Magnetoelastic coupling within a Landau model of phase transitions: Application to the frustrated triangular antiferromagnet CsNiCl<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline"><mml:msub><mml:mrow/><mml:mn>3</mml:mn></mml:msub></mml:math>
Notice bibliographique
Résumé
A model Landau free energy is proposed in order to describe elastic coupling to spin degrees of freedom in systems exhibiting phase transitions which involve long-range magnetic order. Using rigourous symmetry arguments, various interaction terms are derived for magnetic materials with a hexagonal crystal structure. The model is applied to the frustrated triangular antiferromagnet CsNiCl${}_{3}$ and used to analyze and correlate a wide variety of experimental results such as the magnetic phase diagram, magnetization, strains, and elastic constant measurements at low temperatures. Good agreement between the model and the data is obtained for the temperature and magnetic field dependence of ${C}_{33}$ and ${C}_{66}$ in the vicinity of phase transitions. In particular, the analysis shows that the anomaly observed in the field dependence of ${C}_{33}$, close to the spin-flop phase boundary (${H}_{\mathit{SF}}\ensuremath{\simeq}2$ T), is dominated by the field dependence of the magnetic susceptibility. It is also found that higher order magnetoelastic coupling terms are required to reproduce the qualitative behavior of the elastic constants in the vicinity of the phase transitions. Our results demonstrate that a straightforward mean-field model which incorporates the correct system symmetries provides a powerful tool for relating complex spin configurations to the elastic and other response functions. The present work also serves to complement and expand our earlier results [G. Quirion et al., Phys. Rev. Lett. 97, 077202 (2006)].
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».