ЖЭТФ, 2020, том 158, вып. 6 (12), стр. 1118-1124

АНИЗОТРОПНОЕ МАГНИТОПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА

В КОБАЛЬТОВОМ ФЕРРИТЕ И ЕГО КОРРЕЛЯЦИЯ

С МАГНИТОСТРИКЦИЕЙ

А. В. Телегин^*, Ю. П. Сухоруков, Н. Г. Бебенин

Институт физики металлов им. М. Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

620108, Екатеринбург, Россия

Поступила в редакцию 2 июля 2020 г.,

после переработки 27 августа 2020 г.

Принята к публикации 29 августа 2020 г.

Спектры поглощения монокристаллов феррит-шпинели CoFe2O4, обладающих гигантской магнитострик-

цией, демонстрируют край поглощения при энергии 1.18 эВ и тонкую структуру примесных полос по-

глощения в ИК-области. Показано, что в фохтовской геометрии эксперимента в кристалле имеет место

эффект магнитопоглощения, связанный с изменением под действием поля края фундаментального погло-

щения и полос примесного поглощения. Магнитопоглощение (магнитопропускание и магнитоотражение

света) является анизотропным и зависит от направления магнитного поля относительно осей кристал-

ла. Установлено наличие корреляции между магнитопоглощением света и магнитострикцией кристалла.

Показано, что для CoFe2O4 магнитострикция дает большой вклад в константу магнитной анизотропии,

что сопровождается изменением электронного спектра и оптических свойств при приложении магнит-

ного поля. Наличие большой величины магнитопоглощения в CoFe2O4 в относительно небольшом маг-

нитном поле позволяет использовать этот магнетик для развития нового направления спинтроники —

стрейн-магнитооптики.

DOI: 10.31857/S0044451020120123

магнитоотражения в ИК-диапазоне в ферримагнит-

ной шпинели CoFe₂O₄, обладающей сильной маг-

нитострикцией. Было показано, что полевые зави-

1. ВВЕДЕНИЕ

симости магнитооптических эффектов коррелиру-

Стрейнтроника — новая область спинтроники,

ют с магнитострикцией. Магнитопропускание све-

та в CoFe₂O₄ исследовалось в фарадеевской гео-

изучающая изменение физических свойств материа-

лов за счет упругих деформаций, возникающих под

метрии эксперимента [9] (в поле, перпендикулярном

действием магнитных и/или электрических полей

плоскости пластины кристалла). Был изучен вклад

фарадеевского вращения света в эффект магнито-

[1-3]. Наличие связанных с магнитоупругими свой-

ствами магнитооптических эффектов как в поляри-

пропускания [10], обусловленный частичной поля-

ризацией света оптической измерительной системой

зованном [4-6], так и в естественном свете [7], поз-

воляет выделить отдельное направление стрейнтро-

и усложняющий обработку экспериментальных ре-

зультатов. Кроме того, исследования магнитоопти-

ники — стрейн-магнитооптику [8]. Известно, что в

магнитоупорядоченных материалах эффекты, свя-

ческих свойств кобальтового феррита в фарадеевс-

кой геометрии сильно осложнены из-за возникнове-

занные с влиянием магнитного поля на отражение

ния «паразитных» механических напряжений в маг-

(магнитоотражение) и поглощение (магнитопропус-

кание) естественного света, имеют высокие значе-

нитном поле, которые усиливаются в материалах с

сильной магнитострикцией и приводят к плохо кон-

ния (несколько десятков процентов) в инфракрас-

ной области спектра, где линейные магнитооптиче-

тролируемой деформации образца и искажению экс-

периментальных данных. В фохтовской геометрии

ские эффекты Керра и Фарадея стремятся к ну-

лю. Ранее [7, 8] сообщалось о наблюдении эффекта

эксперимента (поле лежит в плоскости образца) ука-

занные выше факторы минимальны. Кроме того,

^* E-mail: telegin@imp.uran.ru.ru

эта геометрия позволяет получить информацию об

1118

ЖЭТФ, том 158, вып. 6 (12), 2020

Анизотропное магнитопоглощение света. . .

