Спиновая динамика и обменные взаимодействия в диамагнитно-разбавленных низкомерных антиферромагнетиках
Диссертация
Динамическая спиновая корреляционная функция <5Щ (о)) южет быть исследована различными методами: нейтронного рассеяния, SEP, ядерного магнитного резонанса (ЯМР), рассеяния света, месс-«ауровской спектроскопии. Наиболее прямой метод получения оорреляционной функции является метод неупругого нейтронного рас-юяния, так как сечение магнитного рассеяния нейтрона с энергией tlUJ пропорционально… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА I. ЭПР И СПИНОВАЯ ДИНАМИКА МАГНЕТИКОВ
- 1. 1. Изучение концентрированных магнетиков методом ЭПР. Особенности ЭПР низкомерных магнетиков
- 1. 2. ЭПР в диамагнитно-разбавленных кристаллах
- ГЛАВА 2. ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТА. КРИСТАЛЛИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА КШСТАЛЛОВ ^ВС^(/?=&й-В=Мл, Ы)
- 2. 1. Описание ЭПР-спектрометров. Методика измерений
- 2. 2. Синтез монокристаллов и кристаллическая структура А2ВС?4 (А= Сь, ЯЬ — В= Нп, Сс1)
- 2. 3. Магнитные свойства кристаллов
- I. * X* 0,4)
- 2. 4. Антиферромагнитный резонанс кристаллов
- X. * 0,7)
- ГЛАВА 3. ЭПР ИЗОЛИРОВАННЫХ ИОНОВ Мп2+ В /^Мп^Сс^-Х С1ц
- И СбгМпхи.1х[Ич (Х= 0,0014−0,ОГ)
- 3. 1. ЭПР ионов Мл2"*" в и
- 3. 2. Структурный фазовый переход вЧ ^
- ГЛАВА 4. ЭПР ОБМЕННО-СВЯЗАННЫХ ПАР ИОНОВ Мл24* В
- И (?2001^099 ^
- 4. 1. Парамагнитный резонанс обменно-связанных пар ионов Мп2* в кристаллах
- 4. 2. Спиновый гамильтониан пары ионов Мл2* в слоистых кристаллах
- I. ?ьтч и с^Шч. Спектр ЭПР и параметры кристаллического поля
- 4. 3. Обменные взаимодействия лары ионов Мл24* в Д2СсШч и А2МПССч (А=Сб ,?5)
- 5. 1. ЭПР в
- 5. 2. Высокотемпературная спиновая динамика твердых растворов
- 5. 3. Низкотемпературная спиновая динамика твердых растворов
- 5. 4. Особенности ЭПР вблизи точки магнитного протекания
Список литературы
- Александров К.С., Федосеева Н. В., Спевакова И. П. Магнитные фазовые перехода в галлоидных кристаллах. Новосибирск, 1. Наука, 1983, гл. 2,3.
- Phase transition and critical phenomena /Ed. Domb C., Green H. London-New York: Academic Press" 1974, v.1−6.
- Mermin H.D., Wagner H. The absence of ferromagnetism and antiferromagnetism in one- and two-dimensional Heisenberg models. Phys.Rev.Lett., 1966, v.17, Ho 20, p.1133−1136.
- Hone D., Richards P.M. One- and two-dimensional systems. -Annu.Rev.Mater.Sci., 1974, v.4, No2, p.337−363″
- Абрагам А. Ядерный магнетизм. M.: ИД, 1963, гл. 4,10.
- Александров И.В. Теория магнитной релаксации. М. :Наука, 1975.
- Kubo К., Tomita К.A. A general theory of magnetic resonance absorption. J.Phys.Soc.Japan, 1954″ v.9, Ho6, p.888−919.
- Richards P.M. Consequences of exchange in low dimensional compounds: High temperature spin dynamics as sampled by magnetic resonance. In: Low-dimensional cooperative phenomena. New York, 1975, p.147−169.
- Альтшулер С.A., Козырев Б. М. Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп. М.:Наука, 1972, с. 170.
- Richards P.M., Salamon Н.В. Exchange narrowing of electron spin resonance in two-dimensional system. Phys.Rev., 1974, v. 69, No1, p.32−45.
