Особенности магнитной структуры и магнитные свойства редкоземельных интерметаллидов типа R#33#1T
Диссертация
Магнитные измерения в квазистационарных магнитных полях показали, что соединения Tb3CoixNix демонстрируют индуцированные полем магнитные фазовые переходы. Кроме того, кривые намагничивания не достигают насыщения в полях с индукцией до 10 Тл. Данный факт свидетельствует о некомпланарности магнитной структуры и высокой энергии магнитокристаллической анизотропии. Как было уже отмечено выше, большой… Читать ещё >
Содержание
- 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
- 1. 1. Основные взаимодействия, определяющие магнитное упорядочение в РЗМ интерметалл идах
- 1. 1. 1. Механизм косвенного обменного взаимодействия
- 1. 1. 2. Влияние кристаллического поля
- 1. 2. Кристаллическая структура и физические свойства соединений R3T
- 1. 2. 1. Кристаллическая структура соединений R3T
- 1. 2. 2. Магнитная структура и фазовые превращения в соединениях типа R3T
- 1. 2. 2. 1. Магнитные свойства соединений Gd3T (Т=Со, Ni, Rh)
- 1. 2. 2. 2. Магнитные свойства соединений Tb3T (Т=Со, Ni, Rh)
- 1. 2. 2. 3. Магнитные свойства соединений Ег3Т (Т=Со, Ni)
- 1. 1. Основные взаимодействия, определяющие магнитное упорядочение в РЗМ интерметалл идах
- 1. 3. Цели и задачи исследования
- 2. 1. Получение образцов
- 2. 2. Магнитные измерения
- 2. 3. Нейтронографические измерения
- 2. 5. Погрешности нейтронографического определения магнитного момента, параметров решетки и уточнения координат атомов
- 3. 1. Магнитные свойства и особенности магнитной структуры соединения Тв3Со
- 3. 1. 1. Магнитная восприимчивость и намагниченность монокристалла ТЬзСо
- 3. 1. 2. Нейтронографическое исследование магнитоупорядоченного состояния соединения ТЬ3Со
- 3. 1. 3. Ближний магнитный порядок в соединении ТЬзСо
- 3. 1. 4. Обсуждение результатов нейтронографии и магнитных измерений
- 3. 1. 5. Магнитные свойства нестехиометрических TbjCoi^
- 3. 2. Магнитные измерения и нейтрографическое исследование магнитной структуры соединения Tb3N
- 3. 2. 1. Магнитная восприимчивость и намагниченность соединения ТЬзЖ
- 3. 2. 2. Магнитная нейтронография порошковых образцов ТЬзЫ'
Список литературы
- Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК:
- Губкин А.Ф., Баранов Н. В., Подлесняк А. А., Мушников Н. В. Особенности магнитной структуры криогенного постоянного магнита ТЪ3Со // Известия РАН. Серия физическая. 2007. Т.71, № 11. с. 16 731 674.
- Baranov N.V., Gubkin A.F., Vokhmyanin А.Р., Pirogov A.N., Podlesnyak A.A., Keller L., Mushnikov N. V., Bartashevich M.I. High-field magnetization and magnetic structure of ТЬзСо // J. Phys.: Condens. Matter 19 (2007) 326 213 (14pp).1. Другие публикации:
- Губкин А.Ф., Баранов Н. В., Ближний магнитный порядок в соединениях Tb3(CoxNiix) // Сборник трудов VIII международного семинара «Магнитные фазовые переходы» 13 сентября 2007 г. Махачкала, с.98−101.
- Gubkin A.F., Podlesnyak A.A., Baranov N.V. Incommensurate magnetic structure of Tb-based cryogenic permanent magnet //4th European Conference on Neutron Scattering 25−29 June 2007 Lund, Sweden. Abstracts. Poster W 145.
- Gignoux D., Schmitt D. Rare earth intermetallics // J. Magn. Magn. Mat. -1991. -V.100, -P.99−125.
