Физика

Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами — Мория Т.

Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами
Научное издание

год издания — 1988, кол-во страниц — 288, ISBN — 5-03-000067-4, 3-540-15422-1, тираж — 1800, язык — русский, тип обложки — мягк., масса книги — 320 гр., издательство — Мир

цена: 150.00 руб

Сохранность книги — хорошая. УТРАЧЕНЫ СТРАНИЦЫ СО 177 ПО 192

Tôru Moriya
SPIN FLUCTUATIONS
IN ITINERANT ELECTRON
MAGNETISM
Springer-Verlag 1985

Пер. с англ. к-тов ф.-м. наук О. А. Котельниковой и М. Ю. Николаева

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная №1. Печать офсетная

В книге крупного японского специалиста, создателя теории зонного магнетизма металлов, излагается теория спиновых флуктуации, которая позволила удовлетворительно описать свойства различных магнетиков в широком интервале температур вплоть до температуры фазового перехода. Подход, использованный в книге, не только объединяет предельные случаи полностью локализованных и полностью коллективизированных носителей магнитного момента, но позволяет описывать и промежуточные случаи.

Для физиков (как теоретиков, так и экспериментаторов), специализирующихся в области физики твёрдого тела и физики магнитных явлений, а также для аспирантов и студентов.

В книге известного японского учёного Т. Мории изложены современные теоретические представления о природе магнетизма металлов. Т. Мория является одним из авторов так называемой теории спиновых флуктуации. Именно с этой теорией связан наблюдающийся в последнее время прогресс в понимании магнитных свойств металлов и их сплавов. По сути дела в рамках этой теории создан новый язык для описания магнитных свойств металлов при конечных температурах — язык, основанный на понятии спиновых флуктуаций. Появились новые физические характеристики магнитных материалов: среднеквадратичная амплитуда спиновых флуктуаций, константы продольной и поперечной жёсткости спиновых флуктуации. Оказалось, что с помощью этих новых характеристик удаётся естественным образом описывать коллективные магнитные возбуждения не только в магнетиках с локализованными магнитными моментами (спиновые волны), но и в магнетиках с распределёнными магнитными моментами (создаваемыми коллективизированными электронами). Кроме того, на качественном, а для некоторых классов магнетиков и на полуколичественном уровне удалось учесть взаимодействие между модами этих возбуждений. Такой подход позволил понять причину неадекватности террии Стонера для описания магнитных свойств металлов при конечных температурах. Причина состоит в том, что в рамках теории Стонера не учитываются коллективные магнитные возбуждения — спиновые флуктуации, тогда как именно эти возбуждения определяют температурную зависимость магнитного момента и приводят к разрушению магнитоупорядоченного состояния.

Таким образом, именно коллективные магнитные возбуждения определяют температуру Кюри или Нееля. В рамках теории спиновых флуктуаций удалось достичь почти полного описания свойств слабых зонных магнетиков типа ZrZn₂ и MnSi; установлен новый механизм кюри-вейссовской зависимости магнитной восприимчивости, обусловленный линейной зависимостью среднеквадратичной амплитуды спиновых флуктуации от температуры. На основе этой теории создана новая классификация магнитных материалов по природе спиновых флуктуации. Такая классификация оказалась очень удобной, поскольку магнитные свойства при конечных температурах тесно связаны с характером спиновых флуктуации в данном веществе.

Однако следует отметить, что теория спиновых флуктуации, несмотря на очевидные успехи в объяснении магнитных свойств металлов, всё ещё далека от завершения. Наибольшие неясности сохраняются в области, промежуточной между пределами локальных моментов и слабого ферро- или антиферромагнетизма. В книге достаточно ясно определены области, где современная теория не даёт правильного или полного описания. Вместе с тем изложение построено так, чтобы подвести читателя к мысли о необходимости единого описания магнитных свойств металлов. Значительное внимание в книге уделяется изложению самосогласованной перенормировочной (ССП) теории магнитных свойств, которая является развитием теории среднего поля. В рамках этой теории удаётся избежать недостатков теории среднего поля и достичь адекватного описания свойств слабых зонных магнетиков. Обсуждаются также пути дальнейшего развития единой теории спиновых флуктуации и создания единой динамической теории спиновых флуктуации. Книга содержит богатый экспериментальный материал; предсказания теории сравниваются сданными экспериментов…

Предисловие редактора перевода
А. В. Ведяев

Предисловие редактора перевода	5
Предисловие автора к русскому изданию	7
Предисловие	9

ГЛАВА 1. Введение	11

1.1. Локальный магнитный момент и теория ферромагнетизма Вейсса	11
1.2. Магнитные моменты атомов	13
1.3. Модель локализованных электронов Гейзенберга	15
1.4. Модель коллективизированных электронов	16
1.5. Сопоставление моделей локализованных и коллективизированных
электронов	18
1.6. Приближение случайных фаз в теории спиновых флуктуации для
магнетиков с коллективизированными электронами	19
1.7. Локализованные моменты в металлах	20
1.8. Самосогласованная перенормировочная теория спиновых флуктуации
и слабо ферромагнитные и антиферромагнитные металлы	22
1.9. Объединённое описание магнетизма	23
1.10. План построения книги	25

ГЛАВА 2. Теория среднего поля в модели коллективизированных электронов	26

2.1. Модельный гамильтониан	27
2.2. Ферромагнетизм	29
2.3. Антиферромагнетизм	33
2.4. Волны спиновой плотности	37
2.5. Устойчивость различных спиновых упорядочений	40

ГЛАВА 3. Динамическая теория среднего поля для спиновых флуктуаций	43

3.1. Стонеровские возбуждения и спиновые волны в ферромагнитных металлах	43
3.2. Обобщенные спиновые флуктуации и динамические восприимчивости	50
3.3. Критические спиновые флуктуации	52
3.4. Антиферромагнетики	54
3 5. Недостатки теории Хартри-Фока и ПСФ	57

ГЛАВА 4. Теория самосогласованной перенормировки (ССП) спиновых флуктуаций	58

4.1. Выражение для свободной энергии системы взаимодействующих
электронов	60
4.2. Теории парамагнонов	63
4.3. Теория ССП для ферромагнитных металлов	66
4.3.1. Температура Кюри и магнитная восприимчивость выше
температуры Кюри Т_с	67
4.3.2. Аналитическое объяснение нового механизма выполнения
закона Кюри-Вейсса	72
4.3.3. Намагниченность ниже Т_с	75
4.3.4. Рассмотрение с учётом инвариантности относительно
поворота	77
4.4. Феноменологическая теория взаимодействующих мод	78
4.5. Теория ССП для антиферро- и гелимагнитных металлов	83
4.6. Физические причины нового механизма возникновения
восприимчивости, подчиняющейся закону Кюри-Вейсса	88
4.6.1. Температурные изменения среднего квадрата локальной
амплитуды спиновой флуктуации	88
4.6.2. Пространственные спиновые корреляций	90
4.7. Сосуществование ферро- и антиферромагнетизма и фазовые
переходы между ними	92
4.8. Количественные аспекты теории ССП для слабых ферромагнетиков в
модели коллективизированных носителей магнитного момента	98

ГЛАВА 5. Физические свойства слабо или почти ферро- и антиферромагнитных металлов	103

5.1. Свойства спиновых флуктуаций	103
5.2. Тепловое расширение	110
5.3. Теплоёмкость	113
5.4. Ядерная спиновая релаксация	118
5.4.1. Слабо и почти ферромагнитные металлы	119
5.4.2. Слабо и почти антиферромагнитные металлы	123
5.5. Электрическое и тепловое сопротивление; магнетосопротивление	125
5.5.1. Слабо и почти ферромагнитные металлы	126
5.5.2. Антиферромагнетики	130
5.6. Связь между флуктуациями плотности спина и заряда	132

ГЛАВА 6. Локальные магнитные моменты	135

6.1. Локальные моменты в магнитных диэлектриках	135
6.2. Переход металл — диэлектрик (переход Мотта)	138
6.3. s—d- или s—f-обменная модель	140
6.4. Образование локальных моментов в металлах	141
6.4.1. Виртуальное связанное состояное	141
6.4.2. Модель Андерсона	144
6.4.3. Модель сильной связи Вольфа-Клогстона	147
6.5. Физические свойства одиночного локального момента в металлах	149
6.6. Взаимодействие между двумя локальными моментами в металлах	151
6.7. Описание магнитных переходов металлов в рамках теории локальных
моментов	156

ГЛАВА 7. Единая теория и её общие следствия	158

7.1. Общие принципы построения единой теории	159
7.2. Феноменологическое описание единой теории	166
7.3. Общий механизм формирования кюри-вейссовской восприимчивости	167
7.3.1. Теория среднего взаимодействия между модами для магнитной
восприимчивости	167
7.3.2. Общие выражения для температуры Кюри и восприимчивости	170
7.3.3. Спиновые корреляции и магнитная восприимчивость	172
7.4. Возможность систематического анализа экспериментальных
результатов	179
7.5. Температурное изменение локальной амплитуды спиновых флуктуаций	183
7.5.1. Общие замечания	183
7.5.2. Температурно-индуцированные локальные моменты	184
7.6. Область применимости адиабатического приближения	188

ГЛАВА 8. Теория функционального интегрирования	189

8.1. Общий формализм	189
8.2. Локальный момент в металлах	196
8.3. Зонный магнетизм. Общий формализм	198
8.4. Методы расчёта функционала свободной энергии	203
8.4.1. Замкнутое выражение для ψ[ξ, η]	203
8.4.2. Длинноволновые приближения	207
8.5. Единое описание магнетизма в системах с узкими зонами	208
8.6. Приближённые методы вычисления функциональных интегралов	212
8.6.1. Единая теория	212
8.6.2. Приближение молекулярного поля (одноузельное)	214
8.6.3. Выбор вида гамильтониана взаимодействия	216
8.7. Результаты численного расчёта	216
8.7.1. Ферромагнитные переходные металлы α-Fe, Co , Ni	217
8.7.2. Антиферромагнитные металлы	220
8.7.3. Почти ферромагнитный полупроводник FeSi	221
8.7.4. Температурно индуцированные локальные моменты в CoS₂ и
CoSe₂	223
8.7.5. Магнитообъемные эффекты	225
8.8. Дополнительное обсуждение различных подходов и физических
представлений	228
8.8.1. Теория Хартри-Фока для возбужденных состояний с
пространственно изменяющейся спиновой плотностью	228
8.8.2. Теорця локальной зоны	229
8.8.3. Сохранение обменного расщепления зоны выше T_C	230

ГЛАВА 9. Спиновые флуктуации в d-электронных системах	231

9.1. Спиновые флуктуации и измерение рассеяния нейтронов	231
9.2. Системы с локальными моментами	233
9.2.1. Сплавы Гейслера	233
9.2.2. EuO	235
9.3. Вещества с магнитными свойствами, близкими к пределу локальных
моментов	235
9.3.1. MnPt₃, FePd₃	235
9.3.2. FePt₃	237
9.4. Вещества с магнитными свойствами, близкими к пределу слабого
ферро- и антиферромагнетизма	238
9.4.1. MnSi	238
9.4.2. Cr	239
9.5. Вещества в промежуточном режиме. Описание в q-пространстве	241
9.5.1. Fe₃Pt	241
9.5.2. CeFe₂	243
9.5.3. γ-Mn, γ-(FeMn), γ-Fe	243
9.5.4. α-Mn	244
9.6. Ферромагнитные переходные металлы Fe, Co, Ni	244
9.7. Некоторые систематические тенденции в парамагнитном рассеянии	250

ГЛАВА 10. К единой теории динамических спиновых флуктуации	255

10.1. Общие соображения	255
10.2. Теория функций Грина для динамических восприимчивостей	257
10.3. Влияние времени жизни электронов на спиновые флуктуации в
рамках ПСФ-ССП теории	261

ГЛАВА 11. Заключительные замечания	265

Литература	267
Предметный указатель	281

Книги на ту же тему

Корневые трансфер-матрицы в моделях Изинга, Дмитриев А. А., Катрахов В. В., Харченко Ю. Н., 2004
Физика магнитных доменов в антиферромагнетиках и ферритах, Фарзтдинов М. М., 1981
Ферриты в сильных магнитных полях, Белов К. П., 1972
Кинетические явления в неупорядоченных ферромагнитных сплавах, Ведяев А. В., Грановский А. Б., Котельникова О. А., 1992
Магнетизм и химическая связь, Гуденаф Д., 1968
Квазиодномерные магнитные солитоны, Борисов А. Б., Киселёв В. В., 2014
Квантовая теория твёрдых тел, Пайерлс Р., 1956
Флуктуационная теория фазовых переходов, Паташинский А. З., Покровский В. Л., 1975
Фазовые переходы и критические явления, Стенли Г., 1973
Введение в теорию нормальных металлов, Абрикосов А. А., 1972
Природа критического состояния, Фишер М., 1968
Лекции по физике твёрдого тела: Принципы строения, реальная структура, фазовые превращения, Жданов Г. С., Хунджуа А. Г., 1988
Электрические эффекты в радиоспектроскопии: Электронный парамагнитный, двойной электронно-ядерный и параэлектрический резонансы, Глинчук М. Д., Грачёв В. Г., Дейген М. Ф., Ройцин А. Б., Суслин Л. А., 1981
Квантовая теория явлений электронного переноса в кристаллических полупроводниках, Зырянов П. С., Клингер М. И., 1976
Нелинейные свойства твёрдых тел, 1972
Физика фононов, Рейсленд Д., 1975
Электроны и фононы в ограниченных полупроводниках, Басс Ф. Г., Бочков В. С, Гуревич Ю. Г., 1984
Электроны и фононы в металлах: Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. и доп., Брандт Н. Б., Чудинов С. М., 1990
Сверхпроводимость полупроводников и переходных металлов, Коэн М., Глэдстоун Г., Йенсен М., Шриффер Д., 1972
Доменные и магнитооптические запоминающие устройства, Розенблат М. А., ред., 1977
Элементы и устройства на цилиндрических магнитных доменах: Справочник, Евтихиев Н. Н., Наумов Б. Н., ред., 1987
Статистическая теория фазовых превращений, Гейликман Б. Т., 1954
Введение в физику шумов и флуктуаций, Мак-Доналд Д., 1964
Методы Монте-Карло в статистической физике, Биндер К., ред., 1982
Термодинамика фазовых переходов в сегнетоактивных твёрдых растворах, Ролов Б. Н., Юркевич В. Э., 1978

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Физика

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему