Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата

в создании самопроизвольной намагниченности ферро- и антиферромагнетиков основную роль играют электронные спины, то микроскопическая энергия, ответственная за магнитную анизотропию, должна зависеть от состояния этих спинов в кристалле, а также отражать симметрию распределения спиновой и зарядовой (орбитальной) плотности в кристалле. Наиболее простым является механизм магнитного дипольного взаимодействия спинов.

К сожалению, однако, учет лишь дипольного межэлектронного взаимодействия не может, как правило, объяснить наблюдаемую на опыте величину энергии магнитной анизотропии.
Другой из упомянутых выше механизмов заключается в связи между

спином и орбитальным движением электронов [например, описываемой

членами U1 и U2 гамильтониана (27)].
Киттель дает следующее наглядное объяснение физического механизма магнитной анизотропии из-за спин-орбитальной связи.

В основу своего объяснения они кладут общепризнанное положение, что, само появление этой анизотропии обусловлено совместным действием спин- орбитальной связи, частичного замораживания орбитальных моментов неоднородными кристаллическими полями и орбитальным обменным взаимодействием соседних атомов. Таким образом, самопроизвольная намагниченность кристалла «чувствует» ионную решетку через орбитальное движение магнитных электронов. Спины, участвующие в намагниченности, взаимодействуют с орбитальным движением с помощью спин-орбитальной связи, а орбитальное движение связано с решеткой

полем лигандов.
Микроскопическая энергия, возникающая благодаря этому механизму, может быть в свою очередь двух типов:
1) спин-орбитальная связь, которая зависит от спиновых состояний

двух или более ионов-носителей магнитного момента (парная модель

магнитной анизотропии);
2) связь, зависящая от спинового состояния только отдельных ионов

(одноионная модель магнитной анизотропии). Последний механизм оказывается наиболее близким к реальной ситуации, которая имеет место в неметаллических антиферро - и ферримагнетиках, в которых магнитноактивные ионы находятся в окружении магнитно-нейтральных анионов. Под действием поля лигандов, симметрия которого определяется типом кристалла, происходит расщепление уровней магнитного иона. В результате основному состоянию в зависимости от структуры кристаллической решетки будут соответствовать различные типы уровней, что приводит к магнитной анизотропии кристалла с магнитным порядком.

§ 3. Магнитострикция при техническом намагничивании

Известно, что в процессе технического намагничивания происходит смещение границ доменов и вращение вектора Is. Рассмотрим, как эти процессы влияют на изменение длины кристалла с положительной константой магнитной анизотропии K1.
Пусть внешнее магнитное поле параллельно оси [110] и в исходном состоянии объемы Vi доменов, намагниченных вдоль шести направлений легкого намагничивания, равновелики: V0100= V0I00 =V00I0 =V0001 =V00I 0 =V000I =1/6
V, где V – объем кристалла. а) Смещение 180° доменных границ. При этом домены, намагниченные вдоль направлений [100] и_{010], поглощаются доменами,намагниченными в направлениях [100] и [010]. Изменения длины при смещении 180° доменных границ не происходит.
После того как смещение этих границ заканчивается, объемы

доменов равны

V0I00= V00I0 =0
При этом средняя намагниченность кристалла

I= 2/3 (2) - Ѕ Is

б) Смещение 90° границ. При этом домены, намагниченные

вдоль направлений [100] и [010], поглощают домены, намагниченные в направлениях [001] и [001]. В конце этого процесса объемы доменов равны
V100=V010=V/2,V001=V00I=0 и средняя намагниченность кристалла

I = (2) - Ѕ Is

Отноносительное изменение длины, вызванное смещением 90° границ, будет при этом равно

?l/l=1/3[((l/l)[001] – ((l/l)[100]]=1/3[((l/l)[001] – ((l/l)[010]] =
(1/3)(3/4) (100 = ј (100

(28) гле

((l/l)[001] ((1 = (2 = 0, (3 = 1 ),

((l/l)[100] ((2 = (3 = 0, (1 = 1 ),

((l/l)[010] ((1 = (3 = 0, (2 = 1 ),

Отметим, что формула (28) определяет лишь конечное изменение длины, соответствующее намагниченности I= (2) - Ѕ Is, при которой заканчивается процесс смещения 90° границ при условии, что вклад в намагниченность от процессов вращения еще пренебрежимо мал.

в) Вращение. Если процессы смещения 180 и 90 границ заканчиваются в слабых магнитных полях, при которых вклад в намагниченность от процессов вращения пренебрежимо мал, то можно считать, что при дальнейшем росте магнитного поля вращение векторов намагниченности доменов к оси [110] происходит в плоскости (001) .Пусть ( - угол между направлением намагниченности доменов и полем. Тогда намагниченность вдоль поля Н равна I=Is cos (. Относительное удлинение вдоль оси [110] будет

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: земля реферат, шпаргалки по русскому языку, предмет культурологии.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6 | Следующая страница реферата