптика, акустика......Page 465 13.2. Киральность обменных магнитных структур и ее проявление в оптике и акустике: Nd2Cu04......Page 474 14.1. Ангармонические эффекты упругих и магнитоупругих возбуждений......Page 479 14.2. Эффективный упругий ангармонизм антиферромагнетиков......Page 480 14.3. Эксперименты по нелинейным магнитоакустическим эффектам......Page 482 14.4. Нелинейная генерация квазизвуковой волны в ортоферритах......Page 484 14.5. Нелинейные процессы в центроантисимметричных тетрагональных антиферромагнетиках......Page 489 15.1. Некоторые выводы и предложения......Page 494 15.2. Актуальные проблемы, не вошедшие в книгу......Page 497 Пояснения к приложениям I -VI......Page 503 Приложение I. Решетки Браве черно-6елой (магнитной) симметрии......Page 506 Приложение II. СФ инварианты для ЦС ОМС......Page 509 Приложение III. g-тензоры для 2x подрешеточной ЦС ОМС......Page 510 Приложение IV. Пьезомагнитные коэффициенты......Page 511 Приложение V. Магнитоэлектрические коэффициенты......Page 513 Приложение VI. Магнитные вклады......Page 514 Соотношения между единицами гауссовой (CГC) системы и СИ......Page 517 Список литературы......Page 518