- Gignoux D., Schmitt D. Commensurability versus incommensurability in rare earth intermetallic compounds // J. Magn. Magn. Mat. -1994. -V.129, -P.53−58.
- Schobinger-Papamantellos P., Rodr’iguez-Carvaja J. and Buschow K.H.J. The multiple q-vector incommensurate magnetic structure of TbGe3 // J. Phys. Condens. Matter -2007. -V.19, -N23, -P.236 201.
- Xiao Y.G., Huang Q., Ouyang Z.W., Wang F.W., Lynn J.W., Liang J.K. and Rao G. H. Canted magnetic structure arising from rare-earth mixing in the Laves-phase compound (Ndo.5Tb0.5)Co2 // Phys. Rev. B. -2006. -V.73, -P.64 413.
- Prokhnenko O., Kamar’ad J., Prokevs K., Arnold Z. and Andreev A.V. Helimagnetism of Fe: High Pressure Study of an Y2Fei7 Single Crystal // Phys. Rev. Lett. -2005. -V.94, -P. 107 201.
- Primavesi G.J. and Taylor K.N.R. Magnetic transitions in the rare earth intermetallic compounds R3Ni and R3Co // J. Phys. F: Met. Phys. -1972. -V.2, -P.761−770.
- Gignoux D., Gomez-Sal J.C. and Paccard D. Magnetic properties of a Tb3Ni single ciystal // Solid State Commun. -1982. -V.44, -P.695−700.
- Baranov N.V., Pirogov A.N. and Teplykh A.E. Magnetic state of Dy3Co // J. Alloys Compounds -1995. -V.226, -P.70−74.
- Baranov N.V., Markin P.E., Nakotte H. and Lacerda A. Magnetic and transport properties of Tb3Co studied on single crystals // J. Magn. Magn. Mat. -1998. -V. 177−181, -P.l 133−1134.
- Talik E., Mydlarz T. and Gilewski A. Magnetization of Dy3Ni single crystal // J. Alloys Compounds -1996. -V.233, P. 136−139.
- Talik E., Witas W., Kusz J., Winiarski A., Mydlarz Т., Neumann M. and Bohm H. Magnetic properties of Tb3Rh single crystals // Physica В -2000. -V.293, -P.75−83.
- Baranov N.V., Bauer E., Hauser R., Galatanu A., Aoki Y. and Sato H. Field-induced phase transitions and giant magnetoresistance in Dy3Co single crystals // Eur. Phys. J. В -2000. -V.16, -P.67−72.
- Baranov N.V., Goto Т., Hilscher G., Markin P.E., Michor H., Mushnikov N.V., Park J-G. and Yermakov A.A. Irreversible field-induced magnetic phase transitions and properties of Ho3Co // J. Phys.: Condens. Matter -2005. -V.17, -P.3445−3462.
- Bloch D. and Lemaire R. Metallic Alloys and Exchange-Enhanced Paramagnetism. Application to Rare-Earth—Cobalt Alloys // Phys. Rev. В -1970. -V.2, -P.2658.
- Wallace W.E. //Progress Rare-Earth Sc. Tech. -1968. -V.3, -P.l.
- Вонсовский C.B. //Магнетизм. M.: Наука, -1971. C.1031.
- Kasyua T. // Progr. Theor. Phys. -1956. -V.16, -P.45- Yosida M. Magnetic Properties of Cu-Mn Alloys // Phys. Rev. -1957. -V.106. -P.893−898.
- Rudermann J., Kittel C. Indirect Exchange Coupling of Nuclear Magnetic Moments by Conduction Electrons // Phys. Rev. -1954. -V.96. -P.99−102.
- Campbell I.A. Indirect exchange for rare earths in metals // J. Phys. F: Metal Phys., -1972. -V.2, -P.47−50.
- Brooks M.S.S., Eriksson O. and Johansson В J. 3d-5d band magnetism in rareearth transition metal intermetallics: LuFe2 // J. Phys. Condens. Matter -1989. -V.l, N23, -P.5861−5874.
