Новый класс универсальности, обусловленный ян-теллеровской дисторсией и двойным обменом
Абдулвагидов Ш.Б., Джабраилов Ш.З., Абдулвагидов Б.Ш., Курбаков А.И.

Поступила в редакцию: 27 Марта 2019

DOI: 10.31857/S0044451020040069

PDF (568.3K)

Скейлинг магнитной теплоемкости двух манганитов, La_0.85Ag_0.15MnO₃ и Sm_0.55Sr_0.45MnO, дал критические индексы теплоемкости α =-0.23 и корреляционного радиуса магнитного параметра порядка u =0.7433, не относящиеся к какому-либо из известных классов универсальности. Благодаря высокому качеству образцов объяснить эти результаты химическими неоднородностями и/или структурными несовершенствами не представляется возможным. Таким образом, не только химический беспорядок и/или структурные дефекты, но и коллективное поведение решетки может обусловливать наличие необычных критических индексов. Установлена аналогия между влиянием поля и допирования на физические свойства тройных оксидов переходных элементов: магнитное поле, влияя на искажения решетки через ориентацию t_2g-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 магнитоструктурным беспорядком, приводит также и к нарушению скейлинговских равенств 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. Нарушение двойных обменных связей приводит к метамагнитным кластерам с магнитным диполь-дипольным взаимодействием между 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, высокотемпературные сверхпроводники. 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 перемещаться, вынуждают магнитные моменты катионов Mn ориентироваться в одном направлении.