Влияние внешних полей на динамические воздействия в сегнетомагнитных кристаллах (1102508), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Третья волна поляризована вдоль кристаллографического направления [001] и является поперечной.В работе детально рассмотрены частные случаи акустическихволн, распространяющихся вдоль различных кристаллографическихосей и плоскостейДля кубического кристалла, имеющего только три независимыхкомпоненты модуля упругости, результаты можно получить путемформальной замены в (8) 1z  1,  2 z   2 ,  3z   3 .Для перехода к представлению вторичного квантования используем для операторов магнитного момента представление ГольштейнаПримакова, а для оператора упругого смещения решетки используемпредставление через канонические бозе-операторы рождения и уничтожения фононов e s (k )1 b e ik r  b  e ik r u(9) k ,sk,s2 V u k ,sk ,s15 где V - объем кристалла, а e s (k )  e s ( k ) - вектор поляризации фонона.

s  1, 2, 3 , bks  bks . Используя представление для вектора смещения в терминах бозе-операторов, получим гамильтониан упругойсистемы в видеHu  ku, s bk, s bk , s H u int ,k ,sгде гамильтониан взаимодействия H u int естьH u int   ku(,2k) ,k ,s bk ,s bk ,s bk ,s (k 2  k1  k 3 ) 123113322k1 , s1k 2 , s2k 3 , s3(10)   bk ,s bk ,s bk1 ,s1  ( k1  k 2  k 3 )  bk ,s bk ,s bk3 ,s3  ( k 3  k1  k 3 )22331122Гамильтониан (5) с использованием представления (9) можнозаписать в видеH mu  kmu, s ck b ks  bks  .ksВ §§ 9-10 третьей главы исследовано взаимное влияние магнитной и упругой подсистем в сегнетоантиферромагнетиках типа «легкаяплоскость», в случае, когда внешнее однородное магнитное поле Hнаправлено вдоль кристаллографической оси [001]. Построены графические зависимости спектра связанных магнитоупругих волн, для случая орторомбического антисегнетоантиферромагнетика, от волновоговектора для различных значений приложенного внешнего механического напряжения.

Обнаружено, что действие на кристалл внешнегонапряжения приводит к сдвигу резонансных частот магнитоупругоговзаимодействия (рис.3.2 – 3.5).Рис. 3.2 Спектр спиновых (а) иупругих волн при σ=0, kr=104 мРис. 3.3 Спектр спиновых (а) и упругих (b) волн при σ=104 Н/м.16Рис. 3.4 Спектр спиновых (а) иупругих (b) волн при σ=1013Н/м.Рис. 3.5 Спектр спиновых (а) и упругих (b) волн при σ=1014 Н/м,Рис.

3.4 Спектр спиновых (а) иупругих (b) волн при σ=10-12Н/м.Рис. 3.5 Спектр спиновых (а) и упругих (b) волн при σ=10-13 Н/м.Найдены дисперсионные зависимости упругих волн при действии внешних напряжений для кристалла тетрагональной и кубическойсимметрии.В § 11 параграфе третьей главы рассмотрена система с гамильтонианом, описывающим систему взаимодействующих фононовH  H u  H u int ,где H u - энергия невзаимодействующих фононов, а H u int - энергияпроцессов слияния и распада фононов описывается выражением (10).В рамках теории возмущений, получены выражения для нормальной, аномальной функции Грина и массового оператора.

Найдено,что при учете слияния и поглощения фононов коэффициент затуханияопределяется выражением17Im (k , in )   ( ksu(2) ksu(2) [ v p  vk  p ] ( k   p   k  p ) pu ( 2 ) u ( 2)  2 ks  ks [1  v p  vk  p ] ( k   p   k  p )pВ § 12 третьей главы рассмотрено затухание спиновых волн,связанное с процессами взаимодействия магнонов с фононами. Магнитоупругое взаимодействие в представлении вторичного квантованияимеет следующую структуру1  H 2  ,H mu  H mumuгде1 H muksksmu ck b ks  bks ,2  H mu   muks ck ck  b k s  bk s ( k  k   k )ksНайдены коэффициенты затухания, обусловленные процессамислияния и распада магнонов с фононами для орторомбического антисегнетоантиферромагнетика.

