Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 164, № 4 (2023)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Статьи

К 95-летию Людмилы Андреевны Прозоровой

- -.
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):489-490
pages 489-490 views

Передача спинового момента и нелинейный квантовый электронный транспорт в киральных гелимагнетиках

Устинов В.В., Ясюлевич И.А.

Аннотация

Построена нелинейная теория электрического сопротивления киральных гелимагнетиков, в которых при протекании электрического тока из-за эффекта переноса спинового момента изменяется форма и возникает вращение спирали намагниченности. Показано, что при возникновении вращения спиновой спирали под действием протекающего электрического тока электросопротивление гелимагнетика будет всегда меньше сопротивления гелимагнетика, в котором спиновая спираль неподвижна. Обнаружено, что вольтамперная характеристика гелимагнетика при наличии эффекта переноса спинового момента из системы электронов проводимости в систему локализованных электронов может быть существенно нелинейной. Предсказана возможность существования в гелимагнетиках явления спиновой электрической бистабильности, когда спиновый вклад в электросопротивление гелимагнетика может принимать два разных значения при одном и том же значении протекающего через гелимагнетик тока. Продемонстрирована возможность реализации в гелимагнетиках состояний с отрицательным дифференциальным электросопротивлением. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):491-502
pages 491-502 views

Брэгговские резонансы в мультиферроидном кристалле с двойной нелинейностью

Морозова М.А., Матвеев О.В., Романенко Д.В., Никитов С.А.

Аннотация

Теоретически и экспериментально выявлено влияние двойной (электрической и магнитной) нелинейности на брэгговские резонансы гибридных электромагнитных спиновых волн в мультиферроидном кристалле. Мультиферроидный кристалл состоит из слоя железо-иттриевого граната с периодической системой канавок на поверхности и сегнетоэлектрического слоя титаната бария стронция. Получено дисперсионное соотношение для гибридных волн, выявлен механизм формирования основной и гибридной запрещенных зон - полос непропускания. Показано, что учет магнитной нелинейности приводит к частотной перестройке обеих запрещенных зон, а учет электрической нелинейности - только гибридной запрещенной зоны. В общем случае действие электрической и магнитной нелинейности на гибридную запрещенную зону может быть скомпенсировано.Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):503-513
pages 503-513 views

Магнитостатический механизм нарушения киральной симметрии в многослойных магнитных структурах

Кузнецов М.А., Фраерман А.А.

Аннотация

Показано, что в энергии ферромагнитной пленки, расположенной на парамагнитной или сверхпроводящей подложке, появляется вклад, имеющий вид взаимодействия Дзялошинского - Мория. Этот вклад возникает в результате магнитостатического взаимодействия намагниченности ферромагнитной пленки с индуцируемыми ею намагниченностью в парамагнетике или сверхтоком в сверхпроводнике и приводит к снятию кирального вырождения, невзаимности спиновых волн и формированию киральных состояний, таких как магнитные скирмионы. Сделанные оценки указывают на возможность экспериментального наблюдения предсказанных эффектов. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):514-525
pages 514-525 views

Распространение лазерно-индуцированного пакета магнитостатических волн в псевдо-спиновом клапане в присутствии спиновой накачки

Федянин А.Е., Хохлов Н.Е., Калашникова А.М.

Аннотация

Спиновая накачка и передача углового момента, т. е. эмиссия спинового тока прецессирующей намагниченностью и обратный ей процесс поглощения, играют важную роль в процессах когерентной магнитной динамики в многослойных структурах. Для ферромагнитных слоев, разделенных немагнитной прослойкой, эти эффекты приводят к формированию динамической связи между слоями, имеющей диссипативный характер и влияющей на затухание когерентной прецессии намагниченности. Мы использовали микромагнитное моделирование для анализа влияния такой динамической связи на распространение лазерно-индуцированного пакета поверхностных магнитостатических волн (МСВ) в структуре псевдо-спинового клапана, состоящей из двух ферромагнитных металлических слоев, разделенных немагнитной металлической прослойкой. Мы рассмотрели генерацию МСВ вследствие лазерно-индуцированного нагрева, приводящего к динамическим изменениям намагниченности и магнитной анизотропии, и добавили эффект динамической связи в уравнения для микромагнитного моделирования. В результате выявлено, что такая связь при определенных условиях приводит к уменьшению пространственного затухания волнового пакета, соответствующего акустической моде МСВ, формирующейся в рассмотренной структуре. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):526-537
pages 526-537 views

Дисперсионное соотношение в аморфных ферромагнетиках

Григорьев С.В., Азарова Л.А., Пшеничный К.А., Утесов О.И.

