Ефекти «орбітального скла».1. Постійні магнети
О. І. Міцек, В. М. Пушкар
Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 01.06.2021; остаточний варіант - 14.11.2021. Завантажити: PDF
У зображенні багатоелектронних операторних спінорів розраховано магнетні фазові діаграми жорстких феромагнетиків — постійних магнетів. Ці стопи A1−xBx впорядковуються. Ковалентні зв’язки (A–B) ΓAB сильніші за ΓAA, ΓBB. Групи Галуа (ГГ-С) спінів Cо або Mn зв’язані (спін-орбітально) з сеґреґаціями орбітальних моментів (ГГ-3). Спін-орбітальний зв’язок (L–S) тут сильніший за обмінні зв’язки A–A, тобто Co–Co або Mn–Mn. Антиферомагнетизм Mn (T_{\textrm{N}} > 10^2 К) пригнічується у стопах (Mn–Bi, Mn–Al, ...). Інверсія обміну T_{\textrm{k}} змінює знак температури переходу (T_{\textrm{N}} < 0 \rightarrow T_{\textrm{c}} > 0); T_{\textrm{k}} визначається спін-орбітальним зв’язком (\Gamma_{\textrm{AB}} > 0). Цей ефект легко спостерігається за T_{\textrm{k}} > 300 К. Він дає магнетну анізотропію B_{\textrm{A}} \sim 10^3 Е. Розраховані для стопів A(Co, Mn)_{1-x}B(Pt, Bi)_x температури Кюрі T_{\textrm{c}}(x) знайдено експериментально, як і середній момент p_2(x). Лінійність T_{\textrm{c}}(x) порушується спін-орбітальним членом \Gamma_{\textrm{AB}} ковалентного зв’язку (A–B), зумовленим «орбітальним склом» B-компонент (Pt, Mn). Сеґреґація \textbf{L}_{\textbf{r}} з антиферомагнетним (АФМ) обміном A_{\textrm{B}} конкурує з АФМ-обміном A_{\textrm{A}} всередині A-компоненти. Пригнічення цього спін-орбітальним зв’язком \Gamma_{\textrm{AB}} > 0 приводить до «інверсії обміну» (від T_{\textrm{c}}(x) < 0, x < x_{\textrm{k}} до T_{\textrm{c}}(x) > 0, x > x_{\textrm{k}}). Інверсію обміну виявляють експериментально.
Ключові слова: «орбітальне скло», сеґреґація моментів (групи Ґалуа), інверсія обміну, феромагнетна анізотропія.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i02/0141.html
PACS: 71.10.-w, 75.10.Dg, 75.30.Et, 75.50.Lk, 75.50.Ww