ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА ГЕЛИКОИДАЛЬНОЙ CТРУКТУРЫ ДВУХПОДСИСТЕМНОГО ФРУСТРИРОВАННОГО АНТИФЕРРОМАГНЕТИКА
Мартынов С.Н.

Поступила в редакцию: 20 Мая 2008

PACS: 75.10.-b, 75.10.Jm, 75.50.Ee, 75.50.-y

DJVU (172.5K)

PDF (748.9K)

Для двухподсистемного антиферромагнетика с фрустрированным межподсистемным изотропным обменом показано существование в разложении термодинамического потенциала первых производных по векторам антиферромагнетизма подсистем - инварианта Лифшица. В приближении среднего поля линеаризацией вариационных уравнений для минимума свободной энергии выведено уравнение для границы температура-поле геликоидальной фазы двухподсистемного фрустрированного антиферромагнетика. Получены выражения для критического поля при T=0, угла скоса моментов антиферромагнитных подрешеток и температуры спонтанного возникновения спирального упорядочения в отсутствие внешнего поля. Показано существование второй, более высокой, температуры появления геликоидальной магнитной структуры, индуцированной магнитным полем, с немонотонной зависимостью волнового вектора геликоида от внешнего поля. Численной минимизацией свободной энергии получены фазовая граница геликоидального состояния и температурная зависимость ориентации моментов магнитной подсистемы со слабым обменным взаимодействием. Показано, что переход в соизмеримую фазу является переходом первого рода с малым скачком намагниченности. Проведен сравнительный анализ поведения моделей с различным пространственным смещением ионов подсистем вдоль направления вектора геликоида. Предложен критерий выбора направления вектора несоизмеримой магнитной структуры.