Материалы для низкотемпературных датчиков магнитного поля

Abstract

В одноосных магнитных кристаллах с большим значением константы кристаллического поля D и единичным значением атомных спинов S в случае, когда внешнее магнитное поле h направлено вдоль кристаллографической оси (ось z), возможны две одноподрешеточные фазы, обладающие аксиальной симметрией. Первая из них – обычная ферромагнитная фаза (ФМФ) с осью ферромагнитного упорядочения, направленной вдоль оси z. Вторая – квадрупольная фаза (КФ), в которой при нулевой температуре (T=0) даже в присутствии поля h намагниченность в системе равна нулю: МZ=0 [1]. При отличных от нуля температурах намагниченность МZ определяется системой двух трансцендентных уравнений [2]. Решения этой системы различны для различных фаз, а фазовый переход (ФП) из КФ в ФМФ, индуцируемый увеличением внешнего магнитного поля, происходит как ФП первого рода, сопровождающийся скачком намагниченности [3]. При низких температурах значение критического поля h*, при котором происходит этот переход, практически не зависит от температуры. Таким образом, фиксируя скачок намагниченности МZ, можно судить о достижении магнитным полем критического значения.