Изоструктурные фазовые переходы в пластине (111) с КОМБИНИРОВАННОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ

Файзуллина Гульнара Миннуловна

Научный руководитель: Вахитов Роберт Миннисламович, доцент каф. теоретической физики физфака БашГУ

Башкирский Государственный Университет, г.Уфа, Россия

В настоящее время известен ряд магнитных материалов, (например, ферриты–гранаты), которые обладают двумя типами анизотропий: наведенной одноосной (НОА) и естественной кубической (КА). Наличие такой комбинированной анизотропии в магнетиках существенно влияет на магнитные свойства и прежде всего на их основное состояние. Исследования показывают, что ориентационная фазовая диаграмма (ОФД) таких магнетиков имеет ряд особенностей, [1], которые зависят от ориентации развитой поверхности пластины. В частности в некоторых из них возможны переходы из одного магнитного состояния в другое. аналогично системе "пар–жидкость" выше критической температуры (так называемые изоструктурные фазовые переходы (ИФП) [2]).

В данной работе исследуются особенности ИФП в пластине (111) с комбинированной анизотропией, в которой ось [111] перпендикулярна плоскости пластины и совпадает с легкой осью НОА. В термодинамическом потенциале рассматриваемой задачи в феноменологическом приближении учитываются вклад НОА и КА с учетом её первой (K1) и второй (K2) констант. Равновесные направления вектора m находятся из условий минимума термодинамического потенциала [1].

Как показывают расчеты в пластине (111) в нулевом поле возможно существование следующих решений:

  1. q =0, p ; j –" . Этому решению соответствует двукратно вырожденная (f=2) симметричная фаза F[111] с m | | , которая существует в области

.

2.; F[10` 1]–, f=6, , .

3. q ? 0, p /2, p , j =p k/3, . Этому решению соответствуют три угловые фазы F<1 , F<2 , F<3 с .

4. q ? 0, p /2, p , j ? p k/3, . Это решение общего вида фазы F<4 с ; здесь вектор m меняет свою ориентацию в зависимости от констант КА и НОА, не оставаясь ни в одной плоскости симметрии куба.

На основе полученных решений найдены границы устойчивости каждой из магнитных фаз, идентифицированы спин–переориентационные фазовые переходы (СПФП) между ними и была построена ОФД в переменных ; для случая и . В области ОФД (рис.1а) лежащей между кривыми 2 и 3 имеет место непрерывный переход, который осуществляется через фазу общего вида, играющую в данном случае ’’буферную’’ роль. На ОФД пластины (111) (рис. 1в) обнаружен ИФП между угловыми фазами F<1« F<2. Причем, если термодинамический путь проходит по линии при k2=-0,5, то наблюдается СПФП I-го рода между фазами F<1 и F<2, а если термодинамический путь проходит по линии при k2=-3, то переход между этими фазами осуществляется непрерывно (закритическая область) Эти особенности характерны для ИФП. В данном случае точка А является критической точкой, соответствующей критической температуре в системе ’’пар–жидкость’’.

а)

в)

Рис1.Ориентационная фазовая диаграмма а) для случая , в) для случая .

Включение магнитного поля понижает симметрию кристалла и в зависимости от ориентации внешнего магнитного поля относительно кристаллографических осей приводит к частичному или полному расщеплению магнитных фаз. В следствии этого исчезают одни и появляются другие (новые) магнитные фазы; соответствующие между ними СПФП либо сдвигаются в ту или иную область ОФД, либо качественно видоизменяются, либо совсем исчезают. Однако характерным здесь является появление ИФП, индуцированных внешним магнитным полем. В то же время ИФП, имеющая место в нулевом поле также видоизменяется. Некоторые магнитные фазы становятся метастабильными. Между ними также возможны СПФП, которые могут привести к перестройке доменной структуры.

Таким образом, были вычислены ширина 1800 доменной границы с в доменах и компоненты тензора магнитной восприимчивости пластины ИФП. Они имеют характерные аномалии в этой области, которые позволяют их экспериментально идентифицировать.

Литература:

1.Гриневич В.В., Вахитов Р.М. // ФТТ, 1996, т. 38, № 11, с 3409-3419.

2.Павлов С.В. // ФТТ, 1994, т.36, № 3, с 551-556.

e-mail: asf@asf.e-burg.ru