Анотація до роботи:

Калита В.М. Ефекти магнітопружності та анізотропії в магнітних властивостях феро- та антиферомагнетиків. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора фізико-математичних наук по спеціальності 01.04.07 – фізика твердого тіла. – Інститут фізики НАН України, Київ, 2005.

Дисертаційна робота присвячена опису впливу магнітострикції та анізотропії на магнітні властивості високосиметричних феро- та антиферомагнетиків, в яких має місце багатократне просторове виродження для параметра порядку. Розглянуто легкоплощинні феро- та антиферомагнетики. Показано, що в легкоплощинних антиферомагнетиках дигалідів групи заліза багатодоменний стан має магнітопружну природу, коли термодинамічно рівноважний багатодоменний стан забезпечується узгодженням стрикції доменів з пружними полями дефектів. У феро- та антиферомагнетиках з S=1 і з одноіонною анізотропією легкоплощинного типу, порівнянною з обмінною взаємодією, спонтанне магнітне впорядкування, а також впорядкування, яке здійснюється під дією магнітного поля чи гідростатичного стиску, відбувається у вигляді «магнітних фазових переходів типу зміщення», коли параметром порядку є спінова поляризація одноіонних станів.

В дисертаційній роботі, яка присвячена дослідженню магнітного впорядкування у високосиметричних магнетиках, коли анізотропія та магнітострикція впливають на процес формування магнітного стану кристалу і визначають властивості магнітовпорядкованих станів, були отримані наступні основні результати:

1. Встановлено, що в легкоплощинних антиферомагнетиках CoCl₂ і NiCl₂ магнітопружні взаємодії мають двочастинкову (спін-спінову) природу: в CoCl₂ основними є однопідграткові, а в NiCl₂ міжпідграткові магнітопружні взаємодії. Показано, що вимушена магнітострикція однорідного стану пропорційна квадрату напруженості магнітного поля, а температурна залежність спонтанної стрикції CoCl₂ визначається «незамороженістю» орбітального моменту іонів Co⁺⁺, що призводить до значної нелінійності міжспінових взаємодій ефективного спін-гамільтоніану.

2. Показано, що в легкоплощинних антиферомагнетиках NiCl₂ та CoCl₂ рівноважний багатодоменний стан має магнітопружну природу. При його перебудові під дією магнітного поля магнітострикція та намагніченість змінюються взаємозв’язано. Формування такого багатодоменного стану здійснюється за рахунок узгодження стрикції доменів з пружними полями дефектів структури кристалу.

3. Отримано, що в синглетних магнетиках з одноіонною анізотропією легкоплощинного типу магнітне поле, яке направлене уздовж осі важкого намагнічування і яке не понижує симетрії в площині, індукує фазовий перехід до магнітного стану, при якому параметром порядку є величина спінової поляризації, а фазове перетворення відбувається як магнітний фазовий перехід типу зміщення.

4. Побудовано термодинамічну теорію спонтанних магнітних фазових переходів типу зміщення в системах з S=1 і синглетним основним станом, коли параметром порядку є спінова поляризація.

5. Показано, що в одноосьовому феромагнетику конкуренція білінійної та одночастинкової анізотропій другого порядку може призвести до орієнтаційного фазового переходу.

6. Показано, що в системах з S=1 при гідростатичному стиску можуть відбуватися індуковані тиском магнітні фазові переходи типу зміщення, які супроводжуються магнітним колапсом.

7. Отримано, що спонтанне пониження симетрії в легкоплощинному феромагнетику з S=1 при індукованому магнітним полем магнітному фазовому переході типу зміщення супроводжується магнітострикцією, величини якої лінійно залежать від напруженості магнітного поля.

8. Показано, що в феромагнетику з S=1, коли біквадратичний обмін порівнянний чи більший білінійного обміну, має спостерігатися високотемпературна аномалія для магнітострикції, яка відбувається заздалегідь до точки феромагнітного впорядкування.

