19
Календарь конференций
  • 17 мая

    Вторая международная конференция «Эффективные методы преподавания иностранных языков: теория и практика 2019»

  • 27 – 31 мая

    Международная конференция «Фундаментальные концепции физики почв: развитие, современные приложения и перспективы», посвященная 90-летию со дня рождения профессора МГУ А.Д.Воронина

  • 31 мая – 1 июня

    XXI международная конференция «Россия и Запад: диалог культур»

  • 17 декабря – 31 мая

    Универсиада «Ломоносов» по политологии

  • 31 мая – 1 июня

    XXI международная конференция «Россия и Запад: диалог культур»

  • 20 – 22 июня

    III Черноморская международная научно-практическая конференция Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова «Проблемы развития технологий, государства и общества в цифровую эпоху»

  • 29 июня – 4 июля

    VII международный научно-образовательный форум молодых исследователей «Языки. Культуры. Перевод»

  • 29 июня – 4 июля

    VII международный научно-образовательный форум молодых исследователей «Языки. Культуры. Перевод»

  • 13 – 15 сентября

    III всероссийская молодежная школа-конференция с международным участием «Молекулярные механизмы регуляции физиологических функций»

  • 21 – 24 ноября

    IV Международная научная конференция «Конвергентные когнитивно-информационные технологии»

  • 28 – 29 марта

    Четвёртая Открытая Конференция Юных Учёных

Все конференции
Конкурсы на замещение должностей научных и педагогических работников
Олимпиады школьников и универсиады в МГУ
Гранты Президента РФ
«Университет без границ»
Мероприятия для школьников и учителей
Программы дополни-
тельного образования
Программы поддержки талантливой молодежи
09/02/18

Физики исследовали антисимметричные обменные взаимодействия в соединениях переходных металлов

Физики из МГУ имени М.В.Ломоносова совместно с коллегами провели систематическое исследование магнитных свойств слабых ферромагнетиков. В этих веществах магнитные моменты атомов — величины, наряду с расположением в кристалле определяющие магнитные свойства — при температуре ниже критической почти антипараллельны друг другу. Результаты работы опубликованы в Physical Review Letters.

Магнитные вещества играют огромную роль в различных областях современной жизни. Магнитные моменты атомов в их составе при температурах ниже критической выстраиваются друг относительно друга определенным образом. Характер их расположения зависит от квантовомеханических «обменных» взаимодействий как между самими атомами, так и через возмущение окружающей среды.

Магнитные моменты атомов могут быть параллельны друг другу (ферро-и ферримагнетизм), антипараллельны (антиферромагнетизм), а также образовывать сложные «закрученные» структуры, например, зонтичные, геликоидальные (винтоообразные), спирали или вихри — скирмионы. Важную роль в таком «закручивании» играет антисимметричное обменное взаимодействие при помощи немагнитных атомов — взаимодействие Дзялошинского-Мории. В частности, оно приводит к скосу магнитных моментов в антиферромагнетиках и появлению за счет этого слабого ферромагнитного момента (это свойственно для так называемых слабых ферромагнетиков). Его знак обусловливает направление закручивания магнитных моментов, и, чтобы его определить, необходимо знать направление магнитного момента каждого атома.

«В ходе работы мы провели систематическое исследование антисимметричного взаимодействия Дзялошинского-Мории в четырех изоструктурных (с одинаковой структурой) слабых ферромагнетиках, входящие в состав которых магнитные атомы Mn, Fe, Co, Ni располагаются последовательно в таблице Менделеева. Для определения знака взаимодействия применялся новый экспериментальный метод, основанный на дифракции (отклонении от законов геометрической оптики) синхротронного излучения», — рассказывает Елена Овчинникова, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики твердого тела физического факультета МГУ.

Разработанная учёными новая дифракционная техника основана на интерференции (наложении) магнитного и резонансного рассеяния синхротронного излучения в антиферромагнетиках. С ее помощью можно определить точное направление магнитного момента каждого атома в составе вещества и, как следствие, знак взаимодействия Дзялошинского-Мории. Примечательно, что применять эту технику можно даже в случае образцов очень малого размера.

Экспериментальные результаты были подтверждены квантовомеханическими расчетами знака и величины угла «скоса» антиферромагнитных моментов атомов «из первых принципов» (ab initio) — то есть, используя исключительно основные законы физики. Учёными также была предложена простая «игрушечная модель», дающая представление об эволюции величины взаимодействия Дзялошинского-Мории в зависимости от степени заполнения 3d-орбиталей изучаемых соединений.

«В настоящее время взаимодействие Дзялошинского-Мории рассматривается как ключевой элемент в физике мультиферроиков — материалов, обладающих спонтанными магнитными и электрическими свойствами. Результаты нашей работы могут иметь большое значение для развития «спинтроники», — раздела квантовой электроники, в устройствах которой перенос происходит при помощи тока спинов», — заключает Елена Овчинникова.

Работа выполнена совместно с коллегами из Института кристаллографии имени А.В. Шубникова РАН и Уральского федерального университета, а также учеными из Великобритании, Швеции, Германии, Франции и Нидерландов.

Рассказать об открытии можно, заполнив следующую форму.