анизотропии магнитопоглощения относительно кри-

ствии магнитного поля) образцов в магнитном поле.

сталлографических осей кристалла. Целью данной

Дополнительного вклада линейных по намагничен-

работы являлось исследование поглощения и магни-

ности эффектов в фохтовской геометрии в ИК-об-

топоглощения естественного света в ИК-диапазоне

ласти спектра в пределах погрешности эксперимен-

в монокристаллах CoFe₂O₄ в фохтовской геометрии

та обнаружено не было.

эксперимента, установление корреляции магнитооп-

тических и магнитоупругих свойств и оценка вкла-

да магнитострикции в магнитную анизотропию кри-

3. СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ И

сталла и в магнитопоглощение.

МАГНИТОПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА

Спектр коэффициента поглощения света для мо-

2. ЭКСПЕРИМЕНТ И ОБРАЗЦЫ

нокристалла CoFe₂O₄ при комнатной температуре

согласуется со спектром оптической проводимости,

Образцы в виде плоскопараллельных пластин

рассчитанной методом Крамерса - Кронига из спек-

(100) размерами 4 × 4 мм², толщиной d = 100 мкм

тров отражения (рис. 1). Резкий рост при λ < 2 мкм

и шероховатостью поверхности менее 1 мкм бы-

связан с краем фундаментального поглощения при

ли изготовлены из монокристаллов CoFe₂O₄ (a₀ =

E_g = 1.18 эВ (∼ 1 мкм) [11]. Край формируется

= 8.380Å), выращенных методом зонной плавки с

непрямыми межзонными переходами из гибридизо-

радиационным нагревом. По данным рентгеновско-

ванных dCo+pO-состояний валентной зоны в точке

го микроанализа кристаллы являются однофазны-

X зоны Бриллюэна в dFe-состояния зоны проводи-

ми и по химическому составу соответствуют фор-

мости в точке Γ. При понижении температуры от

мульной единице. Магнитные измерения на вибра-

400 K до 80 K край поглощения испытывает сла-

ционном магнитометре показали, что образец яв-

бый «синий» сдвиг (на рисунке не показано) в об-

ляется магнитомягким магнетиком (коэрцитивная

ласть коротких длин волн [9, 12, 13]. При увеличе-

сила H_c = 80 Э) с магнитной анизотропией типа

нии длины волны в спектре проявляется полоса 1

легкая ось, направленной вдоль [100]. Результаты

(λ1 = 2.6 мкм), обусловленная примесным погло-

магнитных и тензометрических измерений образцов

щением [14]. Ее положение практически не зависит

CoFe₂O₄ детально приведены в работах [7-9]. Опти-

от температуры. В работе [9] предполагалось, что

ческие измерения проводились на тех же образцах.

она связана переходами из валентной зоны в состо-

Коэффициент поглощения света K(λ) определялся

яния V_O + 3d(Fe³⁺), где V_O — кислородная вакан-

по формуле

сия. Однако в работе [15] было установлено, что

(1 - R)

(1)

При этом экспериментально измеряемыми величи-

нами были: 1) коэффициент зеркального отражения

R = I_S/I_Al, где I_S и I_Al — интенсивности неполя-

ризованного света, отраженного соответственно от

образца и от эталонного зеркала при угле падения

света около 7^◦ к нормали, 2) коэффициент пропус-

кания неполяризованного света t = Y_S /Y₀, где Y_S

и Y₀ — интенсивности прошедшего и падающего на

пластину неполяризованного света. Относительная

погрешность определения коэффициентов состави-

ла менее 0.5 %. Магнитопоглощение определялось

как относительное изменение поглощения в магнит-

Рис. 1. Спектры поглощения (K) и оптической проводимо-

сти (σ) света монокристалла CoFe2O4 при комнатной тем-

ном поле H ≤ 7.5 кЭ в плоскости образца (фохтов-

пературе. Вставка вверху — увеличенный участок спектра

ская геометрия) и без поля: ΔK/K = (K_H - K₀)/K₀.

