Академик Л. Д. Ландау, член-корреспондент АН СССР Е. М. Лифшиц (Институт физических проблем АН СССР), доктор физико-математических наук И. Е. Дзялошинский (Институт теоретической физики АН СССР) и доктор технических наук Д. Н. Астров (Всесоюзный научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений) обнаружили магнитоэлектрический эффект в антиферромагнетиках.
Электрическое и магнитное поля в веществе различаются, в частности, тем, что первое не меняется при изменении направления течения времени, а второе меняется. Исходя из этого физики много лет считали, что между этими полями не может быть прямой связи, т. е. вещество не сможет, например, намагнититься в электрическом поле.
В 1957 г. Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц установили, что в принципе такая зависимость все же может наблюдаться. Для этого вещество должно менять свои свойства при изменении направления течения времени. Это может происходить в так называемых антиферромагнитных веществах, свойства которых определяются расположение ем микроскопических электронных токов атомов кри” сталла.
И. Е. Дзялошинский подробно изучил эту проблему и указал конкретно, какие именно вещества должны изменять свои свойства, если время будет течь в обратную сторону, или, иначе говоря, если все микроскопические магнитные поля атомов изменят свое направление. В таком случае исчезает отмеченная разнородность в свойствах электрического и магнитного полей. Ведь при изменении направления течения времени меняются и магнитное поле, и свойства вещества, в итоге “минус на минус дает плюс”.
В 1959 г. Д. Н. Астров провел многочисленные эксперименты, которые показали, что вещества, названные И. Е. Дзялошинским, действительно намагничиваются, если их поместить в электрическое поле. Теоретические выводы авторов открытия были полностью подтверждены.
Магнитоэлектрический эффект служит важным инструментом исследования свойств антиферромагнитных веществ, к которым относятся окись титана, окись хрома, борсодержащие соединения и многие другие. Открытие позволяет получить сведения о магнитной структуре этих веществ без сложных нейтронографических экспериментов или дополнить и проверить их. Магнитоэлектрический эффект применяется в волноводных радиоустройствах СВЧ.
Открытие советских физиков подтверждено исследователями многих лабораторий мира. Так, например, в окиси хрома магнитоэлектрический эффект наблюдался учеными США. Их выводы полностью совпали с выводами авторов открытия. К настоящему времени известно несколько десятков антиферромагнитных веществ, для которых магнитоэлектрический эффект подтвержден экспериментально.
Описанное открытие внесено в Государственный реестр открытий СССР под № 123 с приоритетом от 30 июля 1957 г. (теоретическое обоснование) и от 28 декабря 1959 г. (экспериментальное обнаружение). Формула открытия дана в следующей редакции:
“Установлено неизвестное ранее явление намагничивания ряда веществ в антиферромагнитном состоянии электрическим полем и их электрической поляризации магнитным полем, обусловленное специфической симметрией расположения магнитных моментов в кристаллической решетке вещества”.
Предыдущая статья Следующая