Аннотация

Дисперсия спиновых волн в аморфном ферромагнитном сплаве Fe48Ni34 P18 может быть описана в рамках модели ферромагнетика со случайной анизотропией: ǫ(q) = Aq2 + gµB H + δω(q), где δω(q) - линейная по |q| добавка. Мы используем метод малоуглового рассеяния поляризованных нейтронов, чтобыдоказать значимость добавочного члена δω(q) в дисперсии. Измерения проводились при различных значениях внешнего магнитного поля H и длины волны нейтронов λ. Карта рассеяния нейтронов представляет собой окружность определенного радиуса с центром в точке q = 0. Жесткость спиновых волн A извлекается непосредственно из λ-зависимости радиуса этой окружности. Спин-волновая жесткость Aаморфного сплава слабо уменьшается от 140 до 110 мэВ · ˚A2 с ростом температуры в диапазоне от 50 до300 К. Полевая зависимость радиуса демонстрирует наличие добавки δω(q) в виде энергетической щели, которая практически не зависит от поля и температуры. Величина добавки равна ∆ = 0.015 ± 0.002 мэВ. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):538-549
pages 538-549 views

Антиферромагнитный экситонный диэлектрик

Вальков В.В.

Аннотация

Для оксидов иридия при учете сильных электронных корреляций (СЭК) и спин-орбитального взаимодействия получен эффективный двухзонный гамильтониан. Внутриатомные электронные корреляции в ионах иридия индуцируют формирование фермионов Хаббарда (ФХ), заполняющих состояния валентной зоны. Другое следствие СЭК связано с возникновением по механизму Андерсона обменного взаимодействия антиферромагнитного (АФМ) типа между ФХ. В результате в системе устанавливается дальний АФМ порядок, а в условиях перекрытия зон межузельное кулоновское взаимодействие индуцирует фазовый переход в состояние экситонного диэлектрика (ЭД) с дальним АФМ порядком. Система интегральных уравнений самосогласования, решение которой определяет компоненты экситонного параметра порядка ∆ij(k), намагниченность подрешетки M , концентрацию фермионов Хаббарда nd и химпотенциал µ, получена при использовании атомного представления, метода двухвременных температурных функций Грина и техники проецирования Цванцига-Мори. Проведена симметрийная классификация фаз АФМ ЭД и показано, что в приближении ближайших соседей состояние с s-типом симметрии ∆ij (k) соответствует основному состоянию, тогда как фазы с d- и p-типом симметрии являются метастабильными. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):550-562
pages 550-562 views

Оптический линейный дихроизм в ab-плоскости ферробората NdFe3(BO3)4

Болдырев К.Н., Диаб М., Гудим И.А., Попова М.Н.

Аннотация

Зарегистрированы спектры поглощения монокристалла NdFe3(BO3)4 при температурах 4-40 К c высоким разрешением в инфракрасной области f-f-переходов в ионе Nd3+ для света, идущего вдоль тригональной оси C3 кристалла и линейно поляризованного под разными углами к осям C2 в базисной плоскости. Ниже температуры упорядочения магнитных моментов железа в коллинеарную антиферромагнитную структуру (TN ≈ 30 К) появляется дихроизм - зависимость поглощения от поляризации. Анализ температурной и угловой зависимостей дихроизма показывает, что до температуры примерно 17 К магнитные моменты железа направлены вдоль осей C2, причем число доменов, соответствующих разным осям C2, различается. Обсуждаются механизмы возникновения линейного дихроизма. Ниже 17 К осуществляетсяплавный переход в геликоидальную магнитную фазу, но коллинеарная фаза сосуществует с геликоидальной. Наши данные противоречат выдвинутой ранее концепции флуктуирующих в интервале ±10◦ вблизи оси C2 магнитных моментов железа в низкотемпературной фазе. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):563-568
pages 563-568 views

Об опрокидывании подрешёток в спиральных магнетиках

Готовко С.К., Марченко В.И.