поглощения без поля (черная кривая) и в поле H = 7.5 кЭ

Для удобства восприятия часть результатов в ста-

(красная кривая). Оптическая проводимость рассчитыва-

тье также приводится как относительное изменение

лась методом Крамерса- Кронига из спектров зеркального

отражательной способности (магнитоотражение —

отражения кристалла. Стрелками указано положения мак-

ΔR/R = (R_H - R₀)/R₀ , где R_H и R₀ — коэффици-

симумов примесных линий поглощения

енты зеркального отражения при наличии и отсут-

1119

А. В. Телегин, Ю. П. Сухоруков, Н. Г. Бебенин

ЖЭТФ, том 158, вып. 6 (12), 2020

кислородное окружение ионов Co²⁺ и Fe³⁺ испы-

тывает октаэдрические искажения, более сильные в

случае ионов Co²⁺. Можно предположить, что по-

лоса 1 формируется переходами как в состояния

V_O + 3d(Fe³⁺), так и V_O + 3d(Co²⁺). Уменьшение

интенсивности полосы 1 при понижении температу-

ры можно связать с уменьшением вклада «хвоста»

края поглощения вследствие его сдвига. В интерва-

ле длин волн 3 < λ < 15 мкм в спектре CoFe₂O₄

существует широкая полоса примесного поглоще-

ния 6 с максимумом при λ₆ = 12.5 мкм (0.1 эВ),

имеющая тонкую структуру из полос, центриро-

ванных при: λ₂ = 6.1 мкм (0.2 эВ), λ₃ = 7 мкм

(0.17 эВ), λ4 = 8.4 мкм (0.14 эВ) и λ5 = 10 мкм

(0.12 эВ). Некоторые из полос наблюдались ранее

в работе [14]. Тонкая структура «усиливается» при

охлаждении образца до T

= 80 К, при этом ин-

тенсивность полосы 6 почти не меняется. Рост по-

Рис. 2. Спектры магнитоотражения ΔR/R (верхний рису-

глощения при λ > 15 мкм определяется фонона-

нок) монокристалла CoFe2O4 при T = 295 К и H = 3.6 кЭ,

ми (рис. 1). Спектр фононов формируется поло-

для H ∥ [100] (◦) и H ∥ [110] (•). Cпектры магнитопо-

сой λ1P

= 16.4 мкм (Е₁ = 609 см-1), связанной

глощения ΔK/K (нижний рисунок) при H = 7.5 кЭ, для

T = 295 К в поле H ∥ [100] (◦), H ∥ [110] (•), для T = 80 К

с колебаниями ионов Со-О в октаэдрической под-

и H ∥ [100] (△)

решетке, и λ2P = 24.2 мкм (Е2 = 413 см-1), свя-

занной с колебаниями кислорода в тетраэдрической

подрешетке. Расчеты методом Крамерса - Кронига

щения в CoFe₂O₄ [10]. Отметим выделенное направ-

позволили выделить также дополнительные фонон-

ление кристалла близкое к H ∥ [110], при котором

ные полосы при λ3P ≈ 18.7 мкм (Е = 534 см-1)

измеряемые величины ΔR/R и ΔK/K стремятся к

и λ4P

≈ 21.5 мкм ( Е = 466 см-1) (см. рис. 1)

нулю (рис. 2).

[14, 16-18]. Внешнее магнитное поле H = 7.5 кЭ (су-

щественно выше поля насыщения Н_s ≈ 3 кЭ) при-

Таким образом, можно сделать вывод о том,

водит к слабому «красному» сдвигу края поглоще-

что магнитопоглощение кобальтового феррита су-

ния (ΔE(H) ≈ -2 мэВ) (вставка рис. 1), в отличие

щественно анизотропно, т. е. сильно зависит от вели-

от «синего сдвига» ΔE(H) ≈ +10 мэВ для фараде-

чины и направления магнитного поля относительно

кристаллографических осей кристалла, а также от

евской геометрии эксперимента [9]. Следовательно,

положение края поглощения в CoFe₂O₄ зависит от

температуры. Форма и амплитуда кривых магнито-

поглощения определяется изменением интенсивно-

конкуренции противоположных по знаку темпера-

турного «синего сдвига» и магнитополевого «крас-

сти и смещением примесных полос поглощения све-

ного сдвига».

