Новый класс универсальности, обусловленный Ян-Теллеровской дисторсией и двойным обменом

Авторы:
Ш.Б. Абдулвагидов, Ш.З. Джабраилов, Б.Ш. Абдулвагидов, А.И. Курбаков
Авторы из ОИКС:
Год публикации:
2020
Журнал:
ЖЭТФ N 4 vol. 157 630-647
Ключевые слова:
класс универсальности; скейлинговские равенства; Ян-Теллеровское искажение; двойной обменный ферромагнетизм; фаза Гриффитса; метамагнетизм; теплоемкость; сильно-коррелированная 3d-электронная система
Абстракт:

Скейлинг магнитной теплоемкости двух манганитов, La0.85Ag0.15MnO3 и Sm0.55Sr0.45MnO, дал критические индексы теплоемкости α = 0.23 и корреляционного радиуса магнитного параметра порядка  = 0.7433, не относящиеся к какому-либо из известных классов универсальности. Высокое качество образцов не дает повода для объяснения этих результатов химическими неоднородностями и/или структурными несовершенствами. Это говорит о том, что не только химический беспорядок и/или структурные дефекты, но и коллективное поведение решетки может обусловливать необычные критические индексы. Установлена аналогия между влиянием поля и допирования на физические свойства тройных оксидов переходных элементов: магнитное поле, влияя на искажения решетки через ориентацию t2g–орбиталей, действует подобно химическому допированию. Представляется, что скейлинговские уравнения более стабильны, чем входящие в них критические индексы. Синхронизм решеточных искажений и ферромагнетизма приводит к необычной критичности, однако, их десинхронизация, вызванная магнитострутурным беспорядком приводит также и к нарушению скейлинговских равентств между изотермическими и изомагнитными индексами. Системы с двойным обменом, хотя и обнаруживают необычную критичность, следуют скейлинговским уравнениям до тех пор, пока магнитное поведение синхронизировано с кооперативным поведением искажений решетки – когерентными Ян-Теллеровскими дисторсиями. Нарушения двойных обменных связей приводит к метамагнитным кластерам с магнитным диполь-дипольным взаимодействием меж ними, что десинхронизирует решеточные искажения и ферромагнетизм, при этом нарушаются скейлинговские уравнения. Предлагаемый новый класс универсальности включает в себя такие различные вещества, как манганиты, кобальтиты, кристаллические Fe-Pt и аморфные Fe-Mn сплавы, высокотемпературный сверхпроводник. Необычная критичность в системах с двойным обменом следствие необычной, полуклассической природы двойного обменного ферромагнетизма, возникающего не из-за виртуального обмена, как в обычном ферромагнетике, а благодаря реальному обмену - току электронов по цепочкам Mn3+-O-Mn4+ с сохранением спина. Двойной обменный ферромагнетизм возникает только из-за того, что электроны, чтобы свободно блуждать, заставляют магнитные моменты катионов Mn смотреть в одном направлении.

Вверх