НЕПРЕРЫВНЫЙ СПИН-ПЕРЕОРИЕНТАЦИОННЫЙ ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД В ПРИПОВЕРХНОСТНОЙ ОБЛАСТИ НЕОДНОРОДНОЙ МАГНИТНОЙ ПЛЕНКИ
Анисимов А.В., Попов А.П., Паппас Д.П.

Поступила в редакцию: 21 Февраля 2005

PACS: 75.40.Cx, 75.70.Cn

DJVU (160.7K)

PDF (323.8K)

Рассматривается непрерывный спин-переориентационный переход из однородного магнитного состояния с моментами всех атомных слоев, ориентированными в плоскости пленки, в неоднородное магнитное состояние со скошенной магнитной структурой в приповерхностной области. Этот переход был обнаружен в экспериментах с ультратонкой магнитной пленкой железа, нанесенной на поверхность тонкой пленки гадолиния (0001) по расходимости магнитной восприимчивости в перпендикулярном магнитном поле при температуре около 240 К, что ниже точки Кюри гадолиния, равной 292.5 К. Показано, что в окрестности спин-переориентационного перехода термодинамический потенциал имеет вид, характерный для теории Ландау фазовых переходов второго рода. Параметр порядка, в качестве которого выбран угол ориентации момента поверхности, отсчитываемый от плоскости пленки, демонстрирует аномальное поведение, возрастая с температурой. Выведены выражения для послойной магнитной восприимчивости. Показано, что нерегулярная часть магнитной восприимчивости каждого атомного слоя демонстрирует в окрестности перехода поведение, характерное для восприимчивости в теории Ландау: она вдвое меньше в низкосимметричной фазе и расходится в точке перехода. Регулярная часть магнитной восприимчивости каждого атомного слоя вносит дополнительный вклад в асимметрию полной восприимчивости в окрестности точки перехода, что является следствием полупространственности рассматриваемой неоднородной магнитной системы.