Обзор посвящен последовательному изложению результатов, полученных ранее авторами, по релаксации намагниченности в магнитоупорядоченных кристаллах. Проанализированы идеи феноменологической теории магнетизма, сформулированные в работах Ландау и Лифшица. Изложен общий метод построения диссипативной функции как для магнитоупорядоченных систем, так и для парамагнетиков. Для
магнитоупорядоченных систем учтена диссипация обменной и релятивистской природы. Установлено,
что для построения диссипативной функции необходимо учитывать не только симметрию кристалла, но
и законы сохранения намагниченности. Показано, что в случае ферромагнетика, основное состояние которого характеризуется непрерывным параметром вырождения, релаксационное слагаемое Ландау–
Лифшица дает качественно неправильные результаты (аномально большое затухание спиновых волн).
По предложенной нами методике рассчитаны и проанализированы спектры спиновых волн и их затухание для ферромагнетиков одноосной, тетрагональной и кубической симметрии, а также двухподрешеточных одноосных ферритов. Установлен двухступенчатый характер релаксации вектора намагниченности в ферромагнетиках и многоступенчатый характер релаксации в ферритах. В ферритах наиболее
быстрым процессом является процесс релаксации длины вектора антиферромагнетизма. Показано, что
эта релаксация обусловлена обменным взаимодействием между подрешетками феррита и усилена обменными взаимодействиями внутри подрешеток. Релаксация суммарной намагниченности феррита происходит значительно медленнее и, как и в случае простого ферромагнетика, описывается неоднородными обменными взаимодействиями и релятивистскими взаимодействиями. Полученные в работе
результаты хорошо согласуются с последними экспериментальными данными.
Огляд присвячено послідовному викладу результатів, які отримані раніше авторами, по релаксації намагніченості в магнітоупорядкованих кристалах. Проаналізовано ідеї феноменологічної теорії магнетизму, що сформульовані в роботах Ландау та Ліфшиця. Викладено загальний метод побудови дисипативної функції як для магнітоупорядкованих систем, так і для парамагнетиків. Для магнітоупорядкованих систем враховано дисипацію обмінної та релятивістської природи. Встановлено, що для побудови дисипативної функції необхідно враховувати не лише симетрію кристала, але і закони збереження намагніченості. Показано, що у разі феромагнетика, основний стан якого характеризується безперервним параметром виродження, релаксаційний доданок Ландау–Ліфшиця дає якісно неправильні результати (аномально велике загасання спінових хвиль). За запропонованою нами методикою розраховано та проаналізовано спектри спінових хвиль і їх загасання для феромагнетиків одновісної, тетрагональної та кубічної симетрії, а також двохпідграткових одновісних феритів. Встановлено двоступеневий характер релаксації вектора намагніченості у феромагнетиках і багатоступеневий характер релаксації у феритах. У феритах найбільш швидким процесом є процес релаксації довжини вектора антиферомагнетизму. Показано, що ця релаксація обумовлена обмінною взаємодією між підгратками фериту і посилена обмінними взаємодіями усередині підграток. Релаксація сумарної намагніченості фериту відбувається значно повільніше і, як і у разі простого феромагнетика, описується неоднорідними обмінними взаємодіями і релятивістськими взаємодіями. Отримані в роботі результати добре узгоджуються з останніми експериментальними даними.
The results on relaxation in magnetically ordered crystals obtained by the authors are consistently presented in the review. The ideas of the phenomenological theory of magnetism stated by Landau and Lifshitz are analyzed. A general method of constructing the dissipative function for magnetically ordered systems and for paramagnetic materials is presented. The dissipation of both the exchange and the relativistic nature is taken into account for the case of magnetically ordered systems. It is determined that to construct dissipation function account must be taken of not only the crystal symmetry, but the conservation laws of magnetization as well. It is shown that in the case of a ferromagnet the ground state of which is characterized by the continuous degeneracy parameter, the Landau–Lifshitz relaxation term gives qualitatively incorrect results (abnormally large attenuation of spin waves). According to the method proposed in the paper the spectra of spin waves and their damping for uniaxial, tetragonal and cubic ferromagnets and for two-sublattice uniaxial ferrites has been calculated and analyzed. It is established that the relaxation of mag-netization vector in ferromagnets is of a two-step nature and in ferrites it is a multistage one. In ferrites the most rapid process is the relaxation antiferromagnetism vector length. It is shown that this relaxation is caused by the exchange interaction between the ferrite sublattices and is reinforced by the exchange interactions within the sublattices. The relaxation of the total magnetization of ferrite is much slower and is described by the inhomogeneous exchange interaction and relativistic interaction, as in the case of a simple ferromagnet. The presented results are in good agreement with the recent experimental data.