Аннотация

Показано, что при переходе опрокидывания подрешёток в обменных спиральных магнетиках LiCuVO4, LiCu2O2 и CuCrO2 теряет устойчивость голдстоуновская мода. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):569-570
pages 569-570 views

Структурный беспорядок, теплоемкость и магнитные переходы в cu2febo5

Гохфельд Ю.С., Казак Н.В., Бельская Н.А., Молокеев М.С., Гудим И.А., Кондратьев О.А., Еремин Е.В., Князев Ю.В., Великанов Д.А.

Аннотация

Методом спонтанной кристаллизации из раствора-расплава получены монокристаллы людвигита Cu2FeBO5. С помощью рентгеновской дифракции кристаллическая структура решена в деталях. Катионы структурно-разупорядочены в позициях M2, M3 и M4. Атомы кислорода разупорядочены в одной из пяти неэквивалентных позиций (O4). Мессбауэровские исследования показали, что ионы Fe3+ занимают четыре неэквивалентные позиции, связанные с различным искажением координационных октаэдров. В интервале температур 40 К :( T :( 300 К спектры представляют собой сумму квадрупольных дублетов. Измерения статической намагниченности выявили две магнитные особенности при T1 = 35 К и T2 = 20 К и спин-стекольные эффекты. Измерения теплоемкости в интервале 4-300 К не обнаружили аномалий, связанных с магнитными переходами. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):571-583
pages 571-583 views

Тонкая структура мультиплетов Fe2+, магнитная анизотропия и взаимосвязь магнитных и электрических структур в Fe2Mo3O8

Еремин М.В., Васин К.В., Нурмухаметов А.Р.

Аннотация

Методами операторной теории возмущений выведены эффективные гамильтонианы тонкой структуры термов Fe2+(5D) с учетом ковалентных связей ионов железа с ионами кислорода. Получены операторы энергии связи магнитных и электрических дипольных моментов с электрическим полем в пределах состояний мультиплетов Fe2+(5E) и Fe2+(5T2) с минимальными наборами параметров. Рассчитаны энергетические спектры низколежащих состояний, параметры магнитной анизотропии и распределение квадрупольных и индуцированных электрических дипольных моментов по всем позициям в элементарной ячейке. Результаты расчета сопоставляются с имеющимися экспериментальными данными. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):584-598
pages 584-598 views

Низкоразмерный магнетизм в намибите Cu(BiO)2VO4OH

Шванская Л.В., Бушнева Т.Д., Иванова А.Г., Пчелкина З.В., Васильчикова Т.М., Волкова О.С., Васильев А.Н.

Аннотация

Синтетический аналог редкого вторичного минерала намибита, Cu(BiO)2VO4OH, получен гидротермальным методом. В кристаллической структуре этого соединения присутствуют изолированные однородные цепочки медь-кислородных октаэдров, соединенных по вершине. Измерения магнитной восприимчивости χ и намагниченности M не дают указаний на формирование дальнего магнитного порядка в интервале температур 2-300 К. Измерения теплоемкости Cp позволяют предположить формирование спин-стекольного состояния при низких температурах. Электронный парамагнитный резонанс в Х-диапазоне регистрирует только сигнал от примеси при низких температурах. Первопринципные вычисления определяют обменное взаимодействие в цепочках J = 555 K, при том, что обменные взаимодействия между цепочками оказываются на один-два порядка меньшими. Тем самым, намибит представляет собой редкий пример неупорядоченной полуцелочисленной спиновой цепочки. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):599-606
pages 599-606 views

Стабилизированные полем магнитные фазы в треугольном антиферромагнетике RbFe(MoO4)2

Сахратов Ю.А., Свистов Л.Е., Рейес А.П.

