Cтраница 1
Анизотропный обмен в противоположность энергии обменного взаимодействия зависит от ориентации оси квантования по отношению к осям кристалла. [1]
Результирующий анизотропный обмен имеет вид (3.79), причем сила взаимодействия линейно зависит от спин-орбитальной связи. [2]
В случае анизотропного обмена эти числа возрастают. [3]
Здесь уместно разъяснить понятие анизотропного обмена, широко применяемое в физике РЗ магнетиков. Как уже отмечалось, для них подразделение взаимодействий между ионами на обменные ( изотропные) и магнитоанизотропные ( релятивистские), принятое в гл. Это может быть связано не только с большим вкладом спин-орбитального взаимодействия, но для алюминатов также с обычным классическим диполь-дипольным взаимодействием. Из-за больших магнитных моментов ионов ( около 8.2 IJLB для Dy3 и ТЬ3) последнее вносит доминирующий вклад в определение Т TV этих ортоалюминатов. [4]
Существование и природа таких структур послужили доказательством анизотропного обмена между ионами РЗМ; эту особенность необходимо принимать в рассмотрение в связи со спиновыми структурами подобного типа и для веществ с высокой магнито-кристаллической анизотропией. [5]
В результате такого расширения понятия обменного взаимодействия мы и приходим к тому, что называется анизотропным обменом. При этом вместо билинейного взаимодействия типа гайзенбер-говского обмена (5.4) или (5.3) получается выражение вида (5.32), иногда называемое также негайзенберговским обменом. Но последнее наряду с квантовомеханическим анизотропным ( и, вообще говоря, изотропным) обменом включает в себя и обычное классическое диполь-дипольное взаимодействие. [6]
Таким образен очевидно, что одноионное приближение ( одноионный формализм) & кжет описывать как одноионную по своей природе анизотропию, так и анизотропный обмен. Однако использованный способ описания полностью справедлив лишь в случае, когда основным состоянием является изолированный крамерсов дублет. [7]
Эти феноменологические выражения отвечают соответственно рассмотренным в § 3 микроскопическим механизмам aHHSOTpqnnoro взаимодействия: одноионной анизотропии, различной для разных под-решеток, и антисимметричной части анизотропного обмена. [8]
В дальнейшем мы будем рассматривать анизотропию 3dn - и 4 / п-ионов ( редкие земли) на основе одноионной модели, причем даже в тех случаях, когда имеет место анизотропный обмен, как это очень часто бывает у редкоземельных ионов. В остальных случаях преобладают одноионные вклады. Заметим, что одноион-ный формализм, хоти он также, очевидно, основан на приближении молекулярного поля и страдает присущими последнему недостатками, в действительности более точен, по крайней мере при описании температурной зависимости констант анизотропии. На последнее обстоятельство обратили внимание Каллен и Штрик-ман [68], которые показали, что при расчете однононной анизотропии используются лишь некоторые моменты теории молекулярного поля, которые обладают большей общностью, чем вся теория в целом и даже другие более строгие теории, например теория спиновых волн. [9]
При D 0 пара ионов не может обладать центром симметрии. Члены, соответствующие анизотропному обмену типа ( 4.32) или (4.33), появляются в третьем приближении теории возмущений. [10]
Ка и а3 - Ь3 К с, по-видимому, обусловлены межионным ( межподрешеточным) механизмом анизотропии. Межионная анизотропия ( которая может быть связана с дипольным взаимодейтвием, а также с так называемым анизотропным обменом, см. ниже) не учитывалась в [6.17], а между тем из (6.65) следует, что в данном случае ее вклад в полную анизотропию отнюдь не мал. [11]
При втором подходе рассматриваются вклады в анизотропию, обусловленные анизотропным характером обменных взаимодействий соответствующей пары ионов. В этом случае, как правило, отсутствуют конкретные представления о величине и характере вклада, поскольку теория анизотропного обмена в окислах пока еще недостаточно разработана. Это связано со сложностью существующей здесь ситуации: орбитальное состояние каждой катион-ной пары определяется локальным кристаллическим полем ( которое в общем случае различно для обоих ионов пары) и потому соответствует симметрии последнего. По этой же причине здесь нельзя последовательно и без детальной проверки применять разработанные Неелем [65] и Танигучи [141] теории наведенной анизотропии, основанные на представлении об ориентационном упорядочении пар атомов. [12]
Если среди соседей иона имеются магнитные ионы, то обменные взаимодействия могут снять вырождение дублета. Однако для возникновения анизотропии необходимо [ если не учитывается вытекающая из (4.50) анизотропия магнитного момента ], чтобы обменные взаимодействия были анизотропными, так как при спине S 1 / 2 одноионный вклад в анизотропию равен нулю. Для специфической ситуации, которую мы обнаруживаем в гранатах), возникновение анизотропного обмена показано на фиг. [13]
Такой вывод подтверждается экспериментальными данными для никелевого феррита и магнетита. Наконец, в том случае, когда основным состоянием ионов является 5-состояние ( Fe3, Mn 2), для расчета маг-нптострикцнонного эффекта, обусловленного спин-орбитальным взаимодействием, необходимо использовать еще более высокие приближения; иначе говоря, этот эффект, по-видимому, чрезвычайно мал, так что преобладает магнитострикция, обусловленная дпполышми взаимодействиями. В этом случае маг-ннтострикцня обусловливается анизотропным обменом, о котором мы говорили в начале параграфа. [14]