Исследована зависимость коэффициентовзатухания от внешнего магнитного и электрического полей.В заключении сформулированы основные результаты диссертации.Основные выводы диссертации:1. Определены, с учетом линейного по внешнему электрическому полю магнитоэлектрического эффекта, зависимости параметровмагнитоэлектрического и магнитоупругого взаимодействия, а такжеспектр связанных сегнетомагнитоупругих волн в орторомбическихсегнетоантиферромагнетиках и антисегнетоантиферромагнетиках отприложенного внешнего магнитного и электрического полей и внешних механических напряжений.2.

Исследована зависимость энергетического спектра, спонтанной намагниченности и спиновой теплоемкости орторомбическогосегнетомагнетика с двумя магнитными и двумя сегнетоэлектрическими подрешетками от внешних полей. На основе метода функций Гринаи диаграммной техники получены температурные и полевые зависимости затухания спиновых волн.3. Методом теории возмущений и диаграммной техники дляфункции Грина определен вклад в свободную энергию для взаимодействующих магнонов, определено затухание магнонов, обусловленноепроцессами слияния и распада магнонов друг с другом и фононами,также рассмотрена их температурная и полевая зависимости.4. Показано, что свойствами связанных сегнетомагнитоупругихволн в антиферромагнетиках можно управлять как внешними электрическим и магнитным полями, так и внешними механическими напря18жениями.

Действие на кристалл внешнего напряжения приводит ксдвигу резонансных частот магнитоупругого взаимодействия. Найдены дисперсионные зависимости упругих волн при действии внешнихнапряжений для кристалла тетрагональной и кубической симметрии.ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА1. Боголюбов Н.Н. // Собрание научных трудов в 12 томах.

Статистическая механика том 8. Теория неидеального Бозе-газа, сверхтекучести и сверхпроводимости. М.: Наука, 2007, 642 с.2. Боголюбов Н.Н. (мл.), Садовников Б.И. // Некоторые вопросы статистическаой механики // М.: Высшая школа, 1975, 352 с.3. Абрикосов А.А., Горьков Л.П., Дзялошинский И.Е. Методы квантовой теории поля в статистической физике.М.: Физматгиз,1962, 443 с.4.

Зубарев Д.Н. // Двухвременные функции Грина в статистическойфизике // УФН. 1960. Т. LXXI. 1. С. 72.5. D.-X. Yao, E. W. Carlson, Phys.Rev. B, 78, 2008, 052507.6. Uhrig G.S., Holt M., Oitmaa J., Sushkov O.P., Singh R.R.P., Phys.Rev.B. 2009.79. 092416.7. Физические свойства высокотемпературных сверхпроводников –под ред. Д.М. Гинзберга // М.: Мир, 1990, 543 с.8. Садовников Б.И., Харрасов М.Х., Абдуллин А.У.

// Вестник МГУ.Серия физ. 1995. Т.36. С.63-69.9. Брандт Н.Б., Кульбачинский В.А., Квазичастицы в физике конденсированного состояния, М.: Физматлит, 2005. 632 с.10. Савченко А.М., Садовникова М.Б. // Вестник МГУ, сер. 3, ФизикаАстрономия. 2009. №1. С. 85-86.11. Савченко А.М., Сорокина Е.М. // Вестник МГУ, сер.

3, ФизикаАстрономия. 2009. №3. С. 12-13.СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ1. Кызыргулов И.Р., Шарафуллин И.Ф. Влияние внешнего электрического и магнитного полей на магнитоэлектрическое взаимодействие в сегнетомагнетиках, Известия ВУЗов. Физика. 2009. т.52. №2. С. 43-47.2. Харрасов М.Х., Кызыргулов И.Р., Шарафуллин И.Ф. Исследованиединамического взаимодействия в сегнетомагнетиках с учетом влияниявнешних полей диаграммным методом. Известия РАН. Серия физическая.2010. т.74. №5. С. 691-692.3.

Шарафуллин И.Ф. Влияние внешних полей на магнитоэлектрическуюсвязь в сегнетомагнитных материалах. Вестник Башкирского университета. 2010. №1. С. 10-14.4. Харрасов М.Х., Кызыргулов И.Р., Шарафуллин И.Ф. Воздействие механического напряжения и внешних полей на динамические взаимодейст-19вия в сегнетомагнетике. Известия РАН. Серия физическая. 2011. Т. 75.№5.

С. 1-2.5. Kharrasov M. K., Kyzyrgulov I.R., Sharafullin I.F. Influence of the mechanical pressure and external fields on dynamic interactions in segnetomagnetics. Solid State Phenomena. 2011. V.168-169. Р. 89-92.6. Шарафуллин И.Ф. Магнитоэлектрическое взаимодействие в антисегнетоантиферромагнитных структурах // в кн. тезисы докладов Международной уфимской зимней школы – конференции по математике и физикедля студентов, аспирантов и молодых ученых.

Уфа РИО БашГУ. 2005. С.233.7. Шарафуллин И.Ф. Влияние внешних параметров на магнитоэлектрическое взаимодействие в антисегнетоантферромагнетиках // Материалыстуденческих научных конференций «Студент и наука», Уфа, РИЦ БашГУ. 2006. С. 9.8. Шарафуллин И.Ф. Эффект обменного усиления динамических связейв сегнетомагнетиках под воздействием внешних полей.// в кн. тезисы докладов Тринадцатой Всероссийской научной конференции студентовфизиков и молодых ученых (ВНКСФ-13). Ростов-на-Дону – ТаганрогЕкатеринбург, Изд-во АСФ России. 2007. С.

171.9. Шарафуллин И.Ф. Влияние внешних полей на динамические связи всегнетомагнитных материалах// Материалы XLV Международной научнойстуденческой конференции «Студент и научно-технический прогресс».Физика. Новосиб. Гос. Университет. Новосибирск. 2007. С. 86.10. Шарафуллин И.Ф.

Взаимодействие магнитной и сегнетоэлектрической подсистем в сегнетомагнетиках с учетом влияния электрического имагнитного поля// в кн. Сборник материалов Конкурс научных работ студентов ВУЗов РБ, Уфа. 2007. С. 48.11. Шарафуллин И.Ф. Исследование влияния внешнего магнитного иэлектрического поля на динамические связи мультиферроиков// в кн.

тезисы докладов четырнадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-14). Уфа-Екатеринбург, Издво АСФ России. 2008. С. 112.12. Шарафуллин И.Ф. Исследование влияния внешнего магнитного иэлектрического поля на магнитоэлектрическое взаимодействие в мультиферроиках // Материалы докладов XV Международной конференции студентов,аспирантовимолодыхученых«Ломоносов»[http://www.lomonosov-msu.ru/] — М.: Издательство МГУ; СП МЫСЛЬ.2008. С. 3413. Харрасов М.Х., Кызыргулов И.Р., Шарафуллин И.Ф. Исследованиединамического взаимодействия в сегнетомагнетиках диаграммным методом// Сборник трудов XXI Международной конференции «Новое в магнитных материалах и магнетизме» 28 июня -4 июля 2009 г., Москва. 2009.С. 331.2014.

Шарафуллин И.Ф., Харрасов М.Х., Кызыргулов И.Р. Взаимодействиесегнетоэлектрических и упругих волн в сегнетоэлектриках // 12-й Международный симпозиум «Порядок, беспорядок и свойства оксидов» ODPO12, Ростов –на –Дону, п. Лоо, 17-22 сентября 2009. Труды симпозиума.Том II. С.236.15. Шарафуллин И.Ф. Динамические взаимодействия в сегнетомагнитныхсистемах // Материалы XLII Международной научной студенческой конференции «Студент и научно-технический прогресс»: Физика // Новосиб.гос.

Характеристики

Список файлов диссертации