Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
structure.pdf
Скачиваний:
130
Добавлен:
27.03.2015
Размер:
475.64 Кб
Скачать

этих металлов и о роли аморфности в формировании магнитного порядка. То,

 

что

такой

порядок

существует

в

аморфных, являетсямаллах

экспериментально установленным фактом.

 

 

 

 

 

Коротко

остановимся

на

результатах

классификации

аморфны

магнетиков по типам их магнитной структуры.

 

 

 

2.8. Магнитные структуры.

Установлено, что макроскопически изотропная аморфная структура

допускает лишь четыре типа магнитного упорядочения: упорядоченный

ферромагнетик;

неупорядоченный

ферромагнетик;

неупорядоченный

антиферромагнетик и спиновое стекло. На рисунке 2.3 наглядно представлена

структура

таких

магнетиков. Заметим, что,

хотя

из

теории

вытекает

возможность

 

существования

 

аморфного

 

антиферром,

экспериментально

такого

типа магнитного

упорядочения

доя

аморфных

образцов обнаружено не было. Картины магнитного порядка в аморфном

магнетике определяется распределением обменных взаимодействийJ(rij),

локальной

одноионной

анизотропиейD

и

соотношением

их

величия.

Простейший модельный гамильтониан имеет вид:

 

 

 

 

 

H = -åJ (rij )Si S j - Då(Siz )2

 

 

 

(2.9)

 

 

ij

 

i

 

 

 

 

 

 

 

Когда обменные взаимодействия J(r) положительны и J >> D, в системе устанавливается ферромагнитное состояние. Такие свойства обнаруживают сплавы типа переходной металлметаллоид. В случае J < D , как показали теоретические и экспериментальные исследования, в системе сD > 0, J > 0

устанавливается состояние типа неупорядоченного ферромагнетика. Такое поведение обнаруживают аморфные сплавы типа переходной металл-

редкоземельный металл. Так как влияние одноионной анизотропии велико, то для намагничивания таких систем требуются достаточно большие магнитные поля (103 – 104Э).

43

Если

 

обменные

взаимодействияJ(rij)

ближайших

соседей

преимущественно

отрицательны, то

в

таких

системах

осуществляются

магнитные

состояния типа спинового стекла. Типичными представителями

таких структур являются окисные соединения и полимеры. Таким образом,

магнитная

структура аморфного

магнетика

определяется

распределением

обменных взаимодействий J и анизотропией D.

 

 

 

 

2.9. Влияние аморфности металла на магнитное состояние.

Химический и структурный беспорядок в расположении атомов приводит к возникновению флуктуации всех параметров магнитно! подсистемы.

Наиболее важное влияние на магнитное состояние оказывают флуктуации обменных взаимодействий, магнитного момента и одноионной анизотропии.

Флуктуации обменных взаимодействий определяются зависимостью интегралов обменного взаимодействия от расстояния между атомами и от конфигурации их связей. Флуктуации одноионной анизотропии есть следствие флуктуации кристаллических полей.

В настоящее время не существует последовательной теории влияния аморфности структуры на степень магнитного порядка. Для приближенного описания свойств аморфного магнетика часто используют так называемую стохастическую модель. В ней предполагается, что спины локализованы в узлах правильной кристаллической решетки, а обменные интегралы являются случайными величинами. При этом в модели не учитывается топологический беспорядок. Стохастическая модель обычно рассматривается в приближении молекулярного поля. Гамильтониан взаимодействия может быть представлен в виде:

H = -åJ (rij )Si S j - mB gH åSiz

(2.10)

ij

i

 

где Jij -

флуктуирующие обменные

интегралы; Si, Siz - операторы i-ro

спина и его z-компоненты; μB - магнетон Бора; Н - внешнее поле, направленное

44

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]