Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 |

показывает, что при n OY 0 AF (AF F), а при n OZ 0 F (AF F): конденсация 2. Дипольно-обменный механизм объемной дипольно-обменной мягкой магнонной моды в двухпарциальную ПСВ с q2 > 0 имеет место только локализации мягкой магнонной 1,для и k, удовлетворяющих условию моды на границе раздела магнитной 2 и немагнитной сред 0 + c2k 2 <. (8) 1 + Поскольку мы в данной работе рассматриваем спиновую динамику магнетиков в окрестности СОФП типа Аналогичный тип дипольно-обменных ПСВ возможен мягкой магнонной моды, с целью упрощения аналитиче- и в том случае, когда при n OZ 0 AF (AF F) Физика твердого тела, 1998, том 40, № Поверхностная спиновая динамика магнетиков в окрестности... или при n OY 0 F (AF F) и k находятся Пользуясь (11), можно получить в коротковолновом 2 в интервале пределе (k k, k 040/(1 - 40)) в ясном виде закон дисперсии дипольно-обменной ПСВ 2 2 0 + c2k <2 <+(k), k >k, (11) с q2 > 0, если считать выполненным соотношение 1,40 1. В этом случае 2 2 2 <-(k), N1 (N1 - N2)1/2, 2 2 (40)2(0 + c2k) 2c2k40 + 0(1 + 40) 2 2 0 + c2k -. (13) N1, 4k (1 + 4)N2. (9) (1 + 40)3. Критерий формирования Однако в отличие от (8) в этой же геометрии возможно дипольно-обменных и формирование на границе раздела магнитной и необобщенных ПСВ магнитной сред двухпарциальной обобщенной дипольнообменной ПСВ (Re q2 = 0, Im q2 = 0) 1,2 1,Представляет несомненный интерес указать крите2 2 рий, на основе которого, анализируя характер изоча- <2 <+. (10) стотной поверхности мягкой магнонной моды неограниченного магнетика, можно определить условия, при Условия нетривиальной разрешимости системы (1)Ц(3) которых на границе раздела магнитной и немагнитотносительно амплитуд парциальных волн A1,2 (6) является достаточным для существования распространяю- ной сред вдоль выбранного направления распространения k возможно формирование обобщенной дипольнощейся вдоль свободной поверхности полуограниченного АФМ дипольно-обменной ПСВ при заданном напра- обменной ПСВ, смягчающейся в окрестности рассмавлении волнового вектора магнитных колебаний k в триваемого объемного СОФП. Для этого рассмоплоскости границы. В случае (7) расчет n показывает, трим сечение изочастотной поверхности мягкой магчто для k XZ при n OX (F AF) или при нонной моды неограниченного магнетика плоскостью, n OZ (F AF) соответствующее диспресионное определяемой нормалью к границе раздела магнитуравнение для спектра дипольно-обменной ПСВ, смягной и немагнитной сред n и направлением распрочающейся в окрестности объемного СОФП, может быть странения исследуемой ПСВ k. Анализ (7) попредставлено в виде казывает, что при k < k на сечении изочастотной поверхности мягкой магнонной моды (7) вдоль (q1 + q2 + k)q1q2 + k(q2 + q2) =k, 1 направления найденной выше обобщенной ПСВ при условии 1/P1 Pq2 = -P2, 1,2 2 2 < (14) 1 - 2 2c2k +0 -2(1 +40) P1 =, формируется участок с максимальной отрицательной cкривизной.

2 c2k + 0 - P2 = k. (11) В результате, если сопоставить найденные выше cусловия существования дипольно-обменной обобщенКак следует из (8), данный тип ПСВ не реализуется ни ной ПСВ (11) и соотношение (14), можно сделать в строго магнитостатическом приближении (c 0), ни в вывод о том, что достаточным условием для формистрого обменном (формально в (7), (8) надо пренебречь рования на поверхности полуограниченного магнетика слагаемыми с 4).

с системой граничных условий (1)Ц(3) обобщенной Анализ характера локализации найденного решения на дипольно-обменной ПСВ, смягчающейся вблизи границы границе раздела магнитной и немагнитной среды может рассматриваемого СОФП, является наличие на соотбыть проведен с помощью (6), (8)Ц(10). Несложно поветствующем сечении изочастотной поверхности мягкой казать, что при k < k распространяющаяся дипольномагнонной моды неограниченного магнетика участка с обменная ПСВ (11) относится к ПСВ обобщенного максимальной отрицательной кривизной вдоль направлетипа, т. е. для нее Req2 = 0, Imq2 = 0. При 1,2 1,ния распространения ПСВ.

k = k данный тип локализованных спин-волновых В качестве примера рассмотрим выражение для спеквозбуждений полуограниченного АФМ плавно переходит тра мягкой магнонной моды 0 в случае фазового перев двухпарциальную дипольно-обменную ПСВ с q2 > 0.

1,хода ЛО АФМ в магнитном поле, перпендикулярном легЗдесь k определяется из (10) при условии кой оси (фазовый переход типа Морина) [3]. Плотность +(k) =. (12) термодинамического потенциала в этом случае может Физика твердого тела, 1998, том 40, № 1536 С.В. Тарасенко быть представлена в виде Отметим, что рассмотренный выше дипольно-обменный тип обобщенных ПСВ не реализуется в случаях, b b2 когда поверхность магнетика с полностью свободныW = m2 + (l)2 - lz + lz 2 2 2 ми спинами металлизирована или когда в отсутствие металлизации спины на поверхности магнетика жестко - d(mxly - mylx) - MH, (15) закреплены.

