铁磁体磁化温度依赖性统一理论

近期的自旋tronics 和基础物理研究推动了对稀土基磁性有序材料的关注。这些材料的一个重要性质是其自发磁化 $M(T)$ 的温度依赖性。最近提出了一种成功框架，可在从绝对零度到铁磁临界温度的整个温度范围内描述 $M(T)$，适用于简单立方体铁磁体 EuO 和 EuS。我们将这一方法推广到计算和分析多亚晶格齐列铁磁体的 $M(T)$，例如铁镍钛石 $Y_3Fe_5O_{12}$。我们对两种已知的 $M(T)$ 描述近似方法进行了分析和推广。第一种方法是布洛赫 3/2 定律，描述由于自旋波激发导致的 $M(T)$ 抑制，适用于低温极限 $T << T_c$。第二种方法是韦伯均值场近似，能较好地描述 $M(T)$ 在 $T_c$ 附近的行为。我们使用单个调谐参数，将这两种方法组合起来来描述 $0<T<T_c$ 范围内的 $M(T)$。理论得到的 $M(T)$ 与我们的实验测量值以及已有的实验数据在整个温度范围内均表现良好。我们还展示了实验和理论 $M(T)$ 依赖性遵循均值场预测的 $\sqrt{T_c - T}$ 关系几乎在所有温度下都成立。