Физика Низких Температур: Том 31, Выпуск 8-9 (Август 2005), c. 1042-1058    ( к оглавлению , назад )

Магнитоупругость и доменная структура в антиферромагнитных кристаллах дигалидов группы железа

В.М. Калита, А.Ф. Лозенко, С.М. Рябченко, П.А. Троценко

Институт физики НАН Украины, пр. Науки, 46, г. Киев, 03028, Украина
E-mail: lozenko@iop.kiev.ua

Статья поступила в редакцию 31 декабря 2004 г., после переработки 4 мая 2005 г.

Аннотация

Исследуется формирование антиферромагнитных магнитоупругих доменов в легкоплоскостных антиферромагнетиках дигалидов группы железа, в которых бесконечнократное вырождение пространственной ориентации вектора антиферромагнетизма в базисной плоскости снимается за счет спонтанной магнитострикции. Домены в рассматриваемых кристаллах отличаются друг от друга не только направлениями вектора антиферромагнетизма L, а и связанными с ним направлениями главных осей спонтанной магнитострикционной деформации. При этом система антиферромагнитных доменов оказывается тождественной системе упругих доменов. Показано, что процессы намагничивания и вынужденной стрикции в магнитном поле в многодоменном антиферромагнитном состоянии взаимосогласованы. Приведены и проанализированы данные полевых зависимостей вынужденной магнитострикции в многодоменном состоянии легкоплоскостных антиферромагнетиков СoCl2 и NiCl2. Показано, что хотя магнитострикция в циклах введение-выведение магнитного поля включает как обратимый, так и необратимый вклады, обратимая составляющая стрикции является основной. Показано, что именно магнитоупруго-стриктирующие домены отвечают за обратимость (равновесность) многодоменного состояния. Проведено описание полевых зависимостей магнитострикции однородного и многодоменного состояний, а также поведения намагничивания кристаллов. Для описания перестройки многодоменного состояния использовано приближение о непрерывном распределении доменов по ориентациям их L вектора в легкой плоскости кристалла в отсутствие внешнего магнитного поля. Показано, что согласование упругих полей системы доменов и упругих полей дефектов способно обеспечить образование обратимого многодоменного состояния, то есть сделать это состояние энергетически выгодным. Результаты рассмотрения удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.

PACS:
75.50.Ee - Antiferromagnetics
75.60.Ej - Magnetization curves, hysteresis, Barkhausen and related effects
75.80. -