сперомагнетизм

СПЕРОМАГНЕТИЗМ (от греч. speiro - рассеиваю, разбрасываю) - магн. состояние аморфных магнетиков, в к-ром равновесные ориентации локализов. магнитных моментов распределены в пространстве хаотически (суммарная намагниченность отсутствует) и корреляции между ориентациями близлежащих атомных магн. моментов исчезают на интервале неск. межатомных расстояний [1]. Осн. микроскопич. причиной возникновения С. является существование хаотической одноионной магнитной анизотропии типа «лёгкая ось» с энергией (где D > 0 [2 и 3]), к-рая в случае относительно малого значения параметра обменного взаимодействия (J > 0 или / < О, D/|J|1) вынуждает эфф. моменты S_i подстраиваться к хаотически распределённым локальным осям лёгкого намагничивания n_i. Такой механизм характерен для металлич. стёкол типа «редкоземельный металл (с ненулевым орбитальным моментом ионов) - благородный или переходный металл», напр. аморфные системы типа Dy- Си, Tb-Ag. По своей магнитной атомной структуре и осн. особенностям магн. свойств сперомагнетики - частный случай спиновых стёкол. Термин «спиновые стёкла» чаще относят к магнетикам, в к-рых величина и знак обменного взаимодействия меняются случайным образом, в силу чего атомные магн. моменты в них ориентированы хаотически.

В случае нарушения сферич. симметрии распределения случайных ориентации магн. моментов возникает состояние, называемое асперо магнетизмом (сокращение от «асимметричный Сперомагнетизм»), с ненулевой намагниченностью, т. к. большая часть атомных магн. моментов образует острые углы с направлением намагниченности, а меньшая часть - тупые (рис.). Асперомагнетизм (своеобразный неколлинеарный ферромагнетизм) является состоянием промежуточного типа между состоянием спинового стекла и обычным коллинеарным ферромагнетизмом. Поэтому он обладает как особенностями спин-стекольного состояния (эффекты магн. вязкости и необратимости магн. изменений из-за наличия многократно вырожденных минимумов свободной энергии, отделённых друг от друга потенц. барьерами), так и дальним ферромагн. порядком [4]. Однако асперомагнетизм является метастабильным состоянием, отделённым потенц. барьером от осн. состояния спин-стекольного типа [5 и 6]. Наличие регулярной пространственной составляющей в магн. анизотропии (к-рая может, напр., возникнуть благодаря механизму магнитоупругой связи с внутр. или внеш. напряжениями образца) может стабилизировать асперомагнетизм со спонтанным дальним ферромагн. порядком. Такая ситуация, по-видимому, реализуется в аморфных сплавах Cd-Ag со слабой хаотич. анизотропией [7].

Схематическое изображение сперомагнитной (a) и асперомагнитной (б) структур.

Если подсистему магн. ионов с асперомагн. структурой рассматривать как своеобразную хаотическую магнитную под решётку, то такая подрешётка может выступать базовым элементом построения более сложных хаотических магн. структур в неупорядоченных магнетиках с неск. сортами магн. ионов (см. Сперимагнетизм)[8].

Лит.: 1) С о е у J. M. D., Amorphous magnetic order, «J. Appl. Phys.», 1978, v. 49, № 3, p. 1646; 2) H а г г i s R., P 1 i s с h k e M., Zuckermann M. J., New model for amorphous magnetism, «Phys. Rev. Lett.», 1973, v. 31, № 3, p. 160; 3) Cochrane R. W., Harris R., Zuckermann M. J., The role of structure in the magnetic properties of amorphous alloys, «Phys. Repts», 1978, v. 48, № 1, p. 1; 4) Sellmeyer D. J., Nafis S., Random magnetism in amorphous rare earth alloys, «J. Appl. Phys.», 1985, v. 57, № 8, p. 3584; 5) P e l с о v i t s R. A., P у t t e E., R u d n i с k J., Spin-glass and ferromagnetic behavior induced by random uniaxial anisotropy, «Phys. Rev. Lett.», 1978], v. 40, Mi 7, p. 476; 6) Jayaprakash G., Kirkpatrick S., Random anisotropy models in the Ising limit, «Phys. Rev. B», 1980, v. 21, № 9, p. 4072; 7) vonMolnar S. и др., Random anisotropy effects in amorphous rare earth alloys (invited), «J. Appl. Phys.», 1982, v. 53, № 11, p. 7666; 8) X ё p д К. М., Многообразие видов магнитного упорядочения в твердых телах, пер. с англ., «УФН», 1984, т. 142, в. 2, с. 331. М. В. Медведев.

   <<      Предметный указатель      >>