Возможность образования и обратимой перестройки равновесной доменной структуры в антиферромагнетиках

Магнетизм

Анотація

Показано, что магнитоупругое взаимодействие может играть существенную роль в формировании равновесной доменной структуры в антиферромагнетиках, имеющих два и более эквивалентных легких направления оси магнитной анизотропии. В рамках феноменологи ческой модели с использованием методов нелинейной теории упругости продемонстрировано, что поверхность кристалла может служить и служит источником фиктивных "упругих зарядов" несовместности, следствие которых аналогично следствию существования магнитостатических зарядов, возникающих на поверхности ферромагнитных кристаллов и приводящих к образованию доменов. При этом поверхность кристалла рассматривается как особая фаза со своими магнитными, упругими и магнитоупругими свойствами. Поле "упругих зарядов" является дальнодействующим и, соответственно, дает пропорциональный объему, а не площади поверхности образца вклад в энергию "раздвойникования", которая играет основную роль в формировании равновесной доменной структуры. Возникновение последней есть нe что иное, как восстановление исходной глобальной симметрии кристалла в тех случаях, когда фазовое превращение, идущее с ее спонтанным нарушением, описывается параметром порядка, который сопряжен со сдвиговой деформацией. Условия отсутствия "упругих зарядов" внутри образца накладывают определенные ограничения на морфологию магнитоупругой доменной структуры в антиферромагнетиках. Обсуждается влияние дисклинаций, возникающих в месте стыка трех и более доменов, на характер равновесного состояния кристалла.