Слоистые магнетики - кристаллич. вещества, в к-рых обменное взаимодействие
внутри слоев (плоскостей), содержащих магн. ионы, существенно превышает
межплоскостные обменные взаимодействия (энергии взаимодействий соответственно
JE и J'). Малость межплоскостных взаимодействий обычно вызвана
относит. удалённостью магн. плоскостей друг от друга, а также типом магн.
упорядочения. Так, в K2NiF4, кристаллич. решётка
к-рого показана на рис., антиферромагн. обмен внутри плоскости и относительное
расположение магн. слоев приводят к ослаблению межплоскостного магн. взаимодействия.
Кристаллическая структура соединения K2NiF4.
В простейших моделях С. м. можно рассматривать как систему независимых
двумерных (2D-)магнетиков. Различают след. типы внутриплоскостного магн.
упорядочения: а)гейзенберговский, б) х - y, или пленарный,
е)изинговский (см. Двумерные решёточные модели ).Их реализация
зависит от характера энергии спиновой магнитной анизотропии. В случае
а)эта энергия пренебрежимо мала, случаи б)и в)соответствуют
т. н. анизотропии типа «лёгкая плоскость» и «лёгкая ось». Типичными для
случая а) являются вещества, в к-рых магн. подрешётки составлены из ионов
или По Хунда
правилу орбитальный момент обоих ионов L = 0, а анизотропия,
вызываемая эффектами внутри-кристаллического поля, отсутствует.
Те же эффекты отсутствуют и для магн. ионов,
имеющих спин S = 1/2. Единств. источник анизотропии в этих веществах
- слабое магн. диполь-диполъное взаимодействие. Типичными для случая
б)являются магн. ионы
И,
а для случая в) - ионы
В 2d-гейзенберговских Магнетиках (см. Гейзенберга модель)магн.
упорядочение отсутствует при отличной от нуля температуре [1]. В 2d-пленарных
магнетиках также отсутствует спонтанная намагниченность, но существует
низкотемпературная магн. фаза, характеризующаяся «магнитной жёсткостью»
[2] и испытывающая фазовый переход Березинского - Костерлица - Таулеса
[3] в разупорядоченное состояние (см. Магнитный фазовый переход ).В
2D-изинговских магнетиках при низких темп-pax спонтанная намагниченность
отлична от нуля, т. е. они упорядочены (см. Изинга модель).
В случаях а)и 6)учёт слабых внеш. (по отношению к внутриплоскостному
взаимодействию) полей приводит к сильному нелинейному отклику системы.
В качестве таких полей можно рассматривать слабые межплоскостные взаимодействия
[4]. В изинговских магнетиках эти взаимодействия оказываются существенными
в малой окрестности
температуры Тс фазового перехода [5]:
Примером изинговского магнетика может служить CeSb. Для него характерно
ферромагн. изинговское упорядочение в плоскостях с перпендикулярным к плоскостям
направлением намагниченности. Слабый обмен между ближайшими и следующими
за ближайшими магн. слоями обусловливает сложную периодич. магн. структуру.
Фазовая диаграмма «температура Т - магн. поле Н» CeSb насчитывает
14 разл. магнитоупорядоченных структур [6], периодичность к-рых достигает
13 периодов решётки (см. Магнитная атомная структура).
К слоистым пленарным магнетнкам относится
(п = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10) [7]. Внутриплоскостное обменное взаимодействие
приводит к ферромагн. упорядочению. Благодаря слабой анизотропии этого
взаимодействия такие магнетики оказываются пленарными. Отношение энергии
анизотропии JA к энергии внутриплоскостного обменного
взаимодействия JЕ составляет по порядку 10-4-10-3.
Межплоскостные взаимодействия в несколько раз меньше поля анизотропии
и в соединении (CH3NH3)2CuCl4 имеют
ферромагн. характер, а в остальных соединениях этого типа - антиферромагнитный.
В сравнительно широкой области полей (до 1000 Э) ферромагнетик K2CuF4
[8] с кристаллич. структурой, аналогичной K2NiF4
(отношение взаимодействий:
, ведёт себя как пленарный.
Особо следует выделить интерполированные соединения. Процесс
итеркалирования графита позволяет приготовлять С. м. с хорошо выдержанной
периодичностью в расположении магн. ионов и с варьируемым значением межплоскостной
связи. Впервые в таких соединениях с внедрённым СоС12 была найдена
существенно нелинейная зависимость намагниченности М от магн. поля
H [9]:
, что характерно для поведения 2й-гейзенберговских магнетиков.
Литература по слоистым магнетикам
Mermin N., Wаgnеr Н., Absence of ferromagnetism or antiferroinagnetism in оnе-or two-dimensional isotropic Heisenberg models, «Phys. Rev. Lett.», 1966, v. 17, p. 1133;
Березинский В. Л., Разрушение дальнего порядка в одномерных и двумерных системах с непрерывной группой симметрии, «ШЭТФ», 1970, т. 59, с. 907;
Kosterlitz J. M., Тhоnlеss D. 1., Ordering metastability and phase transition in two-dimensional systems, «J. Phys.», 1973, v. C6, p. 1181;
Покровский В. Л., Уймин Г. В., Магнитные свойства плоских и слоистых систем, «ЖЭТФ», 1973, т. 65, с. 1691;
Onsager L., Crystal statistics. 1. A two-dimensional model with an order-disorder transition, «Phys. Rev.», 1944, v. 65, p. 117;
Rossat-Mignod J. и д p., Magnetic properties of cerium monopnictides, «J. Magn. and Magn. Mater.», 1983, v. 31-34, p. 398;
De Jоngh L. J., van Amstel W. D., Miedema A. R., Magnetic measurements on (C2H5NH3)2CuCl4: ferromagnetic layers coupled by a very weak antiferromagnetic interaction, «Physica», 1972, v. 58, p. 277;
Hirkawa K., Ubukoshi K., Magnetization measurements of two-dimensional planar ferromagnet K2CuFj, «J. Phys. Soc. Japan», 1981, v. 50, p. 1909;
Каримов Ю. С., Исследование неупорядоченного состояния двумерных ферромагнетиков, «ЖЭТФ», 1973, т. 65, с. 261.
Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция? Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда". На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли. Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма. Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал: "Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985] Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
или
По Хунда
правилу орбитальный момент обоих ионов L = 0, а анизотропия,
вызываемая эффектами внутри-кристаллического поля, отсутствует.
Те же эффекты отсутствуют и для магн. ионов
,
имеющих спин S = 1/2. Единств. источник анизотропии в этих веществах
- слабое магн. диполь-диполъное взаимодействие. Типичными для случая
б)являются магн. ионы
И
,
а для случая в) - ионы
температуры Тс фазового перехода [5]:
(п = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 10) [7]. Внутриплоскостное обменное взаимодействие
приводит к ферромагн. упорядочению. Благодаря слабой анизотропии этого
взаимодействия такие магнетики оказываются пленарными. Отношение энергии
анизотропии JA к энергии внутриплоскостного обменного
взаимодействия JЕ составляет по порядку 10-4-10-3.
Межплоскостные взаимодействия в несколько раз меньше поля анизотропии
и в соединении (CH3NH3)2CuCl4 имеют
ферромагн. характер, а в остальных соединениях этого типа - антиферромагнитный.
, ведёт себя как пленарный.
, что характерно для поведения 2й-гейзенберговских магнетиков.
