Cперомагнетизм (от греч. speiro - рассеиваю, разбрасываю) - магн.
состояние аморфных магнетиков, в к-ром равновесные ориентации локализов.
магнитных
моментов распределены в пространстве хаотически (суммарная намагниченность
отсутствует) и корреляции между ориентациями близлежащих атомных магн.
моментов исчезают на интервале неск. межатомных расстояний [1]. Осн. микроскопич.
причиной возникновения С. является существование хаотической одноионной
магнитной анизотропии типа «лёгкая ось» с энергией
(где D > 0 [2 и 3]), к-рая в случае относительно малого значения
параметра обменного взаимодействия (J > 0 или / < О, D/|J|1)
вынуждает эфф. моменты Si подстраиваться к хаотически
распределённым локальным осям лёгкого намагничивания ni. Такой
механизм характерен для металлич. стёкол типа «редкоземельный металл (с
ненулевым орбитальным моментом ионов) - благородный или переходный металл»,
напр. аморфные системы типа Dy- Си, Tb-Ag. По своей магнитной атомной
структуре и осн. особенностям магн. свойств сперомагнетики - частный
случай спиновых стёкол. Термин «спиновые стёкла» чаще относят к
магнетикам, в к-рых величина и знак обменного взаимодействия меняются случайным
образом, в силу чего атомные магн. моменты в них ориентированы хаотически.
В случае нарушения сферич. симметрии распределения случайных ориентации
магн. моментов возникает состояние, называемое асперо магнетизмом (сокращение
от «асимметричный Сперомагнетизм»), с ненулевой намагниченностью, т. к.
большая часть атомных магн. моментов образует острые углы с направлением
намагниченности, а меньшая часть - тупые (рис.). Асперомагнетизм (своеобразный
неколлинеарный ферромагнетизм) является состоянием промежуточного типа
между состоянием спинового стекла и обычным коллинеарным ферромагнетизмом.
Поэтому он обладает как особенностями спин-стекольного состояния (эффекты
магн. вязкости и необратимости магн. изменений из-за наличия многократно
вырожденных минимумов свободной энергии, отделённых друг от друга потенц.
барьерами), так и дальним ферромагн. порядком [4]. Однако асперомагнетизм
является метастабильным состоянием, отделённым потенц. барьером от осн.
состояния спин-стекольного типа [5 и 6]. Наличие регулярной пространственной
составляющей в магн. анизотропии (к-рая может, напр., возникнуть благодаря
механизму магнитоупругой связи с внутр. или внеш. напряжениями образца)
может стабилизировать асперомагнетизм со спонтанным дальним ферромагн.
порядком. Такая ситуация, по-видимому, реализуется в аморфных сплавах Cd-Ag
со слабой хаотич. анизотропией [7].
Схематическое изображение сперомагнитной (a) и асперомагнитной (б)
структур.
Если подсистему магн. ионов с асперомагн. структурой рассматривать как
своеобразную хаотическую магнитную под решётку, то такая подрешётка
может выступать базовым элементом построения более сложных хаотических
магн. структур в неупорядоченных магнетиках с неск. сортами магн. ионов
(см. Сперимагнетизм)[8].
Литература по сперомагнетизму
Соеу J. M. D., Amorphous magnetic order, «J. Appl. Phys.», 1978, v. 49, № 3, p. 1646;
Hаrris R., Plisсhke M., Zuckermann M. J., New model for amorphous magnetism, «Phys. Rev. Lett.», 1973, v. 31, № 3, p. 160;
Cochrane R. W., Harris R., Zuckermann M. J., The role of structure in the magnetic properties of amorphous alloys, «Phys. Repts», 1978, v. 48, № 1, p. 1;
Sellmeyer D. J., Nafis S., Random magnetism in amorphous rare earth alloys, «J. Appl. Phys.», 1985, v. 57, № 8, p. 3584;
Pelсоvits R. A., Pуtte E., Rudniсk J., Spin-glass and ferromagnetic behavior induced by random uniaxial anisotropy, «Phys. Rev. Lett.», 1978], v. 40, Mi 7, p. 476;
Jayaprakash G., Kirkpatrick S., Random anisotropy models in the Ising limit, «Phys. Rev. B», 1980, v. 21, № 9, p. 4072;
von Molnar S. и др., Random anisotropy effects in amorphous rare earth alloys (invited), «J. Appl. Phys.», 1982, v. 53, № 11, p. 7666;
Xёpд К. М., Многообразие видов магнитного упорядочения в твердых телах, пер. с англ., «УФН», 1984, т. 142, в. 2, с. 331.
(где D > 0 [2 и 3]), к-рая в случае относительно малого значения
параметра обменного взаимодействия (J > 0 или / < О, D/|J|
1)
вынуждает эфф. моменты Si подстраиваться к хаотически
распределённым локальным осям лёгкого намагничивания ni. Такой
механизм характерен для металлич. стёкол типа «редкоземельный металл (с
ненулевым орбитальным моментом ионов) - благородный или переходный металл»,
напр. аморфные системы типа Dy- Си, Tb-Ag. По своей магнитной атомной
структуре и осн. особенностям магн. свойств сперомагнетики - частный
случай спиновых стёкол. Термин «спиновые стёкла» чаще относят к
магнетикам, в к-рых величина и знак обменного взаимодействия меняются случайным
образом, в силу чего атомные магн. моменты в них ориентированы хаотически.
