Uniaxial Quadrupole Order in a Magnet With Strong Biquadratic Exchange

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Abstract

It is shown that in a magnet with a sufficiently strong biquadratic exchange interaction (compared to bilinear exchange) and spin S > 1, the temperature transition from a disordered paramagnetic state to the ground ferromagnetic state passes through an intermediate magnetically ordered phase—uniaxial quadrupole ordering. For a magnet with spin S = 3/2, a phase diagram of magnetic states was constructed in the region of large values of the biquadratic exchange and it was studied how the sequence of two phase transitions—“paramagnetic state–quadrupole state” and “quadrupole state–ferromagnetic state”—manifests itself in the temperature behavior of the magnetic heat capacity and the initial magnetic susceptibility.

About the authors

E. E. Kokorina

Institute of Electrophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kokorina@iep.uran.ru
Russia, 620016, Ekaterinburg

M. V. Medvedev

Institute of Electrophysics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: medvedev@iep.uran.ru
Russia, 620016, Ekaterinburg

References

  1. Anderson P.W. New approach to the theory of superexchange interactions // Phys. Rev. 1959. V. 115. P. 2−11.
  2. Huang N.L., Orbach R. Biquadratic superexchange // Phys. Rev. Lett. 1964. V. 12. P. 275−277.
  3. Spisak D., Hafner J. Theory of bilinear and biquadratic exchange interactions in iron: bulk and surface // JMMM. 1997. V. 168. P. 257−268.
  4. Kartsev A., Augustin M., Evans R.F.L., Novoselov K.S., Santes E.J.G. Biquadratic exchange interactions in two-dimensional magnets // NPJ: Computational Materials. 2020. 150. 11 p.
  5. Нагаев Э.Л. Магнетики со сложным обменным взаимодействием. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 232 с.
  6. Chen H.H., Levy P.M. Quadrupole phase transitions in magnetic solids // Phys. Rev. Lett. 1971. V. 27. P. 1383.
  7. Chen H.H., Levy P.M. Dipole and quadrupole phase transitions in Spin-1 metals // Phys.Rev. 1973. V. 7. P. 4267−4284.
  8. Кокорина Е.Е., Медведев М.В. Квадрупольное упорядочение и обратный магнитокалорический эффект в магнетике с биквадратичным обменом и спином S = 1 // ФММ. 2022. Т. 123. С. 939−948.
  9. Вальков В.В., Мацулева Г.Н., Овчинников С.Г. Влияние сильного кристаллического поля на спектральные свойства магнетиков с биквадратичным обменом // ФТТ. 1989. Т. 31. Вып. 6. С. 60−67.
  10. Смарт Дж. Эффективное поле в теории магнетизма. М.: Мир, 1968. 272 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (42KB)
3.

Download (57KB)
4.

Download (155KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».