- Cheung T.T.P., Soos Z.G. Theory of exchange narrowing in low-dimensional correlated spin systems. J.Chem.Phys., 1978, v.69, No8, p.3845−3853.
- Yokozawa Y. ESR of antiferromagnet KgMnF^ above Heel temperature. J.Phys.Soc.Jpn., 1971, v. 31, No5, p.1590.
- Heber D.L., Seehra M.S. Critical-point anomaly in the EPR linewidth of two-dimensional antiferromagnets. Phys. Lett., 1973, v.43A, Ho3, p.311−312.
- Wig’en C.M.J., Wijen H.M. Critical line broadening of the EPR in the double-layer antiferromagnet K^MhgFy. Phys. Rev., 1981, V. B24, No9, p.5368−5371.
- Tanimoto M. Influence of impurities to EPR in two-dimensional antiferromagnet KgMhP^. J.Phys.Soc.Jpn., 1979, v. 47, Ho2, p.476−480.
- Walsh W.H., Birgeneau Jr.R.J., Rupp L.W., Gugenheim H.J. EPR study of spin dynamic near the percolation threshold of Rb2MncMg1-cP^. Phys.Rev., 1979, v. B20, Ho11, p.4645−4659.
- Boesch H.R., Schmocker H., Waldner P., Emerson K., Drum-heller J.E. Strong exchange narrowing in new two-dimensional paramagnetic systems. Phys.bett., 1971, V.36A, Ho6, p.461−462.
- Benner H. Experimental evidence for spin diffusion in the planar Heisenberg magnet (CgH^NH^MnCl^. J.M.M.M., v. 13, No1−2, p.103−106, 1979.
- Birgeneau R.I., Rupp. Jr.L.W., Gugenheim H.I. Lindgard P.A., Huber D.l. Critical electron-paramagnetic-resonance spin dynamics in HiClg. Phys.Rev.Lett•, 1973″ v*30, No25″ p. 1252−1255.
- Willet R.D., Exfcine M. ESR linewidths and g-values of some two-dimensional copper bromide salts. Chem. Phys.Lett., 1973, v.23, Uo2, p.281−283.
- Shia L., Kokoszka G. EPR of a two-dimensional magnetic lattice Myig^^CHCOOg 210. J.Chem.Phys., 1974, v.60, Eo3, p, 1101−1105.
- Raymon W., Willet R.D., Drumheller J. An EPR study of inter-layer exchange coupling in the quasi-two-dimensional salt
- Шкловский Б.И., Эфрос А. Л. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979, гл. 5.
- Андерс А. Г., Звягин А.й., Юрко Б. Г., Пелих Л. Н. Влияние магнитного разбавления на магнитные свойства вольфрамата меди.-В кн.: Физика конденсированного состояния, Харьков, 1973, вып.24, с.75−93.
- Breed D.L., Gilijanvse К", Sterkenburg I.W.E., Miedema A.R. Ordering in two- and three-dimensional diluted Heisenberg antiferromagnets. J.Appl.Phys., 1970, v.41, No3(II), p.1267−1268.
- Birgeneau R., Cowley R.A., Shirane G., Gugenheim H.I. Spin correlations near the percolation concentration in two dimensions. Phys.Rev.Lett., 1976, v.37, No14, p.940−943.
- Cowley R.A., Shirane G., Birgeneau R.I., Svensson E.C., Gugenheim H.I. Spin correlation near the percolation threshold in three-dimensional antiferroamgnets. Phys.Rev., 1980, v.22B, Uo9, p.4412−4423.
- Birgeneau R.I., Cowley R.A., Shirane G., Tarvin I.A., Gugenheim H.I. Spin fluctuation in random magnetic-ion magnetic two-dimensional antiferromagnets. II. Heiseriberg percolation. -Phys.Rev., 1980, V. B21, Uo1, p.317−332.
- Prater I.T., Egami T. Magnetic studies on the dilute paired antiferromagnet RbMn^Mg^^Cly J.Appl.Phys., 1980, v.50, Ho3, p.1732−1734.
- Киркдатрик С. Перко ляция и цротекание. В кн.: Новости физики твердого тела. Вып.7. Теория и свойства неупорядоченных материалов. М., 1977, 0,249−292.
- Alexandrowicz Z. Critically branched chains and percolation clusters. Phys.Lett., 1980, V.80A, Ho4, p.284−286.41* Hammersey I.M., Welsh D.J.A. Percolation theory and itsramifications. Contemp.Phys., 1980, v.21, Лоб, p.593−605.
- Абрагам A., Бжни Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов. М.: Мир, 1972.43* Kittel С., Abraham Б. Dipolar broadening of magnetic resonance lines in magnetical crystals. Phys.Rev., 1953″ v.90, Яо2, p.238−239.
- Кочелаев Б. И., Сабиров Р. Х., Халиуллин Г. Г. Ширина линии ЭПР в разбавленных парамагнетиках. ФТТ, 1977, т. 19, ЖЕ, с.152−158.
- Хеннер Е.К., Шапошников И. Г. Концентрационные эффекты в ЭПР. Сб. Радиоспектроскопия. Пермь, 1981, с.152−161.
- Bonie В., Sardo R. Resonance paramagnetique electronique. -Etude des properties magnetiques et magnet oherziennes dela solution solide MnO-MgO. С.R. Acad.Sci.Paris, Ser. B, 1973, V.276B, p.689−692.
- Henner E.K. Shaposhnikov I.G. Clustering of magnetic ions in diluted solid paramagnets. Phys.stat.sol.(a), 1979, v.55, No1, p.315−324.
- Ария C.M., Винтруфф В. Спектры ЭПР твердых растворов МпО
- М§ 0,Со0-М0. Вестник ЛГУ, 1969, вып.22,с.87−91.
- Ануфриев В.Г. Электронный парамагнитный резонанс ионов груп-железа в разбавленных магнитных окислах. Дис.. канд. физ.-мат.наук. Рига, 1979. — 130 о.
- Ануфриев В. Г., Улманис У. А. ЭПР в твердых растворах Ми^Мс^О Изв.АН Латв. ССР, сер. физ .-техн. наук, 1979, № 5, с. 13−16.
- Oseroff S.B., Calvo R., Giriat. Electron spin resonance in Cd^^Miyoe. J.Appl.Phys., 1979, v.50, Uo11(2), p.7738−7739*
- Oseroff S.B., Calvo R., Pish Z., Acker P. Magnetic behavior of Cd^^Mn^Se. Phys.Lett., 1980, V.80A, Ho4, p.311−313.
- Groshulski Т., beibler К., Sienkiewicz А., Galazka R.R. EPR investigation of ordering effects in Hg^^Mn^Te. -Phys.stat.sol.(Ъ), 1979, v.91, Ho1, p. K73-K76.
- Piorani D#, Viticoli S., Korteveg G.A. EPR powder spectra of Co (II) in ZnRhgO^ spinel matrix. Sol.stat.comm., 1980, v.36, Uo1, p.89−91.
- Piorani D., Viticoli S. EPR study of Co^Zn^RhgO^ spinel solid solution. J.Phys.Chem.Sol., 1980, v.41, Ho9, p.959−961.
- Piorani D., Lapiccirella A., Viticoli S. Investigation of magnetically diluted spinels. JMMM, 1980, v.15−18, Ko3, p.1311−1312.
- Радиоспектрометр РЭ 1307. Радиоспектрометр РЭ 1308. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 1Г2.747.210 ТО, Научно-техническое объединение АН СССР, 1979.
- Фазовые перехода в кристаллах галоидных соединений АВХ3. Новосибирск, Наука, 1981, гл. 1,3.
- Epstein A., Gurenwitz Е., Makowski I", Shaked Н. Magnetic structure and two-dimensional behavior of RbgMnCl^ and Cs2MnCl4. Phys.Rev., 1970, v. B2, Uo9, p.3703−3706.
- Von Seifert H.J., Koknat F.H. Heue alkalichloracadmate (II) in den System CsCl/CdClg. Zeit.anorg.allgem.Chemie, 1968, В.357, Н 4−6, S.314−324″
- Березинский В.А., Бланк А. Я. Термодинамика слоистых изотропных магнетиков. ЖЭТФ, 1973, т. 64, Ш, с. 725−739.
- Ritchie D.S., Fischer М.Е. Finite-size and surface effects in Heisenberg films. Phys.Rev., 1973, v. B7, Ho1, p.480−494.
- Малеев С.В. Дипольные силы в двумерных и слоистых ферромагнетиках. ЖЭТФ, 1976, т.70, J66, с.2374−2389.
- Lines М. Е" Antiferromagnetism in layer structure by Green function techniques. Phys.Rev., 1963, v. 131″ Ho2, p.540−545.
- Stanley H.E., Kaplan Т.Д. Possibility of a phase transition for the two-dimensional Heisenberg model. Phys.Rev.Lett., 1966, v.17, Uo19, p.913−915.
- Lines M.E. The quadratic-layer antiferromagnet. J.Phys. Chem.Sol., 1970, v.31, No1, p.101−116.
- Schroder B., Wagner V., Lehner H., Kisharwani K.M., Geik R. Spin wave analysis of the two-dimensional Heisenberg antiferromagnet s RbgMnCl^ and (СН^Ш^)^ MnCl^. Phys. stat.sol.b), 1980, v.97, No2, p.501−511.
- Бажан А.Н. Исоледоваше магнитной воспримчивости разбавленного антиферромагнетика MnQpZriQgFg . Письма ЖЭТФ, 1983, т.38, Ж, с.25/28.
- Breed D.I., Gilijamse К, Sterkenburg I.W.E., Niedema A.R. Some experiments on magnetically diluted antiferromagnets. -Physica, 1973, v.68, Uo2, p.303−304.
- Strobel K., Geick R. Magnetic resonances in perovskite-type layer structures. Physica, 1981, v.108, Ho1−3, p.951−952.
- Wiltshire M.C.K. Antoferromagnetic resonance in Mni-cZncP2. -J.Phys.C., 1971, v.10, No2, p. L37-L39.
- Brady Moriera P.G., Pittipaldi I.P. Hew effective medium approach for randomly diluted uniaxial antiferromegnets: application to Phys.Rev., 1981, V. B24, Ho11t p.6596−6599.2+
- Folen V.I. Electron-spin resonance of KgZnP^sMn. Phys. Rev., 1972, v. B6, No5, p.1670−1677.
- Edgar A., Siegel E., Urban W. Magnetic single-ion anisotropy2+and zero-field splitting of Mn in some low-dimensional chlorides. J.Phys.C, 1980, v.13, ВД6, p.6649−6657.
- Федосеева H.B., Спевакова И. П., Бажан А. Н., Безносиков Б. В. Опрокидывание магнитных моментов подрешеток антиферромагнитного Rb2MnCi4 в магнитном поле. ФТТ, 1978, т.20, № 9,с. 2776−2780.
- Петраковокая Э.А., Емельянова Л. С. Исследование парных взаимодействий в кристаллах методом электронного парамагнитного резонанса. В кн.: Резонансные и магнитные свойства маг-нитодиэлектриков. Сб. статей, Красноярск, 1978, с.116−154.
- Coles В. А, Orton I.W., Owen I. Antiferromagnetic exchange2+interaction between Mn in MgO. Phys.Rev.Lett., 1960, v.4, No1, p.116−117.2+104″ Harris E.A., Owen I. Bequadratic exchange between Mn ions in MgO. Phys.Rev.Lett., 1963, v.11, Ho1, p.9−10.
- Electron paramagnetic resonance. Ed.S.Geschwind. К.Y.London. Plenum Press, 1972, Ch.6.
- Валишев P.M. Обменные взаимодействия во фторсиликате никеля. В кн.: Парамагнитный резонанс. Вып. З, Казань, 1968, с.35−54.
- Owen I. Paramagnetic resonance measurements of exchange interactions. J.Appl.Phys., Suppl., 1961, v.32, Ho1, p.213S-217S.
- Гарифуллина Р.Л., Степанов В. Г. Обменно-связанные пары ионов Мп^ в CaF2 и М2 • ФТТ, 1973, т.15, В 7, с.2169−2172.109″ Baker J.M. Interactions between ions with orbital angular momentum in insulators, Rep.Progr.Phys., 1971, v.34, No2, p.109−173.
