Магнитоупругость и доменная структура в антиферромагнитных кристаллах дигалидов группы железа - Калита, В.М.; Лозенко, А.Ф.; Рябченко, С.М.; Троценко, П.А. (Физика низких температур, 2005)
Исследуется формирование антиферромагнитных магнитоупругих доменов в легкоплоскостных
антиферромагнетиках дигалидов группы железа, в которых бесконечнократное вырождение
пространственной ориентации вектора антиферромагнетизма в базисной плоскости
снимается за счет спонтанной магнитострикции. Домены в рассматриваемых кристаллах отличаются
друг от друга не только направлениями вектора антиферромагнетизма L, а и связанными
с ним направлениями главных осей спонтанной магнитострикционной деформации. При
этом система антиферромагнитных доменов оказывается тождественной системе упругих доменов.
Показано, что процессы намагничивания и вынужденной стрикции в магнитном поле в
многодоменном антиферромагнитном состоянии взаимосогласованы. Приведены и проанализированы
данные полевых зависимостей вынужденной магнитострикции в многодоменном состоянии
легкоплоскостных антиферромагнетиков СoCl₂ и NiCl₂. Показано, что хотя магнитострикция
в циклах введение–выведение магнитного поля включает как обратимый, так и
необратимый вклады, обратимая составляющая стрикции является основной. Показано, что
именно магнитоупруго-стриктирующие домены отвечают за обратимость (равновесность) многодоменного
состояния. Проведено описание полевых зависимостей магнитострикции однородного
и многодоменного состояний, а также поведения намагничивания кристаллов. Для
описания перестройки многодоменного состояния использовано приближение о непрерывном
распределении доменов по ориентациям их L вектора в легкой плоскости кристалла в отсутствие
внешнего магнитного поля. Показано, что согласование упругих полей системы доменов и
упругих полей дефектов способно обеспечить образование обратимого многодоменного состояния,
то есть сделать это состояние энергетически выгодным. Результаты рассмотрения удовлетворительно
согласуются с экспериментальными данными. Досліджено формування антиферомагнітних магнітопружних доменів у легкоплощинних
антиферомагнетиках дигалідів групи заліза, в яких нескінченократне виродження просторової
орієнтації вектора антиферомагнетизму в базисній площині знімається за рахунок спонтанної
магнітострикції. Домени в розглянутих кристалах відрізняються один від одного не лише напрямками
вектора антиферомагнетизму L, а й пов’язаними з ним напрямками головних осей
спонтанної магнітострікціонної деформації. При цьому система антиферомагнітних доменів виявля
ється тотожною системі пружних доменів. Показано, що процеси намагнічування й вимушено
ї стрикції в магнітному полі у багатодоменному антиферомагнітному стані взаємоузгоджен
і. Наведено й проаналізовано дані польових залежностей вимушеної магнітострикції в
багатодоменному стані легкоплощинних антиферомагнетиків СoCl₂ і NiCl₂. Показано, що хоч
магнітострикція в циклах введення–виведення магнітного поля включає як оборотний, так і необоротний
внески, оборотна складова стрикції є основною. Показано, що саме магнітопружно
стриктуючі домени відповідають за оборотність (рівноважність) багатодоменного стану. Проведено
опис польових залежностей магнітострикції однорідного й багатодоменного станів, а також
поведінки намагнічування кристалів. Для опису перебудови багатодоменного стану використовано
наближення про безперервний розподіл доменів по орієнтаціях їхнього L вектора в легкій площині кристала під час відсутності зовнішнього магнітного поля. Показано, що узгодження
пружних полів системи доменів і пружних полів дефектів здатне забезпечити утворення
оборотного багатодоменного стану, тобто зробити цей стан енергетично вигідним. Результати
розгляду задовільно погоджуються з експериментальними даними. Formation of the antiferromagnetic magnetoelastic
domains in the easy-plane antiferromagnets
of an iron-group dihalides in which the infinite-
fold degeneracy of the spatial orientation of
an antiferromagnetizm vector L in a easy plane
is removed due to spontaneous magnetostriction
is investigated. Domains in considered crystals
differ from each other not only directions of a
vector L but also a directions of the main axes
of spontaneous magnetostriction deformations,
connected to the L. Thus the system of antiferromagnetic
domains appears to identical system of
elastic domains. It is shown that processes of
magnetization and striction, which are forced by
magnetic field in a multidomain antiferromagnetic
state, are interconnected. The data of the
forced magnetostriction field dependences in a
multidomain state of the easy-plane antiferromagnets
ÑoCl₂ and NiCl₂ are given and analyzed.
It is shown that though magnetostriction in
cycles of introducing– deducing of a magnetic
field includes both the convertible and irreversible
contributions, the main component is convertible
one. It is shown that only domains with
magnetoelastic striction are responsible for
convertibility (equilibrium) of a multidomain
state. The description of the magnetostriction
field dependencies of homogeneous and multidomain
states and also the behavior of magnetization
of crystals in a magnetic field are carried
out. For the description of rearrangement of a
multidomain state the approximation of the continuous
distribution of domains on orientations
of their L vector in the easy plane of a crystal in
absence of an external magnetic field is used. It
is shown that the coordination of elastic fields of
domain system and elastic fields of defects is
capable to provide formation of a convertible
multidomain state, that is to make this state
energetically favourable. Results of consideration
are well matched to experimental data.