Вышедшие номера
Электронная структура и спиновые флуктуации в геликоидальном ферромагнетике MnSi
Министерство образования и науки Российской Федерации, проектная часть государственного задания, З.1236.2014/К
Повзнер А.А.1, Волков А.Г.1, Ясюлевич И.А.1
1Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
Email: a.a.povzner@urfu.ru
Поступила в редакцию: 1 декабря 2015 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2016 г.

Исследуется влияние спиновых флуктуаций на магнитные свойства ферромагнитного гелимагнетика MnSi в модели Хаббарда, дополненной учетом антисимметричного релятивистского взаимодействия Дзялошинского-Мория для зонных электронов. Полученные уравнения магнитного состояния указывают на взаимосвязь тонкой структуры плотности электронных состояний с намагниченностью и коэффициентом межмодовой связи. Показано, что положение энергии Ферми в непосредственной близости от точки локального минимума плотности электронных состояний ведет к большим нулевым спиновым флуктуациям при малом значении намагниченности гелимагнетика. При приближении снизу к точке Нееля (примерно при 0.9TN) нулевые флуктуации исчезают, а температурный рост тепловых спиновых флуктуаций сопровождается изменением знака коэффициента межмодовой связи. Магнитное поле, перпендикулярное плоскости геликоида, приводит к возникновению и последующему "схлопыванию" гелимагнитного конуса. Однако условие смены знака коэффициента межмодовой связи делит фазовую диаграмму MnSi на две части, одна из которых отвечает индуцированному полем ферромагнитному состоянию, а другая - парамагнитному состоянию. При этом на h-T-диаграмме формируется особая область, внутри которой парамагнитное и ферромагнитное состояния оказываются неустойчивыми. Границы этой области согласуются с экспериментальными данными о границах аномальной фазы (a-фазы). Установлено, что результаты расчетов температурной зависимости магнитной восприимчивости согласуются с экспериментальными данными.