Спиновые флуктуации - отклонения локального значения спиновой плотности от её ср. значения. В случае некоррелированных С. ф. их вклад в термодинамич. свойства пропорц. N1/2 (где N - число частиц в системе) и исчезает в термодинамическом пределе. Возбуждения спиновой подсистемы можно рассматривать как коррелированные С. ф. К С. ф. такого рода относятся магноны, более сложные спиновые возбуждения, существующие в магнитоупорядоченных фазах при темп-pax, близких к критич., а также спиновые возбуждения в парамагн. фазе. Состояния спинового стекла или состояние со спиновой плотности, волной можно интерпретировать как ансамбль замороженных или статич. С. ф.
Наиболее полное описание свойств С. ф. в магнетиках дал Т. Мория (Т. Moriya). В рамках предложенной им теории С. ф. удалось развить единый подход к описанию свойств магнетиков с локализованными и делокализованными (коллективизированными) носителями магн. моментов. Теория С. ф. основана на использовании преобразования Стратоновича - Хаббарда для Хаббарда модели, к-рое позволяет заменить систему взаимодействующих спинов на систему невзаимодействующих спинов, находящихся в фиктивных флуктуирующих магн. полях. С помощью такого подхода удаётся построить классификацию магн. веществ по характеру С. ф, в них. В веществах с локализованными магн. моментами С. ф. являются преимущественно поперечными (т. е. локальный магн. момент может изменяться по направлению при постоянной амплитуде). В слабых зонных магнетиках (см. Зонный магнетизм, Стонера модель), напротив, преобладают продольные С. ф. (т. е. изменяется амплитуда локального момента).
В теории С. ф. получено общее выражение для температуры Кюри (для ферромагнетиков)и Нееля (для антиферромагнетиков ),а также рассчитана магн.
восприимчивость веществ с произвольным характером С. ф. При этом существуют
два механизма возникновения температурной зависимости типа Кюри - Вейса
закона для магн. восприимчивости. Для веществ с локализованными магн.
моментами возникновение такой температурной зависимости магн. восприимчивости
обусловлено постоянством амплитуды локальных магн. моментов и описывается
в рамках Гейзенберга модели. Для зонных магнетиков среднеквадратичная
амплитуда С. ф.
вблизи критич. температуры линейно зависит от температуры. Это приводит к тому,
что зависимость магн. восприимчивости от температуры также приобретает вид
закона Кюри - Вейса, но константа Кюри в этом случае обратно пропорц. параметру
продольной жёсткости С. ф., характеризующему степень изменения амплитуды
локального момента во флуктуирующем магн. поле.
Важным достижением теории С. ф. является введение представления о температурно-индуцированных локальных магн. моментах в зонных магнетиках. Благодаря тому, что амплитуда С. ф. возрастает с ростом температуры и при нек-рой температуре Т* достигает макс. значения, С. ф. в зонных магнетиках при темп-pax выше Т* приобретают такой же характер, что и С. ф. в веществах с локализованными магн. моментами, для к-рых амплитуда С. ф. фиксирована при любой температуре. Поэтому поведение магн. свойств зонных магнетиков при темп-pax выше Т* выглядит так, будто в системе существуют температурно-индуцироваиные локализованные магн. моменты.
А. В. Ведяев, О. А. Котельникова, М. Ю. Николаев
|
|
 |
