Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
С.-с. в. нграет важную роль в динамнке многочас-тнчных спиновых снстем. Оно приводит к взаимным переворотам взаимодействующих спннов (электронных лнбо ядерных), что обеспечивает процессы поперечной релаксации магнитной, спиновой диффузии н ведёт н установлению спиновой температуры в парамагн. твёрдых телах. С.-с. в. между электронами
парамагн. центров и окружающими ядрами определяет, ироме того, процессы маги, релаксацни и динамич. соляризации ядер (см. Оверхаузера эффект).
В магнитоупорядоченных веществах (ферро- и антиферромагнетиках) С.-с. в., наряду с внутрикрис-таллич. полем, даёт вклад в магнитную анизотропию, нграет решающую роль в образовании магнитной доменной структуры. Существуют также соединения (в основном с участием редкоземельных элементов), магн. упорядочение в к-рых вообще обусловлено не обменным, а дипольным С.-с. в. (днпольиые магнетики).
Лит.: Альтшулер С. А. ,Козырев Б.М., Электронный парамагнитный резонанс соединений элементов промежуточных групп, 2 игд., М., 1972; Абрагам А., Гольдка н М., Ядерный магнетизм: порядок и беспорядок, пер. с англ., т. 1—2, М., 1984; Л у иди к А. Г., Федин Э. И., ЯМР-спектроскопия, М., 1986. В. А. Ацаркин.
СПИН-ФЛИП ПЕРЕХОД (от англ. flip — щёлкать, хлопать; «схлопыванне* магнитных подрешёток) — магнитный фазовый переход в енльном магн. поле, прн к-ром разрушается антиферромагнетизм. Прн наложении возрастающего внеш. магн. поля перпендикулярно направлению лёгкого намагничивания антиферромагн. нрнсталла векторы намагннченности магнитных подрешёток кристалла начинают поворачиваться к направлению поля и в очень сильном поле (крнтич. магн. поле Hea я» Hs, где Hb — эфф. поле обменного взаимодействия ионов) все магн. моменты ионов антиферромагнетика ориентируются вдоль поля (намагннченности подрешёток «охлопываются*). Антиферромагн. кристалл становится по существу ферромагнитным (рис. 1). Раз-
Рнс. 1. Зависимость намагниченности одноосного антиферромагнетика при T = OK от магнитного поля, перпендикулярного оси антиферромагнетизма, Mt— намагниченность насыщения подрешёток, He « Hej — критическое поле спин-флип перехода.
рушение антиферромагнетизма происходит, когда магн. энергнн подрешёток во внеш. поле сравнивается с энергией обменного взаимодействия ионов. Эффективное обменное поле Hgt являющееся критич. полем С.-ф. п., разрушающим антиферромагнетизм, определяется из условия kTN = jitfE, где Tn — темп-ра Нееля, ц я» я» MJN — величина порядка атомного магн. момента, M0 — намагниченность насыщения магн. подрешётки,
Я.кЗ
20 ¦
Рио. 2. Температурная зависимость критического поля для MnBr,-Н,0 (Tn « 21,ЗК). W
О 1 2 3 Г, К
N — полное число узлов в кристаллнч. решётке антиферромагнетика. При абс. нуле темп-ры обменная энергия по порядку величины равна kTN. С ростом темп-ры величина обменного поля, а следовательно и критич. поле «схлопывания» подрешёток, уменьшается, обращаясь в нуль при T — Tn (рис. 2). С.-ф. п. представляет собой, как правило, фазовый переход 2-го рода.
Лит.: Боровик-Романов А. С., Антиферромагнетизм, в сб.: Итоги науки. Сер. физ.-мат. науки, в. 4 м., 1962-Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971. А. М. Кадомцева.
СПИН-ФЛОП ПЕРЕХОД (от англ. flop — шлёпнуться, плюхнуться; «опрокидыванне» подрешёток) — магнитный фазовый переход, наблюдаемый в антиферромагнетиках при достаточно большом (критич,) значений виеш. магн. поля Hcl, приложенного вдоль осн антиферромагнетизма, при к-ром направление намагниченности магнитных подрешёток поворачивается перпендикулярно ориентации поля Hcl (см. Антиферромагнетизм).
Этот переход обусловлен тем, что в антнферромаг-нетиках при T «: Tn (Tn — темп-pa Нее л я) восприимчивость вдоль оси антиферромагнетизма хм меньше восприимчивости Xi в поперечном направлении, и прн нек-ром значении магн. поля Hcl разность магн. энергий —Va(Xi — Xit)-ffa сравнивается с энергией анизотропии, что и приводит к скачкообразному изменению ориентации спинов на угол л/2 (рис. 1).
г
Рис. 1. «Опрокидывание» магнитных подрешёток в анизотропном антиферромагнетике при внешнем магнитном поле H < Н«(о) и H > Hcl (б).
Рис. 2. Зависимость намагниченности M (в Гаусса системе единиц) от напряжённости внешнего магнитного поля для монокристалла CuCl1 • 2Н.0 при T = 1,57 К; J~ Hlfe, S — Н\\Ь.
Это явление впервые наблюдалось экспериментально на антиферромагн. монокристаллах GuGla-2НаО с Tn = 4,3 К. На рис. 2 приведены зависимости магн. момента этого соединения от напряжённости магн. поля, приложенного вдоль осн антиферромагнетизма (ось а) и перпендикулярно ей (ось Ь). Прн низкнх темп-рах Xu Xi> но прн достижении Hc = 6 нЭ намагниченность вдоль осн а скачком возрастает (фазовый переход 1-го рода), после чего воспрннмчнвостн по осям а н 6 оиазываются примерно одинаковыми, т. е. прн Hc > 6 кЭ намагниченности подрешёток устанавливаются перпендикулярно полю.
Крнтнч. поле С.-ф. п. связано с внутр. эфф. полями антиферромагиетнка. В случае простейшего легкоосного антнферромагнетика Hc = (2HeHa) где Hs — эфф. обменное поле, Ha — эфф. поле анизотропии.
