Диссертация (1097670)
Текст из файла
1МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТимени М.В. ЛОМОНОСОВАФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ_____________________________________________________________На правах рукописиЗверева Елена АлексеевнаМАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ И СПИНОВАЯ ДИНАМИКАКВАЗИДВУМЕРНЫХ МАГНЕТИКОВСпециальность 01.04.09 – физика низких температурДиссертацияна соискание ученой степенидоктора физико-математических наукКонсультант:доктор физ. – мат. наук, профессор Васильев А.Н.Москва, 20162ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………………...4ГЛАВА 1. КВАЗИДВУМЕРНЫЕ МАГНЕТИКИ ………………………………………...151.1. Квазидвумерные магнетики с квадратной магнитной решеткой…………..161.2.Квазидвумерныемагнетикистреугольнойгеометриеймагнитнойподсистемы……………………………………………………………………………201.3.
Квазидвумерные магнетики с магнитной решеткой типа пчелиные соты…311.4. Квазидвумерные магнетики с решеткой кагоме………………………………47ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ И АНАЛИЗ………..……………542.1. Методики измерения и анализа магнитных свойств……………………….542.2. Методика измерения и анализа удельной теплоемкости…………………….582.3. Методика измерения электронного парамагнитного резонанса, анализформы линии ЭПР и основных параметров ЭПР спектров……………………..632.4.
Мессбауэровская спектроскопия……………………………………………..732.5. Спектральный анализ XANES…………………………………………………76ГЛАВА 3. МАГНИИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ И ОСОБЕННОСТИФОРМИРОВАНИЯДАЛЬНЕГОПОРЯДКАВКВАЗИДВУМЕРНЫХМАГНЕТИКАХ С РЕШЕТКОЙ ПЧЕЛИНЫЕ СОТЫ………………………………….833.1. Реализация антиферромагнитного порядка зигзаг на решетке типа пчелиныесот в моноклинных антимонатах A3Ni2SbO6 (A=Li, Na)………………………….833.2. Зигзаг упорядочение и индуцированная орбитальной степенью свободыиерархия обменных взаимодействий в антимонатах Ag(Na)3Co2SbO6 с решеткойпчелиные соты……………………………………………………………………..1013.3. Магнитная фазовая диаграмма и спиновая динамика в Li3Co2SbO6………1133.4. Особенности формирования основного состояния и спиновая динамика вслоистом K2Mn3(VO4)2(CO3)……………………………………………………....1253.5. Ближний и дальний порядок в слоистом Na2Ni3(OH)2(PO4)2……………….132ГЛАВА 4.
ВЛИЯНИЕ ФРУСТРАЦИИ И АНТИСТРУКТУРНОГО БЕСПОРЯДКАНАОСНОВНЫЕКВАНТОВЫЕСОСТОЯНИЯВКВАЗИДВУМЕРНЫХМАГНЕТИКАХ С ТРЕУГОЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ РЕШЕТКОЙ…………………..1404.1. Возможная реализация перехода типа Березинского-Костерлица-Таулеса в2D треугольном антиферромагнетике Li4FeSbO6………………………………..1404.2. Критическая роль фрустрации и антиструктурных дефектов на магнитныесвойства Na4FeSbO6………………………………………………………………..16334.3. Фрустрация и подавление дальнего магнитного порядка на треугольноймагнитной подрешетке Li4NiTeO6………………………………………………..1884.4. Магнитная фазовая диаграмма и спиновая динамика в слоистом треугольномантиферромагнетике MnSb2O6…………………………………………………….1954.5.
Динамические магнитные свойства слоистых антиферромагнетиков соструктурой дугганита Pb3TeCo3M2O14 (M = V, P, As)…………………………209ГЛАВА 5. КВАЗИДВУМЕРНЫЕ МАГНЕТИКИ СО СЛОЖНЫМ УСТРОЙСТВОММАГНИТНОЙ ПОДСИСТЕМЫ………………………………………………….……….2175.1. Плато 1/3 намагниченности и спиновая динамика в низкоразмерноммагнетике фосфите натрия железа NaFe3(HPO3)2(H2PO3)6……………………2175.2. Конкуренция обменных взаимодействий в нецентросимметричном ванадилдифосфате цезия и меди Cs2Cu1.1(VO)1.9(P2O7)2………………………………….2315.3.
Спиновая динамика в неколлинеарных магнетиках аналогахфранцисита………………………………………………………………………....2395.4. Спиновые цепочки и особенности магнитной динамики в медно-рубидиевомдифосфате Rb2Cu3(P2O7)2………………………………………………………….2515.5. Слабый ферромагнетизм в фосфате RbCuAl(PO4)2…………………………261ГЛАВА 6. ОСОБЕННОСТИ СПИНОВОЙ ДИНАМИКИ КВАЗИДВУМЕРНЫХМАГНЕТИКОВСОСЛАБОВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩИМИДИМЕРАМИИСПИНОВЫМИ ЦЕПОЧКАМИ……………………………………………………………2696.1. Спиновая динамика в 1D магнетике, диацетате ванадила VO(CH3COO)2..2696.2. Дальний порядок и особенности спиновой динамики на квадратной решеткеMnCrO4……………………………………………………………………………..2796.3.
Одномерная цепочка S=5/2 в Bi2Fe(SeO3)2OCl3……………………………..2946.4.Спиноваядинамикавдимернойсистемесиликатбария-ванадияBaVSi2O7……………………………………………………………………………3016.5. Димеры в кристалле на валентных связях урусовите CuAl(AsO4)O………308ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………….313СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ АВТОРОМ ПО ТЕМЕДИССЕРТАЦИИ……………………………………………………………………………..316ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………………………324ПРИЛОЖЕНИЕ……………………………………………………………………………..3504ВВЕДЕНИЕНизкоразмерный магнетизм с фундаментальной научной проблематикой изучениясоединений с пониженной, нульмерной, одномерной (1D) или двумерной (2D), спиновойподсистемой является одним из наиболее интересных и бурно развивающихсянаправлений современной физики конденсированных сред.
В низкоразмерных магнетикахквантовая суть материи проявляется наиболее ярко, и становится возможнымэкспериментально наблюдать множество неклассических квантовых кооперативныхэффектов, среди которых сверхпроводимость, волны спиновой и зарядовой плотности,скирмионовые фазы, бозе-эйнштейновская конденсация, спин-жидкостное магнитноесостояние и др.Актуальность работыБлагодаря достигнутым в наши дни замечательным успехам в области синтеза ироста кристаллов, двумерные (или квазидвумерные) системы представлены в семейственизкоразмерных магнетиков особенно широко как среди простых, одно- (двух-)компонентных соединений, так и среди сложных многокомпонентных кристаллов. Вместес тем, большинство накопленного к настоящему моменту экспериментального материалаи развитых теоретических подходов, главным образом, относится к димерным иодномерным магнетикам со слабым влиянием анизотропии и фрустрации, что позволяет суспехомприменятьдляописанияособенностейихмикроскопическихсвойстваналитические расчеты и теоретические модели.В двумерии, однако, влияние, как анизотропии, так и фрустрации существенновозрастает, что значительно усложняет механизмы достижения основного квантовогосостояния и увеличивает многообразие фаз на магнитной фазовой диаграмме.
Большоеколичество увлекательных явлений возникает для таких фрустрированных систем,включая, например, каскады спин-переориентационных фазовых переходов, платонамагниченности, локализованные магноны в непосредственной близости от полянасыщения, индуцированные магнитным полем нестабильности спин – пайерлсовскоготипа, гигантский магнитокалорический эффект, мультиферроичность и т.д.
Конкуренцияобменных взаимодействий в квазидвумерных спин-фрустрированных системах частоприводит к необычному критическому поведению вблизи фазовых переходов иэкзотическим квантовым состояниям материи, таким как, например, спиновый лед илиспиновая жидкость.5Крометого,упорядочиваютсявквазидвумерныенеколлинеарные,спин-фрустрированныенесоизмеримыеисистемыкантованныечастомагнитныеструктуры, чтобы уменьшить степень их спиновой фрустрации.
Такие спиновыесостояния могут убрать инверсию симметрии и, следовательно, вызвать конечнуюсегнетоэлектрическую поляризацию, как обнаружено для мультиферроиков TbMnO 3 иCoCr2O4 с циклоидальными магнитными структурами, а также для семействаделафосситов AMO2 (А = Cu, Ag; M = Fe, Cr) с геликоидальным магнитным порядком.Несмотря на большое количество, опубликованных к настоящему моментуэкспериментальныхитеоретическихработ,исследованиемагнитныхсвойствквазидвумерных магнетиков, по прежнему, носит бессистемный характер, данные поспиновой динамике крайне малочисленны, а единая теория 2D магнетизма отсутствует,что, на наш взгляд, безусловно, определяет актуальность диссертации.Внастоящейработевпервыепроведенысистематическиеисследованиястатических и динамических магнитных свойств широкого ряда квазидвумерныхмагнетиков с различной геометрией обменных связей, включая решетки типа пчелиныхсот, треугольной решетки, решетки кагоме, алмазной решетки, страйп структуры и др.Оригинальный методический подход с использованием комплементарных методовобъемной магнитометрии и электронного парамагнитного резонанса позволил наиболееполно охарактеризовать магнитные подсистемы и установить механизмы формирования ипараметры основных квантовых состояний.Степень разработанностиФундаментальные научные исследования в области низкоразмерного магнетизмаведутся достаточно давно, что обусловлено перспективами изучения в квазиодномерных иквазидвумерных соединениях квантовых эффектов, не имеющих аналогов в классическойфизике.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