где и Ч соответственно константы однородного Итак, на основе анализа формы изочастотной пои неоднородного обменного взаимодействия, b и b2 Ч верхности мягкой магнонной моды спектра нормальконстанты одноосной магнитной анизотропии, d Чконных спиновых колебаний неограниченного ромбического станта взаимодействия Дзялошинского. Наличие внешАФМ, структура тензора высокочастотной магнитной него магнитного поля H OX приводит к возможности восприимчивости которого удовлетворяет (4), сформуСОФП из антиферромагнитного состояния (l OZ) в лирован достаточный критерий, при выполении котослабоферромагнитное (l OY, m OX). При этом рого на неметаллизированной поверхности магнетика СОФП типа Морина может быть фазовым переходом со свободными спинами имеет место формирование первого рода при H < H, T < T, который при обобщеной дипольно-обменной поверхностной спиновой волны, смягчающейся в окрестности СОФП второго 8|K2| рода, поляризация которой совпадает с поляризацией H, K1(T) - 8|K2| = 0, M объемной мягкой магнонной моды.

d2 - b 2d -bK1, M, K2 - (16) Список литературы 2 становится фазовым переходом второго рода [3]. Анализ [1] Рассеяние света вблизи точек фазовых переходов / Под (15) показывает, что в обеих фазах структура тензора ред. Г.З. Камминза, А.П. Леванюка. Наука, М. (1990). 414 с.

высокочастотной магнитной восприимчивости (, k) [2] С.В. Герус, В.В. Тарасенко. ФТТ 17, 9, 2247 (1975).

совпадает с (4). При этом в в данном случае мягкой маг- [3] К.П. Белов, А.К. Звездин, А.М. Кадомцева, Р.З. Левитин.

нонной модой является квазиантиферромагнитная мода Ориентационные фазовые переходы в магнетиках. Наука, М. (1979). 317 с.

спектра спиновых волн рассматриваемого антиферро[4] В.Г. Барьяхтар, И.М. Витебский, Ю.Г. Пашкевич, В.Л. Сомагнетика (15). Ее закон дисперсии определяется слеболев, В.В. Тарасенко. ЖЭТФ 87, 9, 1028 (1984).

дующим выражением (g Ч гиромагнитное отношение, [5] В.И. Альшиц, В.Н. Любимов, А.Л. Шувалов. ЖЭТФ 106, c2 = g2M0 Ч фазовая скорость распространения 9, 828 (1994).

спиновых волн в (4) в модели (15)):

[6] А.Г. Гуревич, Г.Н. Мелков. Магнитные колебания и волны.

Наука, М. (1994). 461 с.

0 = g2 sin (2K1 cos + 4K2 sin2 cos + MH). (17) [7] F.S. Nortemann, R.L. Stamp, R.E. Camley et al. Phys. Rev.

B47, 6, 3225 (1993).

Поскольку в угловой фазе ly,z = 0 уравнение для угла [8] Xuang-Zhang Wang, D.R. Tilley. Phys. Rev. B52, 18, 13 в (17) определяется соотношением (1995).

[9] T.L. Fanseca, A.S. Carrica, N.S. Almeida. Phys. Rev. 46, 18, cos3 - 3p cos + 2q = 0, 11 626 (1992).

[10] М.И. Каганов, Н.Б. Пустыльник, Т.И. Шалаева. УФН 191, 1 - K1 MH 2, 167 (1997).

3p, 2q, (18) 2|K2| 4|K2| [11] N.S. Almeida, D.L. Mills. Phys. Rev. B38, 10, 6698 (1988).

[12] N. Raj, D.R. Tilley. Phys. Rev. B36, 10, 7003 (1987).

несложно видеть, что частота мягкой магнонной моды [13] В.В. Тарасенко, В.Д. Харитонов. ЖЭТФ 60, 1, 2321 (1971).

(17) уменьшается вплоть до нуля (в рамках рассматри[14] R.E. Camley. Phys. Rev. Lett. 45 283 (1980).

ваемой модели) не только на линии фазового перехода [15] B. Luthi, D.L. Mills, R.E. Camley. Phys. Rev. B28, 3, второго рода (1983).

2K1 + MH = 0, (19) [16] R.E. De Wames, T.J. Wolfram. J. Appl. Phys. 41, 3, 987 (1970).

[17] Б.А. Иванов, В.Ф. Лапченко, А.Л. Сукстанский. ФТТ 27, 1, но также и по мере приближения к критической точке 173 (1985).

(16) вдоль линии СОФП первого рода. Как следует [18] Е.А. Туров. Физические свойства магнитоупорядоченных из приведенных выше расчетов, эти же особенности кристаллов. Наука, М. (1967). 230 с.

будут наблюдаться и для найденного выше типа об[19] В.Г. Барьяхтар, В.А. Львов, Д.А. Яблонский. ФТТ 25, 3, общенной дипольно-обменной ПСВ (11) при n OZ (1983).

(k XZ). Несложно показать, что в рассматриваемой геометрии поверхностные магнитостатические спиновые волны, аналогичные изученным в [13Ц15] и смягчающиеся в окрестности рассматриваемого типа СОФП, не реализуются.

Физика твердого тела, 1998, том 40, № Pages:     | 1 | 2 |    Книги по разным темам