Cтраница 1
Магнитные ионы также могут резонансно рассеивать фононы, и их влияние на теплопроводность решетки интенсивно исследовалось начиная с 1960 г. В упорядоченных магнитных кристаллах система спинов может сама проводить тепло и в то же время рассеивать фононы. [1]
Если магнитные ионы, имеющиеся в решетке соли, достаточно удалены друг от друга ( разбавлены), так что энергия их взаимодействия весьма мала по сравнению с тепловой энергией при температуре 1 К, то пространственная ориентация ионов при этой температуре является еще хаотической, и энтропия имеет значительную величину. В магнитном поле, при котором потенциальная энергия магнитных ионов имеет тот же порядок величины, что и их тепловая энергия, большая часть ионов ориентирована параллельно полю, и энтропия заметно ниже, чем в отсутствие поля. Следовательно, если такая соль изотермически ( в тепловом контакте с криостатом, заполненным жидким гелием) намагничивается, а затем адиабатически ( при разомкнутом тепловом контакте с жидким гелием) размагничивается, то температура соли падает значительно ниже температуры жидкого гелия. Внешним параметром при этом процессе является магнитное поле, а характеристической температурой в-температура Кюри или Ноэля для данной соли. [2]
Если магнитные ионы, имеющиеся в решетке соли, достаточно удалены друг от друга ( разбавлены), так что энергия их взаимодействия весьма мала по сравнению с тепловой энергией при температуре 1 3 К, то пространственная ориентация ионов при этой температуре является еще хаотической, и энтропия имеет значительную величину. В магнитном поле, при котором потенциальная энергия магнитных ионов имеет тот же порядок величины, что и их тепловая энергия, большая часть ионов ориентирована параллельно полю, и энтропия заметно ниже, чем в отсутствие поля. Следовательно, если такая соль изотермически ( в тепловом контакте с криостатом, заполненным жидким гелием) намагничивается, а затем адиабатически ( при разомкнутом тепловом контакте с жидким гелием) размагничивается, то температура соли падает значительно ниже температуры жидкого гелия. Внешним параметром при этом процессе является магнитное поле, а характеристической температурой ( -) - температура Кюри пли Ноэля для данной соли. [3]
Между магнитными ионами подрешеток преобладает антиферромагнитное обменное взаимодействие, что приводит к антипараллельному расположению магнитных моментов подрешеток. [4]
Тогда у магнитного иона в под-рететке В все соседи типа А немагнитны, а соседи тина В - магнитны. Если взаимодействие В - В является антпферромаг-нитным, ион В будет обладать магнитным моментом, ориентированным антипараллельно моментам соседей типа В. [5]
Произвольное окружение магнитных ионов приводит к возникновению локального электростатич. [6]
Если концентрация магнитных ионов в обеих подрешетках различна, то при антипараллельной ориентации намагниченностей подрешеток результирующий полный момент оказывается отличным от нуля. Однако возможность возникновения такого рода частично упорядоченного состояния зависит от взаимной растворимости упорядоченной и неупорядоченной фаз. В некоторых случаях растворимость при низких температурах весьма незначительна, как можно видеть из фиг. [7]
Взаимодействие между магнитными ионами определяется тремя интегралами обмена JAA, JBB, JAB, индексы обозначают, к каким подрешеткам относятся два соседних иона. [8]
Предположим, что магнитный ион имеет уровни энергии, которые изображены на фиг. В результате осуществляется непрямой переход ионов из состояния 6) в состояние а), который может оказаться быстрее прямого перехода, поскольку фононов с энергией А гораздо больше. [9]
В этих соединениях магнитные ионы не будут ближайшими соседями, они разделены анионами. Поэтому прямой обмен Гайтлера - Лондона исключен, и тем не менее магнитное упорядочение существует. Это указывает, что в обменной связи существенную роль играют электроны немагнитного иона. Взаимодействие такого типа принято называть сверхобменом. Первое детальное исследование сверхобменного взаимодействия в модели Крамера [136] принадлежит Андерсону [137] ( механизм Крамера - Андерсона), который в последующем выполнил ряд фундаментальных работ в этой области. Не останавливаясь на количественной стороне расчетов [138] различных механизмов сверхобмена, обсудим [138] качественные их аспекты. [10]
Многие соединения, содержащие магнитные ионы, такие европий ( Ей) и марганец ( Ми), имеют интересные полупроводниковые и магнитные свойства. В зависимости от содержания в последних магнитных ионов они проявляют различные магнитные свойства, такие как ферромагнетизм и антиферромагнетизм. Магнитные твердые растворы полупроводников, содержащих небольшие концентрации магнитных ионов, называются полумагнитными полупроводниками. В последнее время эти твердые растворы привлекают большое внимание вследствие их потенциальных применений. Фарадеевское вращение в них может быть на шесть порядков больше, чем в немагнитных полупроводниках. [11]
Точечная симметрия на магнитном ионе в соединениях платины является строго октаэдрической, ион Pt4 окружен правильным октаэдром ионов хлора. В других матрицах точечная симметрия является ромбической или еще более низкой. Это справедливо также и для ряда других веществ, которые использовались в качестве матриц. [12]
В обычных парамагнитных кристаллах магнитный ион окружен другими магнитными ионами, расположенными на расстояниях как минимум порядка - 0 3 - 0 8 нм. [13]
За счет понижения концентрации магнитных ионов уменьшается также число взаимодействий. Поэтому в создании ферримагнетиз-ма принимают активное участие не все магнитные ионы. Как предположил Джиллео), играть роль будут только те ионы, которые связаны обменными взаимодействиями по меньшей мере с двумя другими магнитными ионами из второй подрешетки. Объяснение того, почему не учитываются ионы с единственной обменной связью, следует искать в кооперативном характере ферримагне-тизма. Ион, связанный единственной связью с другими, не может передавать обменное взаимодействие остальным ионам, так как на нем обрывается цепочка обменных взаимодействий, обеспечивающая кооперативные свойства. Таким образом, если такой ион вообще как-то проявляет себя, то лишь в высшей степени пассивно благодаря наличию у него собственного магнитного момента и, по-видимому, лишь при очень низких температурах. [14]
Через л обозначим долю магнитных ионов в подрешетке А, через ц - долю ионов в подрешетке В. Через 1д обозначим намагниченность подрешетки А при температуре Т, соответствующую идеализированному случаю, когда все магнитные ионы находятся в узлах А. [15]