магнитная ячейка

МАГНИТНАЯ ЯЧЕЙКА - элемент структуры маг-нитоупорядоченного кристалла, параллельными переносами к-рого в трёх измерениях (трансляциями)можно полностью воспроизвести магнитную атомную структуру кристалла. Понятие "М. я." во многом аналогично кристаллохимическому понятию "элементарная ячейка" кристалла (ЭЯК), но существуют и различия в их определении. В случае М. я. трансляции должны приводить к совмещению кристалла с самим собой с учётом атомных магн. моментов, а не только положений атомов и их хим. сортности, как в случае ЭЯК. При определении ЭЯК главным считается требование, чтобы её симметрия как конечной фигуры отвечала точечной группе симметрии кристалла. Это требование не применимо к М. я., т. к. она всегда содержит одну или несколько примыкающих друг к другу целых ЭЯК и в общем случае симметрия М. я. уже не будет соответствовать точечной группе кристалла (или даже его сингонии). Однако симметрия М. я. всегда соответствует точечной шубниковской группе магн. симметрии кристалла.

На рис. приведены примеры М. я. двух кристаллов (пунктирной линией показана внеш. форма ЭЯК, изображены только атомы, обладающие магн. моментом):

1. Кристалл СrС1₂ орторомбич. сингонии с точечной группой ттт (или D_2h, т. е. с тремя взаимно перпендикулярными осями симметрии 2-го порядка и плоскостями симметрии, перпендикулярными этим осям). Такой симметрией обладает ЭЯК. Кристаллич. СrС1₂ - антиферромагнетик, его ось антиферромагнетизма ориентирована в нек-ром направлении, не совпадающем с направлениями рёбер ячейки; щубниковская (магнитная) группа симметрии принадлежит уже триклинной сингонии. М. я. составлена из четырёх ЭЯК, т. к. магн. периоды по осям у и z удвоены, а по оси х равны кристаллохимическим. Эта М. я. по объёму не минимальна, выбор меньшей М. я. показан внизу. В обоих случаях М. я. имеет триклинную симметрию но принято выбирать М. я. кратной элементарной ячейке и не перевыбирать её с целью уменьшения её объёма.

2. Кристалл UN с гранецентрированной кубич. решёткой (см. Браве решётки ).ЭЯК выбирается в виде куба и не является минимальной по объёму. Ось антиферромагнетизма направлена вдоль одной из осей симметрии 4-го порядка, в магнитоупорядоченной фазе кристалл UN тетрагонален. М. я. здесь совпадает с ЭЯК (точнее, отличается от неё очень малыми стрикционными искажениями), однако часть трансляций для М. я. по сравнению с ЭЯК оказывается утерянной (они превращаются в антитрансляции).

Выбор М. я. возможен не в любых магнетиках, а лишь в тех, в к-рых магн. периоды совпадают или кратны кристаллохимическим. Поэтому понятие "М. я." гораздо более ограниченно, чем универсальное для любых кристаллов понятие ЭЯК, Примеры магнетиков без М. я.: 1) магнетики с несоразмерной магнитной структурой; 2) спиновые стёкла; 3) магнетики с распределённой плотностью магн. момента и с закономерностью типа волны спиновой плотности (см. Спиновой плотности волны).

Лит.: Сиротин Ю. И., Шаскольская М. П., Основы кристаллофизики, 2 изд., М., 1979; Современная кристаллография, т. 1, И., 1979; Изюмов Ю. А., Найш В. Е., Озеров Р. П., Нейтронография магнетиков, М., 1981.

В. Е. Найш.

   <<      Предметный указатель      >>