та. Как было показано ранее [8,9,19], более отчетли-

во взаимосвязь между магнитострикцией и магни-

На рис. 2 представлены спектры магнитоотра-

тооптическими свойствами монокристалла кобаль-

жения ΔR/R и магнитопоглощения ΔK/K для раз-

тового феррита проявляется в их полевых зависи-

ной ориентации кристалла относительно магнитно-

мостях.

го поля. Кривые имеют сложную форму с выражен-

ными максимумами в окрестности края поглощения

и примесных полос поглощения. Для Н ∥[100] маг-

нитопоглощение положительно вблизи края погло-

4. ПОЛЕВЫЕ ЗАВИСИМОСТИ

щения, отрицательно при больших длинах волн и

достигает максимального значения порядка 5 % при

Известно, что в случае кубического ферромагне-

комнатной температуре. При понижении температу-

тика относительное удлинение Δl/l (магнитострик-

ры до 80 K абсолютная величина магнитопоглоще-

ция) вдоль оси, заданной направляющими косинуса-

ния возрастает до 12 %. При этом максимум ΔK/K

ми β_x,y,z, в магнитном поле, направление которого

смещается до 3.4 мкм. Особенность на этой длине

задается косинусами α_x,y,z, описывается выражени-

волны наблюдалась и в спектре фарадеевского вра-

ем

1120

ЖЭТФ, том 158, вып. 6 (12), 2020

Анизотропное магнитопоглощение света. . .

(

)

Δl

кривых (Δl/l)₁₀₀ (вставки на рис. 3). Например, в

λ₁₀₀

α2xβ2x + α2yβ2y + α2zβ2z -

случае H ∥ [100] и H < 1.6 кЭ магнитострикция име-

+ 3λ₁₁₁(α_xα_yβ_xβ_y + α_yα_zβ_yβ_z + α_zα_xβ_zβ_x).

(2)

ет малую величину. Магнитный момент образца при

этом монотонно возрастает. Резкий рост (Δl/l)₁₀₀

В нашем случае измерения Δl/l проводились вдоль

начинается с Н = 1.6 кЭ и достигает -654 · 10-6 при

оси x, а магнитное поле было в плоскости пластины,

H = 2.8 кЭ, выходя на насыщение, как и намагни-

поэтому α_z = β_y = β_z = 0, β_x = 1. При T = 295 K ≪

ченность. В случае H ⊥ [100] магнитострикция уве-

≪ T_C = 812 К намагниченность насыщения прак-

личивается с полем практически от нуля, является

тически не зависит от поля H, так что объемная

положительной и достигает насыщения +221·10-6 в

магнитострикция мала и ее можно не учитывать.

тех же полях, что и намагниченность. Заметим, что

Следовательно, относительное удлинение (Δl/l)₁₀₀

в отличие от оценки для кубического ферромагне-

должно быть равно λ₁₀₀ при H ∥ [100] и -λ₁₀₀/2

тика в нашем случае величина |(Δl/l)₁₀₀| не в два,

при H ⊥ [100].

а в три раза меньше, чем при H ∥ [100], что указы-

Отметим, что в поле H ∥ [110] деформация Δl/l

вает на искажение кубической симметрии реального

вдоль осей четвертого порядка является минималь-

кристалла.

ной. Важным фактом является то, что для H ∥ [110]

Таким же образом, как и магнитострикция, ве-

в эксперименте наблюдаются минимальные значе-

дут себя полевые зависимости ΔK/K(H) при раз-

ния магнитопоглощения и магнитоотражения (см.

личных направлениях поля относительно кристал-

рис. 2), что указывает на сильную связь магнито-

лографических осей кристалла (вставки на рис. 3).

стрикции с наблюдаемыми магнитооптическими эф-

Видно, что магнитопоглощение является четным по

фектами.

полю эффектом, как и магнитострикция, т. е. опре-

В отличие от намагниченности полевые зависи-

деляется изменением диагональных компонент тен-

мости магнитострикции являются четными функци-

зора диэлектрической проницаемости. Вид этой за-

ями поля (рис. 3).

