ОРИЕНТАЦИО́ННЫЙ ФА́ЗОВЫЙ ПЕРЕХО́Д

ОРИЕНТАЦИО́ННЫЙ ФА́ЗОВЫЙ ПЕ­РЕ­ХО́Д, маг­нит­ный фа­зо­вый пе­ре­ход, в ре­зуль­та­те ко­то­ро­го из­ме­ня­ет­ся на­прав­ле­ние осей лёг­ко­го на­маг­ни­чи­ва­ния маг­нети­ка при из­ме­не­нии внеш­них фи­зич. па­ра­мет­ров – темп-ры или маг­нит­но­го по­ля. В пер­вом слу­чае О. ф. п. на­зы­ва­ет­ся спон­тан­ным, во вто­ром – ин­ду­ци­ро­ван­ным. О. ф. п. при­над­ле­жит к ти­пу маг­нит­ных фа­зо­вых пе­ре­хо­дов

поря­док–по­ря­док, по­сколь­ку обе фа­зы маг­не­ти­ка яв­ля­ют­ся маг­ни­то­упо­ря­до­чен­ны­ми. Про­стей­ший при­мер спон­тан­но­го О. ф. п. – пе­ре­ори­ен­та­ция спи­но­вых маг­нит­ных мо­мен­тов от од­ной кри­стал­ло­гра­фич. оси к дру­гой. Та­кой О. ф. п. на­блю­да­ет­ся, напр., в фер­ро­маг­не­ти­ках – ко­баль­те и га­до­ли­нии, а так­же в фер­ромаг­нит­ных ин­тер­ме­тал­лич. спла­вах RCo₅, где R – ред­ко­зе­мель­ный эле­мент (Nd, Pr, Dy, Tb).

Фи­зич. при­чи­ной спон­тан­ных О. ф. п. яв­ля­ет­ся тем­пе­ра­тур­ная за­ви­си­мость пер­вой $K_1(T)$ и вто­рой $K_2(T)$ кон­стант энер­гии маг­нит­ной ани­зо­тро­пии

(при $\theta= \text{const}$):  $$Ф(T,\theta)=K_1(T)\sin^2\theta +K_2(T)\sin^4\theta,$$ где $Ф(T,\theta)$ – тер­мо­ди­на­мич. по­тен­ци­ал, $T$ – темп-ра маг­не­ти­ка, $\theta$  – угол ори­ен­та­ции оси лёг­ко­го на­маг­ни­чи­ва­ния от­но­си­тель­но не­ко­то­рой вы­де­лен­ной кри­стал­ло­гра­фич. оси. В за­ви­си­мо­сти от ве­ли­чин, зна­ков и ха­рак­те­ра тем­пе­ра­тур­но­го по­ве­де­ния кон­стант $K_1(T)$ и $K_2(T)$ на диа­грам­ме со­стоя­ния воз­мож­ны разл. об­лас­ти, ха­рак­те­ри­зую­щие маг­нит­ные фа­зы – как кол­ли­не­ар­ные ($\theta=0$ или $\theta=\pi/2$), так и уг­ло­вые ($0 \lt \theta \lt \pi/2$).

Тео­ре­тич. опи­са­ние спон­тан­ных О. ф. п. при ма­лых зна­че­ни­ях $\theta$ воз­мож­но в рам­ках тео­рии фа­зо­вых пе­ре­хо­дов Лан­дау, где угол $\theta$ име­ет смысл па­ра­мет­ра по­ряд­ка

. Пе­ре­ход из уг­ло­вой фа­зы в од­ну из кол­ли­не­ар­ных фаз яв­ля­ет­ся не­пре­рыв­ным фа­зо­вым пе­ре­хо­дом 2-го ро­да и со­про­во­ж­да­ет­ся рез­ким воз­рас­та­ни­ем маг­нит­ной вос­при­им­чи­во­сти, по­яв­ле­ни­ем «мяг­кой мо­ды» спи­но­вых воз­бу­ж­де­ний, кри­тич. ре­лак­са­ци­ей маг­нит­но­го мо­мен­та и т. п.

В слу­чае ин­ду­ци­ро­ван­ных О. ф. п. к энер­гии маг­не­ти­ка до­бав­ля­ет­ся зее­ма­нов­ская энер­гия взаи­мо­дей­ст­вия с внеш­ним маг­нит­ным по­лем на­пря­жён­но­стью $H$, про­пор­цио­наль­ная $-H\sin\theta$, ли­ней­ная по па­ра­мет­ру по­ряд­ка. Од­ним из час­то на­блю­дае­мых О. ф. п. в ан­ти­фер­ро­маг­не­ти­ках и сла­бых фер­ро­маг­не­ти­ках яв­ля­ет­ся спин-флоп пе­ре­ход

 – фа­зо­вый пе­ре­ход 1-го ро­да. Он про­ис­хо­дит при кри­тич. зна­че­нии $H_{кр}$ и со­про­во­ж­да­ет­ся скач­ком век­то­ра ан­ти­фер­ро­маг­не­тиз­ма от по­ло­же­ния $\theta=0$ до $\theta=\pi/2$.