Публікації автора:

1. Калита В.М. Локтєв В.М. Про термодинамічний опис магнітного впорядкування спінових систем з S=1 // УФЖ. –1995. - Т. 40, № 3. - С.235-240.

2. Калита В.М., Лозенко А.Ф. Об особенностях температурной зависимости магнитострикции NiCl₂ // ФНТ. – 1995. - Т.21, № 6. - С.671-674.

3. Калита В.М., Лозенко А.Ф. Проявление негейзенберговских взаимодействий в температурной зависимости частоты ЯМР кристалла NiCl₂ // ФНТ. – 1997. - Т.23, №4. - с.399-401.

4. Калита В.М., Лозенко А.Ф., Рябченко С.М., Троценко П.О. Магнітопружність і доменна структура в антиферомагнітних кристалах групи заліза // УФЖ . – 1998. – Т. 43, № 11. – С. 1469- 1486.

5. Калита В.М., Лозенко А.Ф. Описание упорядочения температурной зависимости восприимчивости и магнитострикции одноподрешеточной системы спинов с S=1 и большим биквадратичным обменом // ФНТ. - 1998. - Т.24, №10. - С.958-964.

6. Калита В.М., Лозенко А.Ф. Рябченко С.М. Температурно-полевые особенности магнитострикции в антиферромагнитной фазе легкоплоскостного антиферромагнетика CoCl₂ // ФНТ. -2000. - Т.26, № .7 - С.671-677.

7. Kalita V.M., Lozenko A.F. Ryabchenko S.M., Trotsenko P.O. Investigation of Magneto-Elastic Domains in Easy-Plane Antiferromagnets // Materials Science Forum. – 2001.- Vol. 373-376. - P.57-62.

8. Калита В.М., Лозенко А.Ф. О магнитоупругой природе антиферромагнитных доменов в легкоплоскостных кристаллах дигалидов группы железа // ФНТ. – 2001. - Т.27, №5. - С.489-494.

9. Калита В.М., Лозенко А.Ф. Магнитострикция при перестройке доменной структуры легкоплоскостного антиферромагнетика в случае магнитоупругого механизма его многодоменности // ФНТ. – 2001. - Т.27, №8. - С.872-878.

10. Калита В.М., Лозенко А.Ф. О негейзенберговском вкладе в межспиновые взаимодействия антиферромагнетика с S=3/2 // ФНТ. – 2002. - Т.28, №1. - С.91-94.

11. Калита В.М., Лозенко А.Ф., Троценко П.А. Магнитострикция антиферромагнетика NiCl₂ в однородном и многодоменном состояниях // ФНТ. – 2002. - Т.28, №4. - С. 378-383.

12. Калита В.М., Иванова И.М., Локтев В.М. Особенности намагничивания антиферромагнетика с одноионной анизотропией типа "легкая плоскость" и со спинами ионов S=1 // ФНТ. – 2002. - Т.28, №6. - С.667-670.

13. Калита В.М., Локтев В.М. К теории магнитных фазовых переходов в магнетиках с большой одноионной анизотропией // ФНТ. – 2002. - Т.28, №.12 - С.1244-1250.

14. Калита В.М. Локтев В.М. О магнитных фазовых переходах типа смещения при спиновом упорядочении в магнетиках с сильной одноионной анизотропией // ФТТ. – 2003. – Т. 45, № 8. - С.1450-1455.

15. Калита В.М., Лозенко А.Ф., Троценко П.А., Яткевич Т.М. Феноменологическое описание многодоменного состояния легкоплоскостного антиферромагнетика NiCl₂ // ФНТ. – 2004. - Т.30, №1. - С.38-46.

16. Калита В.М., Лозенко А.Ф., Рябченко С.М., Троценко П.А., Яткевич Т.М. Влияние многодоменности на полевые зависимости намагниченности и вынужденной стрикции в легкоплоскостных антиферромагнетиках // ФТТ. – 2004. - Т.46, №2. - С.317-324.

17. Калита В.М., Локтев В.М. Многоподрешеточная магнитная фаза, индуцированная внешним полем в синглетном магнетике // ЖЭТФ. – 2004. - Т.125, №5. - С.1149-1158.