висимости можно определить с помощью формаль-

В соответствии с выражением (2) и эксперимен-

ного разложения ε_ij в ряд по степеням n = M/M_s,

тальными данными величина (Δl/l)₁₀₀ существенно

где M_s — намагниченность насыщения. Нас интере-

зависит от направления поля относительно кристал-

сует четный относительно M эффект, поэтому

лографических осей кристалла [20]. Вместе с тем, от

направления осей относительно поля зависит и ход

ε_ij = ε(0)ij + c_ijkl + d_ijklmnn_kn_ln_mn_n + . . .

(3)

Остальные слагаемые можно не учитывать. В об-

щем случае, определение параметров тензоров 4-го

и 6-го рангов является непростой и громоздкой за-

дачей. С учетом того, что вектор намагниченности

лежит в плоскости (001), свет является неполяри-

зованным и распространяется вдоль оси четверто-

го порядка [001], а магнитное поле перпендикуляр-

но этой оси, поглощение должно быть периодичес-

кой, с периодом π/2, функцией угла φ между осью

[100] и направлением поля. Разложение в ряд Фу-

рье такой функции должно начинаться с sin4φ (или

cos4φ). Тогда зависимость коэффициента поглоще-

ния неполяризованного света от поля H для образ-

ца в многодоменном состоянии можно представить

в виде (ограничившись первым членом разложения)

K = A + B〈sin4φ〉_H,

Рис. 3. Полевая зависимость намагниченности (М) моно-

где 〈. . .〉_H означает усреднение по доменной струк-

кристалла CoFe2O4 при T = 295 К и H ∥ [100]. На встав-

туре, константы A и B зависят от длины волны све-

ках полевые зависимости магнитострикции ((Δl/l)100) и

та, температуры и величины поля H, |B| ≪ A, φ —

магнитопоглощения (ΔK/K) на длине волны λ = 2.7 мкм:

при H ⊥ [100] (а,б), при H ∥ [100] (в,г)

угол между осью [100] и направлением намагничен-

ности. Очевидно, что зависимость sin 4φ происходит

1121

ЖЭТФ, вып. 6 (12)

А. В. Телегин, Ю. П. Сухоруков, Н. Г. Бебенин

ЖЭТФ, том 158, вып. 6 (12), 2020

Отметим, что изломы на кривых магнитопогло-

щения (рис. 3, 4) практически совпадают с положе-

d(Δl(H)/l)₁₀₀

нием экстремумов

, что также указы-

вает на прямую связь магнитооптических эффектов

в CoFe₂O₄ с магнитострикцией.

В случае H ⊥ [100] с увеличением поля в соответ-

ствии с (4) наблюдался плавный рост как (Δl/l)₁₀₀,

так и ΔK/K(H) с выходом на насыщение в тех же

полях, что и для случая H ∥ [100].

В поле H ∥ [110] более 3 кЭ образец однородно

намагничен по полю, так что в формуле (2) α2x =

= 1/2. Тогда оценка величины магнитострикции

(Δl/l)₁₁₀ с учетом λ₁₁₁ = +120 · 10-6 [20], дает вели-

чину -70·10-6. Таким образом, при H ∥ [110] дефор-

мация кристаллической решетки почти на порядок

меньше, чем в случае H ∥ [100], что в предположе-

Рис. 4. Полевые зависимости магнитопоглощения (ΔK/K)

нии тесной взаимосвязи магнитострикции и магни-

монокристалла CoFe2O4 для разных длин волн при

H ∥ [100] и T = 295 К

топоглощения объясняет малую величину рассмат-

риваемых магнитооптических эффектов в CoFe₂O₄

при промежуточных направлениях поля.

Подобные полевые зависимости магнитопогло-

из последнего слагаемого в выражении (3) для ди-

щения при разном направлении поля относительно

электрической проницаемости.

кристаллографических осей монокристалла имеют

Если приложенное магнитное поле превышает

место при других длинах волн. В качестве примера,

поле насыщения H_s, то 〈sin 4φ〉_H переходит в sin 4φ.

на рис. 4 представлены зависимости ΔK/K(H) при

Тогда, магнитопоглощение можно записать как

различных длинах волн при комнатной температуре

и H ∥ [100].