Аннотация

Изучена магнитная фазовая H-T-диаграмма квазидвумерного легкоплоского антиферромагнетика RbFe(MoO4)2 (S = 5/2) с правильной треугольной структурой решетки методом ЯМР 87Rb в поле, направленном вдоль «трудной» оси C3. Исследования подтверждают двухступенчатый переход из низкополевой зонтичной несоизмеримой магнитной структуры в поляризованную парамагнитную, обнаруженный недавно (Mitamura et al. 2016). Переходы сопровождались лямбда-аномалиями скорости спин-решеточной релаксации и скачкообразным увеличением магнитной восприимчивости при промежуточном переходе. Исследование ЯМР 87Rb исключает возможность V- или веерной спиновых структур в новой высокополевой фазе. Дополнительный переход предположительно связан с потерей межплоскостного магнитного порядка перед переходом в парамагнитное поляризованное состояние отдельных треугольных плоскостей. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):607-614
pages 607-614 views

Роль вакансий в спин-жидкостной модели Яо–Ли

Поляков В.А., Перкинс Н.Б.

Аннотация

Рассмотрено влияние вакансий на низкоэнергетический спектр возбуждений квантовой спиновой жидкости, реализуемой в точнорешаемой модели Яо-Ли [H. Yao and D.-H. Lee, Phys. Rev. Lett. 107, 087205 (2011)]. Физически, вакансии могут возникнуть по различным причинам, например, вследствие отсутствия магнитных моментов на решетке, либо из-за наличия немагнитных примесей, либо из-за случайного уменьшения локальных связей магнитных моментов с остальной решеткой. Численно показано, что конечная плотность случайных вакансий в этой модели приводит к накоплению состояний вблизи нулевой энергии, что может быть обнаружено в изменении поведения теплоемкости при низких температурах. Более того, показано, что низкоэнергетические моды более локализованы, чем остальные собственные моды. Этот эффект пориллюстрирован с помощью обратного коэффициента участия (IPR). При нарушении симметрии обращения времени, например из-за присутствия магнитного поля, в фермионном спектре модели открывается щель и в ней врозникают локализованные состояния, индуцированные вакансиями. Энергии этих состояний зависят зависят от структуры взаимодействий, отвечающих за нарушение симметрии обращения времени. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):615-625
pages 615-625 views

Магнитный резонанс в квазидвумерном антиферромагнетике на квадратной решетке Ba2MnGe2O7

Глазков В.Н., Красникова Ю.В., Родыгина И.К., Хеммида М., Хирле М., Круг фон нидда Х.-., Масуда Т.

Аннотация

Представлены результаты исследования спиновой динамики в квазидвумерном антиферромагнетике на квадратной решетке Ba2MnGe2O7 при помощи методики электронного спинового резонанса как в антиферромагнитно-упорядоченной, так и в парамагнитной фазах. В упорядоченной фазе обнаружено присутствие двух щелей в спектре возбуждений, б´ольшая из которых связана с легкоплоскостной анизотропией, а меньшая указывает на присутствие анизотропии в плоскости, возможно, связанной с демонстрируемыми этим соединением свойствами мультиферроика. Обнаружено влияние сверхтонкого взаимодействия на спектры антиферромагнитного резонанса в упорядоченной фазе, эффект взаимодействия электронной и ядерной спиновых подсистем оказывается сравним с эффектом анизотропии в плоскости. Определены параметры сверхтонкого поля для Ba2MnGe2O7. В парамагнитной фазе выше температуры Нееля наблюдается сильное уширение линии магнитного резонанса, которое может быть связано с вкладом от вихрей в двумерном XY-магнетике. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):626-642
pages 626-642 views

Магнитные свойства двойного перовскита Sr2CrNbO6

Попов Д.В., Батулин Р.Г., Черосов М.А., Яцык И.В., Чупахина Т.И., Деева Ю.А., Фазлижанов И.И., Еремина Р.М., Маити Т.

Аннотация

Порошковое соединение типа двойной перовскит Sr2CrNbO6 было исследовано с помощью рентгеноструктурного анализа, измерений намагниченности на постоянном и переменном токах и ЭПР. Два перехода в антиферромагнитно-упорядоченные режимы наблюдались в измерениях намагниченности при T = 4.7 K и 2 K и подтверждались аппроксимацией температурной зависимости ширины линии ЭПР и данными по намагниченности при измерениях на переменном токе. Температурная зависимость магнитной восприимчивости, полученная в режиме ZFC, аппроксимировалась законом Боннера - Фишера для квазиодномерной цепочки. Аппроксимация линейной части обратной температурной зависимости магнитной восприимчивости проводилась законом Кюри - Вейсса. Из полученного значения эффективного магнитного момента µeff = 3.577µB соотношение между ионами Cr3+ и Cr4+ в образце оценивается примерно как 0.8 : 0.2. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):643-649
pages 643-649 views

Особенности поведения линии эпр (g ≈ 4.3) в магнитных наногранулярных композитах

Дровосеков А.Б., Крейнес Н.М., Зигануров Д.А., Ситников А.В., Николаев С.Н., Рыльков В.В.

