Магнетизм под каштанами…
Вячеслав Григорьевич Сыщенко,
Белгородский государственный университет
С Ильей Александровичем Ахиезером я, студент харьковского физико-технического факультета, впервые встретился в 1968 г., когда мы, третьекурсники физтеха, приступили к изучению квантовой механики. Стоит отметить, что до этого квантовую механику читал на физтехе его отец – знаменитый А.И., и мы, со свойственным юности радикализмом, воспринимали такую замену как заведомо неравноценную. Однако очень скоро мы убедились, что Илья Александрович (или Лёка, как все его за глаза называли) – не только квалифицированный преподаватель, но и настоящий ученый, идущий в ногу со временем и не стесняющийся предлагать нам актуальные задач
В те годы D. L. Mills и другие показали [1, 2], что в антиферромагнитных кристаллах наряду с обычными (объемными) спиновыми волнами могут распространяться специфические колебания магнитных моментов атомов, затухающие вглубь кристалла – поверхностные спиновые волны. В своей работе [3] мы с Ильей Александровичем теоретически исследовали сечение рассеяния медленных нейтронов на оптических и акустических поверхностных спиновых волнах и установили принципиальную возможность экспериментального изучения этого красивого явления.
К сожалению, на следующие два года мне пришлось оставить научную работу (я был призван в армию), и к моему возвращению это многообещающее поле деятельности оказалось возделано другими.
Между тем, семейные обстоятельства заставляли меня искать работу и решать другие житейские вопросы. И тут решающую роль в моей дальнейшей жизни снова сыграл Илья Александрович, сказав очень просто: «Слава, давай ко мне в аспирантуру!»
Обзор имевшейся литературы показал главную проблему квантовой теории ферромагнетизма. Согласно современным представлениям, магнетизм переходных металлов был обусловлен упорядочением спинов электронов незаполненных d- или f-оболочек. Однако единой теории, исходящей «из первых принципов», не было. Вместо этого возник сложный конгломерат взаимодополняющих способов описания магнитных свойств металлов. Так, зонная теория ферромагнетизма d-металлов учитывает тенденцию магнитных электронов к коллективизации, в то время как описание с помощью гайзенберговской модели фиксирует внимание на взаимодействии локализованных спинов.
Исследование [4] (к этому времени к работе подключился Е. М. Чудновский) модели Абрикосова-Дзялошинского [5], основанное на теории ферми-жидкости Ландау [6], показало, что ферромагнитное состояние 3d-ферми-жидкости не является устойчивым при H = 0, то есть, попросту говоря, железо должно быть немагнитным.
Очень скоро, однако, нам удалось разрешить это противоречие. Оказывается, что хотя ферромагнетизм s-электронов сам по себе слаб, небольшая добавка s-электронов к жидкости d-электронов приводит к эффективному притяжению между спинами d-электронов независимо от знаков затравочных обменных взаимодействий. Таким образом, нам удалось показать [7, 8], что простая модель двухкомпонентной ферми-жидкости, состоящей из s- и d-электронов, позволяет правильно предсказать для железа знак, а для никеля – даже и порядок величины температурной зависимости намагниченности.
В рамках этой простой двухжидкостной модели удалось сделать удивительно много [9]: исследованы коллективные возбуждения в двухкомпонентной ферромагнитной ферми-жидкости s- и d-электронов с произвольной функцией плотности состояний и с отличными от нуля температурой и внешним магнитным полем. Найдены законы дисперсии и затухания обычных и оптических спиновых волн. Показано, что в ферми-жидкости металлов группы железа могут распространяться колебания намагниченности с линейным законом дисперсии. Изучены условия слабого затухания и способы идентификации коллективных возбуждений в реальных ферромагнитных металлах.
Но, оставляя в стороне научную часть нашей совместной деятельности, мне хотелось бы остановиться на ее житейской, бытовой стороне. Научные проблемы мы обсуждали во время прогулок по центральным улицам Харькова. Эти многочасовые прогулки по старым улочкам оставили в моей душе одно из самых светлых и теплых воспоминаний (а их там немало:). Именно во время этих многочасовых разговоров я ощутил всю широту и глубину знаний Ильи Александровича, которые, как я постепенно начал понимать, и составляют основу настоящего ученого. Именно тогда я, фактически в подарок, получил задачи о магнитной анизотропии ферромагнитной ферми-жидкости, о гистерезисных явлениях в слабых ферромагнетиках, о рассеянии света в квантовых кристаллах, о спиновых волнах в металлах в сильном магнитном поле, которые разрабатывал уже самостоятельно.
Забавной случайностью оказалось то, что наши сыновья были почти одного возраста. В те годы хорошие художественные книги в крупных городах расходились очень быстро, а в маленьких, вроде нашего Белгорода, с этим было полегче. Поэтому моя жена закупала все понравившиеся книги сразу в двух экземплярах. Наши зачитанные до дыр двухтомник «Детской энциклопедии» и томик Г.-Х. Андерсена до сих пор занимают свои места на надлежащих полках. Интересно, какова судьба их братьев-близнецов?
После защиты моей кандидатской наши пути начали постепенно расходиться, но я знал, что в Харькове есть человек, к которому я всегда могу обратиться за помощью и советом. Так я и собирался поступить, когда подошло время моему сыну выбирать специальность на старших курсах. И поэтому меня, как и других моих коллег, как громом поразило (здесь это сравнение – не для красного словца) известие о смерти Лёки
Нет больше друга и советчика, но осталась Школа, которая наилучшим образом решила тот вопрос, с которым я собирался обратиться к Лёке.
Литература
- D. L. Mills, W. M. Saslow. Phys. Rev., 171, 488, 1968.
- R .E. De Wames, T. Wolfram. Phys. Rev., 185, 762, 1969.
- И. А. Ахиезер, В. Г. Сыщенко. ФТТ, 13, 573, 1971.
- И. А. Ахиезер, В. Г. Сыщенко., Е. М. Чудновский. ФТТ, 16, 3684, 1974.
- А. А. Абрикосов, И. Е. Дзялошинский. ЖЭТФ, 35, 771, 1958.
- Л. Д. Ландау. ЖЭТФ, 30, 1058, 1956.
- И. А. Ахиезер, В. Г. Сыщенко., Е. М. Чудновский. Письма в ЖЭТФ, 20, 739, 1974.
- И. А. Ахиезер, В. Г. Сыщенко., Е. М. Чудновский. ФНТ, 1, 477, 1975.
- И. А. Ахиезер, В. Г. Сыщенко., Е. М. Чудновский. ФТТ, 17, 2382, 1975.