ΔK

ΔA + B(〈sin 4φ〉_H - 〈sin 4φ〉H=0)

(4)

Наибольшее изменение поглощения под действи-

A(H = 0)

ем поля происходит в области «края поглощения» и

в окрестности примесной полосы поглощения 1 при

где ΔA(H) = A(H) - A(H = 0) ≪ A(H = 0).

λ ∼ 3 мкм. Во всех точках измерений присутствуют

Если ΔA и B одного порядка величины, тогда

экстремумы при H ∼ 2 кЭ, связанные со смещением

должна наблюдаться сильная ориентационная за-

края и полос поглощения под действием поля. При

висимость ΔK/K, а также ΔR/R от угла φ. Для

Н < 1.5 кЭ магнитопоглощение близко к нулю, а при

H ∥ [110] эффекты магнитопоглощения и магнито-

Н = 3.5 кЭ > Н_s зависимости ΔK/K(H) выходят на

отражения очень малы (рис. 2), что отвечает мини-

насыщение, как и магнитострикция.

мальному значению магнитострикции [20] и указы-

Из экспериментальных данных ясно, что магни-

вает на близость значений ΔA и B. На рис. 2 и 3

топоглощение света в кобальтовом феррите анизот-

видно, что при φ = 0 (Н ∥ [100]) и Н > H_s магнито-

ропно и коррелирует с магнитострикцией. Приро-

поглощение меньше нуля, таким образом, парамет-

да линейной магнитострикции тесно связана с при-

ры ΔA < 0, B > 0.

родой кристаллографической магнитной анизотро-

Как и для магнитострикции, в малых полях при

пии. Кобальтовые ферриты характеризуются боль-

Н ∥ [100] рост размеров доменов с намагниченно-

шой положительной величиной магнитной анизо-

стью вдоль поля за счет соответствующего уменьше-

тропии. Принято считать, что вклад магнитострик-

ния размеров доменов с намагниченностью, направ-

ции в константу магнитной анизотропии K₁ не пре-

ленной противоположно H, почти не влияет на маг-

вышает нескольких процентов [20-22]. В нашем слу-

нитопоглощение неполяризованного света. Насыще-

чае ситуация иная. Согласно [22], вклад магнито-

ние магнитопоглощения происходит в тех же полях,

стрикции в K₁ вычисляется по формуле

что и для (Δl/l)₁₀₀ и намагниченности M, — при

H > 2.5 кЭ. В то же время, в отличие от магнито-

ΔK =

[(c₁₁ - c₁₂)λ²¹⁰⁰ - 2c₄₄λ²¹¹¹].

(5)

стрикции, для кривых ΔK/K существует выражен-

ный максимум в области 2 кЭ.

1122

ЖЭТФ, том 158, вып. 6 (12), 2020

Анизотропное магнитопоглощение света. . .

Константы упругости монокристалла CoFe₂O₄ рав-

нии поляризационно-независимых модуляционных

ны: c₁₁ = 2.57 · 10¹² эрг/см³, c₁₂ = 1.5 · 10¹² эрг/см³,

устройств ИК-диапазона на основе магнитопогло-

c₄₄

= 0.85 · 10¹² эрг/см3 [23]. Принимая λ111

щения в стрейнтронных структурах с CoFe₂O₄.

= 120 · 10-6 [20] и λ100 = -650 · 10-6, получаем

ΔK ≈ 1 · 10⁶ эрг/см³ (для сравнения, для никеля

Финансирование. Работа выполнена в рам-

ΔK составляет всего порядка 2 · 10³ эрг/см³ [22]).

ках государственного задания ФАНО России (те-

Из данных по намагниченности феррита для конс-

ма «Спин» № АААА-А18-118020290104-2). Магнит-

танты анизотропии имеем K₁ ≈ 2 · 10⁶ эрг/см³.

ные измерения были проведены в ЦКП ИФМ УрО

Таким образом, вклад магнитострикции в маг-

РАН.

нитную анизотропию CoFe₂O₄ сравним с ее вели-

чиной. Такой аномально большой вклад магнито-

стрикции в магнитную анизотропию и магнитооп-

ЛИТЕРАТУРА

тические эффекты для CoFe₂O₄ подтверждается и

прямым наблюдением искажения октаэдрического

K. Roy, Proc. SPIE 9167, 9167OU (2014).

окружения ионов Co²⁺ и Fe³⁺ в магнитном поле

А. Б. Устинов, П. И. Колков, А. А. Никитин и др.,

в [15].

ЖТФ 81, 75 (2011).

А. А. Бухарев, А. К. Звездин, А. П. Пятаков,

Ю. К. Фетисов, УФН 188, 1289 (2018).

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

J. Ferre and G. A. Gehring, Rep. Prog. Phys. 47, 513

(1984).

Исследование оптических и магнитооптиче-

ских свойств монокристалла кобальтового феррита

А. С. Москвин, Д. Г. Латыпов, В. Г. Гудков, ФТТ

30, 413 (1988).

CoFe₂O₄ в инфракрасной области спектра показало

наличие тонкой структуры в спектре поглощения,

Е. А. Ганьшина, А. В. Зенков, Г. С. Кринчик и др.,

связанной с примесными состояниями. Эта струк-

ЖЭТФ 99, 274 (1991).

тура проявляется и в спектрах магнитопоглощения.

Ю. П. Сухоруков, А. В. Телегин, Н. Г. Бебенин и

Коэффициенты поглощения и отражения феррита

др., ЖЭТФ 153, 127 (2018).

CoFe₂O₄ существенным образом зависят не только

от величины, но и от ориентации магнитного поля

Yu. P. Sukhorukov, A. V. Telegin, N. G. Bebenin et

al., Solid State Commun. 263, 27 (2017).

относительно кристаллографических осей. Обна-

руженная тесная связь между магнитооптическими

Ю. П. Сухоруков, А. В. Телегин, Н. Г. Бебенин и

эффектами в области примесного поглощения и маг-

др., Письма в ЖЭТФ 108, 47 (2018).

нитострикцией указывает на изменение спектров в

10.

А. В. Телегин, Ю. П. Сухоруков, В. Д. Бессонов и

результате искажения окружения ионов Co²⁺ и Fe³⁺

др., Письма в ЖТФ 45, 19 (2019).

в магнитном поле. Показано, что в ферримагнитной

шпинели CoFe₂O₄ магнитострикция дает аномально

11.

B. S. Holinsworth, D. Mazumdar, H. Sims et al.,

большой (порядка 1/2К₁) вклад в константу маг-

Appl. Phys. Lett. 103, 082406 (2013).

нитной анизотропии K₁. Полученные результаты

12.

R. C. Rai, S. Wilser, M. Guminiak et al., Appl. Phys.

подтверждают высказанное ранее предположение о

A 106, 207 (2012).

том, что в отличие от материалов со слабой маг-

13.

C. Himcinschi, I. Vrejoiu, G. Salvan et al., J. Appl.

нитострикцией, таких как Hg(Cd)Cr₂Se₄, в шпине-

Phys. 113, 084101 (2013).

ли CoFe₂O₄ с сильной магнитострикцией влияние

магнитного поля на оптические свойства является

14.

A. Rahman, A. Gafur, and A. R. Sarker, Int. J. Inn.

непрямым: поле приводит к возникновению иска-

Research in Adv. Engin. 2, 99 (2015).

жений кристаллической решетки, что приводит к

15.

G. Subias, V. Cuartero, J. Garsia et al., Phys. Rev.

изменению электронной структуры. Большие ве-

B 100, 104420 (2019).

личины эффектов магнитопоглощения, магнито-

16.

M. I. Danil’kevich, G. V. Litvinivich, and V. I. Nau-

пропускания и магнитоотражения света (до 12 %

menko, J. Appl. Spectr. 24, 38 (1976).

в поле 3 кЭ) свидетельствуют о большом практи-

ческом потенциале нового направления стрейнтро-

17.

R. Bujakiewicz-Koronska, L. Hetmanczyk, B. Gar-

ники — стрейн-магнитооптики. Например, в созда-

barz-Gios et al., Cent. Eur. J. Phys. 10, 1137 (2012).

1123