18. Калита В.М., Лозенко А.Ф., Рябченко С.М., Троценко П.А. Роль дефектов в формировании многодоменного состояния легкоплоскостных антиферромагнетиков с магнитоупругим взаимодействием // ЖЭТФ. – 2004. - Т.126, №11. – С.1209-1220.

19. Kalita V.M., Lozenko A.F., Ryabchenko S.M., Trotsenko P.O., Yatkevich T.M. Anomalously large magnetostriction caused by rearrangement of magnetoelastic domains // Functional Materials. – 2004. – Vol.11, № 3. – P. 446-450.

20. Калита В.М., Локтев В.М. Температурные магнитные фазовые переходы при конкуренции одно- и межионной магнитных анизотропий // ФТТ. – 2005. - Т.47, №4. - С. 666-672.

21. Калита В.М., Локтев В.М. О последовательности квантовых (мета)магнитных переходов в изинговских антиферромагнетиках с одноионной анизотропией // ФНТ. – 2005. - Т.31, №7. - С.815-819.

22. Калита В.М., Лозенко А.Ф., Рябченко С.М., Троценко П.А. Магнитоупругость и доменная структура в антиферромагнитных кристаллах дигалидов группы железа // ФНТ. – 2005. - Т.31, №8/9. - С. 1042 - 1058.

23. Калита В.М., Иванова И.М., Локтев В.М. К теории квантовых магнитных фазовых переходов, индуцированных давлением в сильноанизотропных магнетиках // УФЖ. – 2005. – Т.50, №8А. – С. А45-А51.

24. Калита В.М., Иванова И.М., Локтев В.М. К теории магнитострикции при квантовых фазовых переходах в ван-флековских ферромагнетиках // УФЖ. – 2005. – Т.50, №.10 – С. 1159-1164.

25. Gomonaj E.V., Loktev V.M., Ryabchenko S.M., Lozenko A.F., Trozenko P.A., Kalita V.M. Reversible behavior of magneto-elastic domain structure in the leyered antiferromagnet of CoCl₂-type//The Europen Conference physics of magnetism 99, June 21-25, Poznan, Poland, 1999. – P.151.

26. Ryabchenko S.M., Lozenko A.F., Trotsenko P.O., Kalita V.M. Investigation of Magneto-Elastic Domains in Easy-Plane Antiferromagnets//In: Book of Abstract of EMMA 2000.-Kiev. 2000. – P.132.

27. Kalita V.M., Lozenko A.F., Ryabchenko S.M., Trotsenko P.O., Yatkevich T.M. Anomalously large magneto-striction caused by transfoma-tion of the magnrtoelastic domains// International Conference "Functional Materials", Ukraine, Crimea, Partenit, 2003, P.-9.

28. Kalita V.M., Lozenko A.F., Trotsenko P.O., Yatkevich T.M.Influence of the magnetic field on the multidomain state of the layered antiferromagnets// International Conference "Functional Materials", Ukraine, Crimea, Partenit, 2003, P.-40.

29. Калита В.М., Лозенко А.Ф., Рябченко С.М., Троценко П.А., Погорілий А.М., Шипіль О.В. Дослідження багатошарової магнітної наносистеми Fe/Au/Tb// Нанорозмірні системи: електронна, атомна будова і властивості, НАНСИС 2004. Київ, 2004, С. – 183.

30. Kalita V.M., Lozenko A.F., Ryabchenko S.M., Trotsenko P.O., Pogorilyy A.M., Shypil E.V. Investigation of the magnetization of multilayer Fe/Au/Tb films // The 1^st Ukraine-Korea Seminar on Nanophotonics and Nanophysics, Ukraine, Kiev, 21-23 June 2005, P.-35.

31. Kalita V.M., Loktev V.M. Quantum (meta)magnetic transitions in Ising model with single-ion anisotropy// Annual Conference in Ukraine StatPhys 2005, Ukraine, Lviv, 2005, P.–36.