Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Спиновые волны

Спиновые волны (далее С)

  1) в средах (магнетиках) волны нарушений "спинового порядка". В ферромагнетиках, антиферромагнетиках и ферритах спины и связанные с ними моменты в основном состоянии строго упорядочены. Из-за сильного обменного взаимодействия между отклонение момента какого-либо от положения равновесия не локализуется, а в виде волны распространяется в среде. С являются элементарным (простейшим) движением моментов в магнетиках. Существование С было предсказано Ф. Блохом в 1930.

  С, как всякая волна, характеризуется зависимостью частоты w от волнового вектора k (законом дисперсии). В сложных магнетиках ( с несколькими подрешетками) могут существовать несколько типов С; их закон дисперсии существенно зависит от структуры тела.

  С допускают наглядную классическую интерпретацию: рассмотрим цепочку из расстояния между которыми а, в поле Н (см. рис.). Если волновой вектор С k = 0, это означает, что все спины синфазно прецессируют вокруг направления поля Н. Частота этой однородной прецессии равна ларморовой частоте w0. При k ¹ 0 спины совершают неоднородную прецессию: прецессии отдельных спинов (1, 2, 3 и т. д.) не находятся в одной фазе, сдвиг фаз между соседними равен ka (см. рис.). Частота w (k) неоднородной прецессии больше частоты однородной прецессии w0. Зная силы взаимодействия между спинами, можно рассчитать зависимость w(k).

  В ферромагнетиках для длинных С (ka << 1) эта зависимость проста:

; (1)

  величина  порядка величины обменного интеграла между соседними Как правило, wе >> w0. Частота однородной прецессии w0 определяется анизотропией и приложенным к нему полем Н: , где gмагнитомеханическое отношение, b — константа анизотропии, М — намагниченность при Т = 0 К. Квантовомеханическое рассмотрение системы взаимодействующих спинов позволяет вычислить законы дисперсии С для различных решеток при произвольном соотношении между длиной С и постоянной решетки.

  С ставят в соответствие квазичастицу, называемую магноном. При Т = 0 К в магнетиках нет магнонов, с ростом температуры они появляются и число магнонов растет — в ферромагнетиках приблизительно пропорционально T3/2, а в антиферромагнетиках "T3. Рост числа магнонов приводит к уменьшению порядка. Так, благодаря возрастанию числа С с ростом температуры уменьшается намагниченность ферромагнетика, причем изменение намагниченности  (закон Блоха).

  С проявляют себя в тепловых, высокочастотных и др. свойствах магнетиков. При неупругом рассеянии нейтронов магнетиками в последних возбуждаются С Рассеяние нейтронов — один из наиболее результативных методов экспериментального определения законов дисперсии С (см. Нейтронография).

  2) С в немагнитных металлах — колебания спиновой плотности электронов проводимости, обусловленные обменным взаимодействием между ними. Существование С в немагнитных металлах проявляется в некоторых особенностях электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), в частности в селективной прозрачности металлических пластин для электромагнитных волн с частотами, близкими к частоте ЭПР.

  Лит.: Ахиезер А. И., Барьяхтар В. Г., Пелетминский С. В., С, М., 1967.

  М. И. Каганов.



Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 05.07.2022 07:31:08