- КиттельЧ. Введение в физику твердого тела. М.: Физматгиз, 1963.2+
- Harris E.A. EPR of Mn pairs in MgO and CaO. J.Phys. С, 1972, v.5, ИоЗ, p.338−352.
- Owen I., Brown M.R., Coles A., Stevenson P.W.H. Paramagnetic2+resonance from pairs of Mn ions in Mn, Zn, P2* ~ J «Phys. Soc.Jpn., 1962, v.17S, B-1, p.428−432.
- Polen, Krebs J.J. EPR determination of nearest neighbour ex2+change constant for Mn pairs in KZnP-э» J.Appl.Phys., 1969, v.40, No3, p.1137−1139.
- Гарифуллина P. Л., Зарипов M.M., Степанов В. Г. Обменно-свя-занные пары ионов Мп^" в NaCf.. ФТТ, 1972, т.14, Ж2, с.3513−3516.
- Гарифуллина Р.А., Зарипов М. М., Степанов В. Г. Обменно-свя-занные пары ионов Мп^" в Watt . -ФТТ, 1974, т.16, Ш, с.457−461.
- Петраковская Э.А., Величко В. В., Крышн И. М., Лукин С. Н., Безносжов Б. В. Взаимодействие между соседними ионами Мп^" в CbCd С£ j . в кн.: Резонансные и магнитные свойства маг-нитодаэлектриков. Сб. статей, Красноярск, 1978, с. 155 163.
- Heming М., Lehmann G., Mosebach Н., Siegel Е. EPR investi2+gations on exchange coupled Mn pairs in (CHy^KCdCl^. -Solid State Comm., 1982, v.44, Ho4, p.543−546.
- Rodball D"S", Jacobs I.S., Owen J., Harris S.A. Bequadratic exchange and behavior of some antiferromagnetic sublattices. Phys.Rev.Lett., 19.63, v. 11, Uo1, p. 10−11.
- Петраковская Э.А., Величко В. В. Обменное взаимодействие в ТЖм С13. В кн.: Радиоспектроскопия твердого тела. Сб. статей, Красноярск, 1974, с.137−141.
- Lagendijk A. Hagic angle linewidth in one-dimensional Heisenberg magnet with singlw-ion anisotropy in the high-temperature limit. Physica, 1976, V.83B, No3, p.283−287.
- Richards P.M. Electron-spin resonance in the impurity-doped Heisenberg linear chain (CH^J^HUnCl^i.Cu. Phys.Rev., 1974, v. B10, Ho1, p.805−813.
- Benner H. Experimental evidence for spin diffusion in the quasi-two-dimensional Heisenberg paramagnetic (OgH^MI^^
- Kawasaki K. Anomalous spin relaxation near the magnetic transition. Progr.Theor.Phys., 1968, v.39, Ho2, p.285−311.
- Ficher M.E., Burford R.I. Theory of critical-point scattering and correlations. I. Ising model. Phys.Rev., 1967, v.156, Ho2, p.583−622.
- Richards P.M. Critical exponents for KMR and ESR linewidths in two-dimensional antiferromagnet. Solid State Comm., 1973, v.13, Ho3, p.253−256.
- De Wijn W.H., Walker L.R., Davis I.L., Gugenheim H.I. Temperature dependence of the EPR linewidth in K2MhF^ and RbgMnF^. Solid State Comm., 1972, v. 11, Жоб, p.803−805.
- Arts A.P.M., Van der Vlist H., Van Miltenburg I.G.M., Van Uijen C.M.I., de Wijn H.W. Critical EPR linewidth in Fe-doped KgMnP^. J.Magn. and Magn.Mater., 1983, v.31−34, Ho3, p.1181−1182.
- Barteris D., Hagen H., Waldner P. Arend H. Electron spin2+resonance of Mn single clusters and layers in the compounds NH^-CCHgJg-HH^ MnxCdi-xG14* «Rapport de la session d’automme de la Socieve Suisse de Physique, 1979″ v.52, Uo1, p.14−17.
- Аццерс А.Г., Волоцкий С.В. Электронный парамагнитный резонанс в низкомерных антиферромагнетиках СьНпЩЩО и
- ВаМпРц. ФНТ, 1982, т.8, № 9, с.963−976.
- Waldner P. Two-dimensional soliton contribution to the ESR linewidth in layered antiferromagnets. J.Magn. and Magn. Mater., 1983, v.31−34, part III, p.1203−1204.
- Mukeska H.I. Uon-linear dynamics of classical one-dimensional antiferromagnets. J.Phys.C., 1980, Uo15, p.2913−2924.
- Petrakovskii G.A., Yemelyanova L.S., Yelichko V.V. Critical linebroadening of the EPR in the two-dimensional antiferromagnet crystals. RbgMnCl^ and RbgMnQ^gCdQ^gClij.» Solid State Comm., 1983, v.48, Ho8, p.647−651.
- Petrakovskii G.A., Yemelyanova L.S., Petrakovskaya E.A.2+
- Paramagnetic resonance and dynamics of Mn ions in layered crystals. In: Proc. of the 1-st Sov.-Indian Symp. on actual problems of magnetic resonance spectroscopy of inorganic materials. Dushanbe, 1982, p.29−30.
- Петраковский Г. А., Емельянова Я. С., Коков И. Т., Бондарен-ко Г.В., Баранов A.B. Электронный парамагнитный резонанс и спиновая динамика диамагнитно-разбавленных кристаллов Rb2MnxCd.j.xC?4. ЖЭТ£, 1982, т.83, Я6, с.2176−2185.
- Емельянова 1.С., Петраковская Э. А., Коков И. Т. Электронный парамагнитный резонанс ионов Мп2* в ?2Ш1Ч. В кн.: Магнитные, элект|мческие и резонансные свойства магнито-диэлектриков. Сб. статей, Красноярск, 1982, с.64−70.
- Емельянова 1.С., Петраковская Э. А., Степанов В. Г. Электронный парамагнитный резонанс и спиновая динамика в слоистых кристаллах AgMhClq. В кн.: Ядерная магнитная релаксация и динамика спиновых систем. Сб. статей, Красноярск, 1982, с.85−100.
- Емельянова Л.С., Петраковская Э. А., !|имов В.Н., Степанов В. Г. ЭПР изолированных ионов и обменно-связанных пар ионов т2* в Сб2СсИ6ч и Rb2CdCI!"/. $ТТ, 1984, т.26, J86, с. 18 441 846.
- Петраковский Г. А., Емельянова Л. С., Поздняков В. Г., Королев В. К. Антиферромагнитный резонанс низкомерных антиферромагнетиков RbgMn^Cd^Ctij. ФТТ, 1984, т.26, М, с.1200−1202.
- Емельянова Л.С., Петраковская Э. А., Петров С. Б., Ефимов В. Н. Степанов В.Г. Исследование сверхобменных взаимодействий Mn^-Cl -Мп2* методом ЭДР. Тезисы докл. Всесоюзной конференции по магнитному резонансу в конденсированных средах. Казань, 1984, с. 76.
- Емельянова Л.С. Изучение методом ЭПР низкотемпературной спиновой динамики квазидвумерных диамагнитно-разбавленных антиферромагнетиков. Препринт? 281Ф, ИФ СО АН СССР, Красноярск, 1984.
- Петраковский Г. А., Емельянова Л. С. Изменение спиновой динамики при протекании в квазидвумерных антиферромагнетиках Rb2MnxCd{-xC?i< . Тезисы докл. Всес. симп. «Неоднородные электронные состояния», Новосибирск, 1984, с, 38−39.
- Петраковский Г. А., Емельянова Л. С., Аплеенин С. С., Федосеева Н. В. Магнитное состояние, фазовые перехода и спиновая динамика в квазидвумерных антиферромагнетиках ^МИд-Сс^С^. -Тез. П Меядунар.конф. по физике магн.матер., Польша, 1984,106
- Емельянова Л.С., Чирва Л. А. Экспериментальное исследование спиновой диффузии в двумерных антиферромагнетиках R^Mn^Cclf-x^ Ч * Известия вузов. Физика, 1984