метамагнетик

МЕТАМАГНЕТИК - антиферромагнетик ,в к-ром при наложении магн. поля вдоль оси антиферромагнетизма отсутствует явление опрокидывания магн. подрешёток (т. н. спин-флоп переход, см. Ориентационные фазовые переходы)и при достижении магн. полем критич. значения вещество переходит непосредственно из антиферромагн. состояния в "псевдоферромагнитное" (или, что то же самое, в насыщенное парамагн. состояние) без промежуточной угловой (спин-флоп) фазы. Различают неск. классов M.

Особенностью двух классов M. является присущая им очень большая энергия анизотропии, так что у них эфф. поле магнитной анизотропии Н_А. больше эфф. поля обменного взаимодействия . Фазовая диаграмма для M. 1-го класса на плоскости H-T представлена на рис. 1, а. При низких темп-pax T при достижении поля Н _с магн. момент подрешётки, направленный навстречу приложенному полю, скачком поворачивается на 180° и намагниченности обеих подрешёток устанавливаются параллельно друг другу (см. Магнитная под-решётка). Простейшим объяснением такого перехода является выдвинутая Л. Д. Ландау модель конкурирующих взаимодействий, согласно к-рой внутриподре-шёточное обменное взаимодействие много больше межподрешёточного. Следует отметить, что при конечных размерах образца имеющееся размагничивающее поле приводит к возникновению "смешанной фазы" (рис. 1,6), в к-рой чередуются слои антиферромагн. и ферромагн. фаз. При темп-pax выше трикритической (рис. 1, а)магн. восприимчивость образцавдоль приложенного поля отлична от нуля и намагниченность подрешётки, направленной навстречу приложенному полю, плавно меняется от величины -M до величины, равной

намагниченности второй подрешётки в приложенном поле. В этот момент происходит переход 2-го рода из антиферромагнетика в парамагнетик. Характерными представителями этого (1-го) класса M. являются слоистые антиферромагнетики изингов-ские антиферромагнетики типа и MH. др.

Ко 2-му классу M. относят вещества, в к-рых переворот векторов намагниченности подрешёток происходит в два этапа. В основном это квазиодномерные антиферромагнетики, в к-рых имеется ферромагн. взаимодействие в линейных цепочках, а намагниченность направлена перпендикулярно этим цепочкам. При низких темп-pax у них наблюдаются два критич. поля. С достижением 1-го критич. поля в одной из каждых трёх цепочек с намагниченностью, антипараллельной полю, происходит опрокидывание намагниченности - фазовый переход 1-го рода из двухподрешёточного антиферромагнетика в шестиподрешёточный ферримагнетик, как это схематически показано на рис. 2. При достижении 2-го критич. поля намагниченности всех подрешёток поворачиваются параллельно полю и вещество переходит в насыщенное парамагн. состояние. Представителями этого класса M. являются моноклинные гидратированные соли типа орторомбич. кристалл
и ряд др. соединений.

Следует отметить общую для большинства рассмотренных M. особенность: критич. поля H₀ оказываются сравнительно малыми - от единиц до десятков килоэрстедЭто легко объясняется моделью конкурирующих взаимодействий.

3-й, гипотетический, класс M. может осуществиться в антиферромагнетиках, в к-рых - восприимчивость поперёк оси антиферромагнетизма). В этом случае в любом магн. поле, параллельном оси антиферромагнетизма, намагниченности подрешёток остаются коллинеарными, и возможен фазовый переход 2-го рода из антиферромагн. в парамагн. состояние.

Лит.: Ландау Л. Д., Возможное объяснение зависимости восприимчивости от поля при низких температурах, Собр. трудов, т. 1, M., 1969; Stryjewski E., Giordano N., Metamagnetism, "Adv. Phys.", 1977, v. 26, p. 487; см. также лит. при ст. Антиферромагнетизм.

А. С. Боровик-Романов.

   <<      Предметный указатель      >>