Аннотация

Пленки металл-диэлектрических наногранулярных композитов MxD100-x с различным составом и процентным соотношением металлической и диэлектрической фаз (M = Fe, Co, CoFeB; D = Al2O3, SiO2, LiNbO3; x ≈ 15-70 ат. %) исследуются методом магнитного резонанса в широком диапазоне частот (f = 7-37 ГГц) и температур (T = 4.2-360 К). Помимо обычного сигнала ферромагнитного резонанса от массива наногранул, экспериментальные спектры пленок содержат дополнительный пик поглощения, который мы связываем с электронным парамагнитным резонансом (ЭПР) ионов Fe и Co, диспергированных в изолирующем пространстве между гранулами. В отличие от традиционного ЭПР ионов Fe и Co в слабо допированных немагнитных матрицах, наблюдаемый пик демонстрирует ряд необычных свойств, которые мы объясняем наличием магнитных взаимодействий между ионами и гранулами. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):650-661
pages 650-661 views

Магнитооптическая керр-спектроскопия нанокомпозитов

Ганьшина Е.А., Гаршин В.В., Перова Н.Н., Припеченков И.М., Юрасов А.Н., Яшин М.М., Рыльков В.В., Грановский А.Б.

Аннотация

Магнитооптическая спектроскопия является эффективным методом изучения магнитной микроструктуры однородных и неоднородных магнетиков. Обзор посвящен анализу многочисленных факторов, влияющих на величину и спектральную зависимость магнитооптического сигнала экваториального эффекта Керра нанокомпозитов «ферромагнитный металл-диэлектрик» в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Даны примеры влияния на магнитооптический спектр концентрации металла, размера и формы наночастиц, подложки, материала диэлектрика, аморфизации гранул, способа напыления и др. Показаны различия магнитооптических спектров в суперпарамагнитном, суперферромагнитном и ферромагнитном состояниях. Отмечается, что при наличии в нанокомпозите фракций с разными полевыми зависимостями намагниченности магнитооптический сигнал не пропорционален суммарной намагниченности. Даны примеры усиления и инверсии знака магнитооптического сигнала в нанокомпозитах. Обсуждается возможность описания магнитооптических спектров с помощью методов эффективной среды: метода Бруггемана и симметризованного приближения Максвелла - Гарнетта. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):662-672
pages 662-672 views

Фононы, магноны и экситоны в нецентросимметричноммагнитоэлектрике - антиферромагнетике CuB2O4

Писарев Р.В., Дубровин Р.М.

Аннотация

В последние два десятилетия метаборат меди CuB2O4 с уникальной нецентросимметричной кристаллической структурой стал предметом активных исследований, что было связано с обнаружением в нем необычных магнитных и оптических свойств. Рассмотрены особенности распространения и поглощения света в CuB2O4 на основе решения уравнений Максвелла. Представлен обзор основных результатов по исследованию фононного спектра с применением методов инфракрасной спектроскопии и комбинационного рассеяния света. Исследования в области электронных переходов в ионах Cu2+ в кристаллическом поле позволили провести разделения вкладов в оптическое поглощение от ионов меди в неэквивалентных позициях. Обнаружено расщепление бесфононных линий поглощения в магнитном поле, и эти результаты получили теоретическое объяснение в рамках экситонной модели. В спектрах фотолюминесценции наблюдалась богатая структура экситон-магнонных состояний. Проведено спектроскопическое исследование второй оптической гармоники в области экситонных переходов, что позволило выявить роль тороидного момента и резонанса Фано в наблюдаемые сигналы. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2023;164(4):673-696
pages 673-696 views

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах