1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 12, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 12, стр. 1177-1185

Одноосный квадрупольный порядок в магнетике с сильным биквадратичным обменом

Е. Е. Кокорина a, *, М. В. Медведев a, **

a Институт электрофизики УрО РАН
620016 Екатеринбург, ул. Амундсена, 106, Россия

* E-mail: kokorina@iep.uran.ru
** E-mail: medvedev@iep.uran.ru

Поступила в редакцию 14.08.2023
После доработки 28.09.2023
Принята к публикации 04.10.2023

Аннотация

Показано, что в магнетике с достаточно сильным биквадратичным обменным взаимодействием (по сравнению с билинейным обменом) и спином $S > 1$ температурный переход от неупорядоченного парамагнитного состояния к основному ферромагнитному состоянию проходит через промежуточную магнитоупорядоченную фазу − одноосное квадрупольное упорядочение. Для магнетика со спином $S = 3{\text{/}}2$ в приближении среднего поля построена фазовая диаграмма магнитных состояний в области больших значений биквадратичного обмена и исследовано, как последовательность двух фазовых переходов – “парамагнитное состояние−квадрупольное состояние” и “квадрупольное состояние–ферромагнитное состояние” − проявляет себя в температурном поведении магнитной теплоемкости и начальной магнитной восприимчивости.

Ключевые слова: биквадратичный обмен, одноосное квадрупольное упорядочение, магнитная теплоемкость, начальная магнитная восприимчивость

Список литературы

  1. Anderson P.W. New approach to the theory of superexchange interactions // Phys. Rev. 1959. V. 115. P. 2−11.

  2. Huang N.L., Orbach R. Biquadratic superexchange // Phys. Rev. Lett. 1964. V. 12. P. 275−277.

  3. Spisak D., Hafner J. Theory of bilinear and biquadratic exchange interactions in iron: bulk and surface // JMMM. 1997. V. 168. P. 257−268.

  4. Kartsev A., Augustin M., Evans R.F.L., Novoselov K.S., Santes E.J.G. Biquadratic exchange interactions in two-dimensional magnets // NPJ: Computational Materials. 2020. 150. 11 p.

  5. Нагаев Э.Л. Магнетики со сложным обменным взаимодействием. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 232 с.

  6. Chen H.H., Levy P.M. Quadrupole phase transitions in magnetic solids // Phys. Rev. Lett. 1971. V. 27. P. 1383.

  7. Chen H.H., Levy P.M. Dipole and quadrupole phase transitions in Spin-1 metals // Phys.Rev. 1973. V. 7. P. 4267−4284.

  8. Кокорина Е.Е., Медведев М.В. Квадрупольное упорядочение и обратный магнитокалорический эффект в магнетике с биквадратичным обменом и спином S = 1 // ФММ. 2022. Т. 123. С. 939−948.

  9. Вальков В.В., Мацулева Г.Н., Овчинников С.Г. Влияние сильного кристаллического поля на спектральные свойства магнетиков с биквадратичным обменом // ФТТ. 1989. Т. 31. Вып. 6. С. 60−67.

  10. Смарт Дж. Эффективное поле в теории магнетизма. М.: Мир, 1968. 272 с.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал