МЕТАМАГНЕ́ТИК

МЕТАМАГНЕ́ТИК, ан­ти­фер­ро­маг­не­тик, ко­то­рый при на­ло­же­нии вдоль оси ан­ти­фер­ро­маг­не­тиз­ма маг­нит­но­го по­ля с кри­тич. зна­че­ни­ем на­пря­жён­но­сти $H_\text c$ пе­ре­хо­дит в фер­ро­маг­нит­ное со­стоя­ние без про­ме­жу­точ­ной уг­ло­вой (спин-флоп) фа­зы. При низ­ких темп-рах при дос­ти­же­нии ве­ли­чи­ны $H_\text c$ маг­нит­ный мо­мент под­ре­шёт­ки, на­прав­лен­ный на­встре­чу при­ло­жен­но­му по­лю, скач­ком по­во­ра­чи­ва­ет­ся на 180°, и маг­нит­ные мо­мен­ты разл. под­ре­шё­ток ус­та­нав­ли­ва­ют­ся па­рал­лель­но друг дру­гу. Объ­яс­не­ние та­ко­го пе­ре­хо­да воз­мож­но в рам­ках вы­дви­ну­той Л. Д. Лан­дау мо­де­ли кон­ку­ри­рую­щих об­мен­ных взаи­мо­дей­ст­вий, со­глас­но ко­то­рой внут­ри­под­ре­шё­точ­ное об­мен­ное взаи­мо­дей­ст­вие (внут­ри атом­ных сло­ёв) го­раз­до боль­ше меж­под­ре­шё­точ­но­го (ме­ж­ду слоя­ми).

Ти­пич­ны­ми М. яв­ля­ют­ся слои­стые кри­стал­лы $\ce{FeCl_2, FeBr_2, FeI_2,}$ т. н. изин­гов­ские ан­ти­фер­ро­маг­не­ти­ки ти­па $\ce{DyPO_4, FeCO_3, Dy_3Al_5O_{12}, Eu_3O_4, GdN, TbAs, DySb}$ и мн. др. Так, в кри­стал­лах $\ce{FeCl_2}$ слои из об­ла­даю­щих маг­нит­ным мо­мен­том ио­нов же­ле­за от­де­ле­ны друг от дру­га слоя­ми из не­маг­нит­ных ио­нов хло­ра. Внут­ри сло­ёв ме­ж­ду ио­на­ми же­ле­за су­ще­ст­ву­ет силь­ное фер­ро­маг­нит­ное об­мен­ное взаи­мо­дей­ст­вие (см. Фер­ро­маг­не­тизм), а со­сед­ние маг­нит­ные слои свя­за­ны ме­ж­ду со­бой ан­ти­фер­ро­маг­нит­но (см. Ан­ти­фер­ро­маг­не­тизм). В ре­зуль­та­те ус­та­нав­ли­ва­ет­ся слои­стая маг­нит­ная струк­ту­ра из че­ре­дую­щих­ся по на­прав­ле­нию на­маг­ни­чен­но­сти фер­ро­маг­нит­ных сло­ёв. Ней­тро­но­гра­фич. ис­сле­до­ва­ния под­твер­ди­ли су­ще­ст­во­ва­ние та­кой маг­нит­ной струк­ту­ры в $\ce{FeCl_2, FeBr_2, FeCO_3}$ и др. М. Вслед­ст­вие от­но­си­тель­но сла­бой ан­ти­фер­ро­маг­нит­ной свя­зи ме­ж­ду слоя­ми и не очень боль­шой маг­нит­ной ани­зо­тро­пии са­мих сло­ёв, внеш­ние маг­нит­ные по­ля на­пря­жён­но­стью вы­ше 400–800 А/м мо­гут пре­вра­тить слои­стый М. в фер­ро­маг­не­тик. Фа­зо­вый пе­ре­ход 1-го ро­да, при ко­то­ром век­то­ры на­маг­ни­чен­но­сти всех сло­ёв М. ус­та­нав­ли­ва­ют­ся па­рал­лель­но при­ло­жен­но­му маг­нит­но­му по­лю, на­зы­ва­ет­ся ме­та­маг­нит­ным.

Пе­ре­во­рот век­то­ра на­маг­ни­чен­но­сти под­ре­шё­ток М. мо­жет про­ис­хо­дить и в два эта­па при дос­ти­же­нии кри­тич. по­лей $H_{\text c1}$ и $H_{\text c2}$. Это на­блю­да­ет­ся в ква­зи­од­но­мер­ных ан­ти­фер­ро­маг­не­ти­ках (напр., $\ce{FeCl_2·2H_2O}$ и $\ce{CsCoCl_3·2H_2O}$), в ко­то­рых фер­ро­маг­нит­ное взаи­мо­дей­ст­вие су­ще­ст­ву­ет в ли­ней­ных це­поч­ках, а век­тор на­маг­ни­чен­но­сти на­прав­лен пер­пен­ди­ку­ляр­но этим це­поч­кам.