Спектр динамической магнитной восприимчивости хаотизированного f–d-магнетика со спин-решеточной связью. II. «Раскрытие» зон спиновых возбуждений

Abstract

Исследована трансформация спектров магнитного поглощения узкозонного ферромагнитного проводника, содержащего локальные f и квазилокальные d магнитные моменты, в условиях слабой спин-решеточной связи и пространственной хаотизации g-факторов квазилокальной и локальной спиновых подсистем. Показано, что хаотизация g-факторов (например, в результате введения примеси) приводит главным образом к «раскрытию» (т.е. к проявлению в спектре магнитного поглощения) формируемых в системе акустической и оптической магнонных зон, не изменяя при этом положение и форму узких линий магнитного резонанса, составляющих спектр беспримесного кристалла. Эффекты спин-решеточного взаимодействия приводят, помимо «раскрытия» фононной и магнонных зон, к сдвигу и температурному размытию узких резонансных линий. Относительные поправки к эффективным магнонным массам, порождаемые спин-решеточным взаимодействием в 4f–5d-металле, составляют ~2·10⁻⁴ для акустической моды и ~4·10⁻⁴ для оптической.

Досліджено трансформацію спектрів магнітного поглинання вузькозонного феромагнітного провідника, що містить локальні f та квазілокальні d магнітні моменти, в умовах слабкого спін-граткового зв’язку і просторової хаотизації g-факторів квазілокальної та локальної спінових підсистем. Показано, що хаотизація g-факторів (наприклад, внаслідок введення домішок) призводить головним чином до «розкриття» (тобто до проявлення в спектрі магнітного поглинання) акустичної і оптичної магнонних зон, що формуються у системі, не змінюючи при цьому положення і форми вузьких ліній магнітного резонансу, що складають спектр бездом ішкового кристала. Ефекти спін-граткової взаємодії призводять, крім «розкриття» фононної та магнонних зон, до зсуву і температурного розмиття вузьких резонансних ліній. Відносні поправки до ефективних магнонних мас, які породжуються спін-гратковою взаємодією в 4f–5d-металі, становлять ~2·10⁻⁴ для акустичної моди і ~4·10⁻⁴ для оптичної.

The transformation of the spectra of magnetic absorption of a narrow band ferromagnetic conductor, containing local f and quasilocal d magnetic moments is studied in the conditions of a weak spin-lattice coupling and a spatial randomization of the g-factors of the quasilocal and local spin subsystems. It is shown that randomization of the g-factors (e.g., due to an addition of impurity) leads mainly to an «opening» (i.e. to manifestation in a spectrum of magnetic absorption) of the acoustic and optic magnon bands formed in the system, but does not affect the position and shape of the narrow magnetic resonance lines of the pure crystal spectrum. On the contrary the effects of the spin-lattice interaction lead, in addition to the «opening» of the phonon and magnon bands, to a shift and thermal broadening of the narrow resonance lines. The relative additions to the effective magnon masses, generated by the spin-lattice interaction in the 4f–5d-metal, amount to ~2·10⁻⁴ for the acoustic mode and ~4·10⁻⁴ for the optic one.