- Wallace W.E. and Segal E. // Rare Earth Intermetallics (New York: Academic Press) -1973.
- BuschowK.H.J. //Rep. Prog. Phys. -1977. -V.40, -P.l 179−1988.
- Staunton J.B., Gyorffy B.L., Poulter J. and Strange P. The relativistic RKKY interaction, uniaxial and unidirectional magnetic anisotropics and spin glasses // J. Phys. Condens. Matter -1989. -V.l, -P.5157−5164.
- Harmon B.N., Freeman A.J. Spin-polarized energy-band structure, conduction-electron polarization, spin densities, and the neutron magnetic form factor of ferromagnetic gadolinium // Phys. Rev. В -1974. -V.10, -P. 1979−1993.
- Eriksson O., Nordstrom L., Brooks M.S.S., and Johansson B. 4/~Band Magnetism in CeFe2 // Phys. Rev. Lett. -1988. -V.60, -P.2523−2526.
- Brooks M.S.S., Eriksson O., and Johansson B. 3d-5d band magnetism in rare earth-transition metal intermetallics: total and partial magnetic moments of the RFe2 (R=Gd-Yb) Laves phase compounds // J. Phys. Condens. Matter -1991. -V.3, -P.2357−2372.
- Brooks M.S.S., Nordstrom L., Yohansson B. Rare-earth transition-metal intermetallics //PhysicaB. -1991. -V.l72. -P.95−100.
- Belorizky E., Fremy M.A., Gavigan J.P., Givord D. and Li H. S. Evidence in rare-earth ®-transition metal (M) intermetallics for a systematic dependence of R-M exchange interactions on the nature of the R atom // J. Appl. Phys. -1987. -V.61, -P.3971.
- Belorizky E., Gavigan J.P., Givord D. and Li H.S. // Europhys. Lett. -1988. -V.5, -P.349. '
- Waind P.R., Mackenzie I.S. and McCausland M.A.H. // J. Phys. F: Met. Phys. -1983. -V.13, -P.1041.
- Berthier Y., Devine R.A. В., Barbara B. and Rossingnol M.F. Mechanism of magnetic coupling in rare-earth-Al2 and rare-earth-Zn compounds // Phys. Rev. В -1978. -V.18, -P.1504−1507.
- Li H.S., Li Y.P. and Coey J.M.D. R-T and R-R exchange interactions in the rare-earth ®-transition-metal (T) intermetallics: an evaluation from relativistic atomic calculations // J. Phys. Condens. Matter -1991. -V.3, -P.7277−7290.
- Brooks M.S.S., Gasche Т., Auluck S., Nordstrem L., Severin L., Trygg J. and Johansson B. Density functional theory of molecular fields in R-M systems // J. Magn. Magn. Mat. -1992. -V.104−107, -P.1381−1382.
- Brooks M.S.S., Johansson В., // Handbook of Magnetic Materials -V.7, Ed. Buschow K.H.J., North Holland, 1993.
- Loewenhaupt M., Fabi P., Sosnowska I., Frick B. and Eccleston R. Temperature dependence of the magnetic excitation spectrum of Dy2FeuB // J. Magn. Magn. Mat. -1995. -V.140−144, -P.1053−1054.
- Radwanski R.J. // Z. Phys. В Condensed Matter -1986. -V.65, -P.65−69.
- Child H.R., Koehler W.C., Wollan E.O. and Cable J.W. Magnetic Properties of Heavy Rare Earths Diluted by Yttrium and Lutetium // Phys. Rev. -1965. -V.138, -P.A1655-A1660.
- Coqblin В., The Electronic Structure of Rare-Earth Metals and Alloys: The Magnetic Heavy Rare-Earths (Academic Press, New York, London, 1977) and references therein.
- Hutchings M.T. Point-charge calculation of energy levels of magnetic ions in crystalline electric fields // Solid State Phys. -1964. -V.16, -P.27.
- Звездин А.К., Матвеев В. М., Мухин А. А., Попов А. И. Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченнух кристаллах // -1965. М., Наука.
- Newman D. J // Adv. Phys. -1971. -V.20, -P.197.
- Bradbury M.I., Tewman D.J. Ratios of crystal field parameters in rare earth salts // Chem. Phys. Lett. -1967, -V.l, -P.44−45.
- Kaplan T.A. Some Effects of Anisotropy on Spiral Spin-Configurations with Application to Rare-Earth Metals // Phys. Rev. -1961. -V.124, -P.329.
- Elliott R.J. Symmetry of Excitons in Cu20 // Phys. Rev. -1961. -V.124, -P.348.
- Gignoux D., Gomez-Sal J.C., Lemaire R. and A. de Combarieu. Specific heat and modulated magnetic structures in the HoNio.sCuo.s and ErNi0.6Cu<).4 compounds // Solid State Commun. -1977. -V.21, -P.637.
- Gignoux D., Lemaire R. and Paccard D. On the stability of a transverse wave magnetic structure at 1.3 К // Phys. Lett. A. -1972. -V.41, -P. 187.
- Baranov N.V., Inoue K., Michor H., Hilscher G., Yermakov A. A. Spin fluctuations in Gd3Rh induced by f-d exchange the influence on the T-linear specific heat // J. Phys. Condens. Matter -2003. -V.l5, -N3, -P.531−538.
- Zhuang Y.H., Zhu Q.M., Li J.Q., Zhou K.W., Deng J.Q., He W. The isothermal section of the Gd-Dy-Co ternary system at 800 К // Journal of Alloys and Compounds -2006. -V.422, -P.214−217.
- Cromer D.T. and Larson A.C. The crystal structure of La3Co // Acta Cryst. -1961. -V.14, -P.1226.
- Bushow K.H.J. and van der Goot A.S. // J. Less Common Metals -1969. -V.18, -P.309.
- Talik E., Neumann M., Slebarski A., Winiarski A. Properties of Y3Rh and Y3Ir //PhysicaB -1995.-V.212,-P.25−32.
- Баранов Н. В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук.. «Магнитные свойства и магнитные фазовые переходы в интерметаллических соединениях R3T». 1981 г.
- Baranov N.V., Hilscher G., Markin P.E., Michor H., Yermakov A.A. Spin fluctuations induced by f-d exchange in R3T compounds // J. Magn. Magn. Mat. -2004. 272−276, p. 637−638.
- Cyrot M., Lavagna M. Itinerant metamagnetism in rare earth-transition metal compounds // J. Appl. Phys. -1979. -V.50, -P.2333.
- Feron J.L., Gignoux D., Lemaire R., Paccard D. Proprietes magnetiques des composes T3M entre les metaux de terres rares et les mataux de transition de la preiere serie. // In. Less elements des terres rares. Paris-Grenoble 1969. 1970. -V.2, -P.75−80.
- Feron J.L., Lemaire R., Paccard D., Pauthent R. // J. Phys. F. -1972. -V.2, -N4, -P.761−770.
- Quig Feng Lu, Izuru Umehara, Yoshiya Adachi, Masato Endo and Kiyoo Sato // Journal of Physical Society of Japan -1997, -V.66, -N5, -P.1480−1484.60. de Gennes P.G., // J. Phys. Radiat. -1962 -V.23, -P.510.
- Tristan N.V., Nikitin S.A., Palewski Т., Skokov K. Incoherent rotation of the erbium magnetic moments during magnetization processes of the Er3Ni and Er3Co compounds // J. Magn. Magn. Mat. -2002. -V.251, -P. 155−162.
- Tristan N.V., Palewski Т., Nenkov K., Skokov K.P., Nikitin S.A. Magnetic properties and specific heat of the Dy3Ni intermetallic compound // J. Phys. Condens. Matter -2003. -V.15, -P.5997−6004.
- Tristan N.V., Nikitin S.A., Palewski Т., Skokov K. Comparative analysis of the magnetization processes of the Gd3Ni and Gd3Go single crystals // J. Magn. Magn. Mat. -2002. -V.251, -P.148−154.
- Kusz J., Bohm H. and Talik E. X-ray investigation and discussion of the magnetostriction of Gd3r (T= Ni, Rh, Irx) single crystals // Journal of Applied
- Crystallography -2000. -V.33, -P.213−217.
- Palewski Т., Tristan N.V., Skokov K., Nikitin S.A. Magnetization processes of the Dy3Ni single crystal // Physica В -2004. -V.346−347, -P.169−173.
- Gignoux D., Lemaire R., Paccard D. Etude des structures magnetiques des composes Er3Co et Er3Ni par diffraction neutronique // Solid State Communications -1970. V.8, -P.391−400.
- Pelleg J., Carlson O. N. // Journal of the Less Common Metals -1965. -V.9, -P.281−288.
- Talik E., Szade J., Heimann J. X-Ray examination, electrical resistivity and magnetic properties of R3Co single crystals (R=Y, Gd, Dy and Ho) // J. Less-Common Metals. -1988. -V.138. -P. 129−136.
- Talik E., Slebarski A. Properties of Gd3T compounds (T=Rh, Ir, Pd) //Journal of Alloys and Compounds -1995. -V.223, -P.87−90.
- Gignoux D., Lemaire R. Magnetic structures of Tb3Co compound // Труды международной конференции по магнетизму МКМ-73, -Т.5, -С.361−364.
- Baranov N.V., Hilscher G., Korolev A.V., Markin P.E., Michor H., Yermakov A.A. Magnetic, thermal and electrical properties of Er3Co studied on single crystals // Physica В -2002. -V.324, -P.179−187.
- Nagai H., Ogiwara F., Amako Y., Yoshie H., Koga K., Adachi K. Magnetic properties of R3Co (R = Gd, Tb, Dy, Ho, Er) // J. Magn. Magn. Mat. -1995. -V. 140−144, -P.793.
- N.V. Tristan, S.A. Nikitin, T. Palewski, K. Skokov, J. Warchulska Magnetization of a Gd3Ni single crystal // Journal of Alloys and Compounds -2002. -V.334, -P.40−44.
- Baranov N.V., Andreev A.V., Kozlov A.I., Kvashnin G.M., Nakotte H., Aruga Katori H. and Goto Т., Magnetic phase transitions in Gd3Co // J. Alloys and Compounds -1993. -V.202, -P.215−224.
- Burzo E., Kirchmayer H.R., In: H.P.J. Wijn (Ed.), New Series П1У19с12, Landolt-Bornstein, Berlin, 1990. -P.28.
- Talik E. Magnetic and transport properties of the R3Ni system (R = Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er) // Physica В -1994. -V.193, -P.213.
- Баранов H.B., Вохмянин А. П., Дерягин А. В., Келарев В. В. и др. Магнитная структура соединения ТЬ3Со // Физика металлов и металловедение. -1983. -Т.56. -С.261−265.
- Akiko Tahakashi Saito, Akiko Tutai, Masashi Sahashi, T. Hashimoto Crystal field effects on thermal and magnetic properties of Er3Co // Jpn. J. Appl. Phys. -1995. -V.34, -P.L171.
- Podlesnyak A., Daoud-Aladine A., Zaharko O., Markin P., Baranov N. Magnetic structures and magnetic phase transitions in НоЗСо // J. Magn. Magn. Mat. -2004. -V.272−276, -P.565−567.
- Дерягин A.B., Кудреватых H.B., Москалев B.H., Баранов Н. В. Способ получения монокристаллов. // А.С. 574 882 СССР, МКИ В 01 J 17/00.
- Katayma Т., Shibata Т. Single crystal preparation of rare earth-cobalt intermetallic compound by a BN-coated crucible. // J.Cryst. Growth. -1974. -V.24/25. -P.396−399.
- Barbara В., Becle C., Lemaire R. and Paccard D. C. R Acad. Sci. Paris В -1970. -V.271, -P.880.
- Gignoux D. and Lemaire R. Narrow domain wall propagation and metamagnetic properties of a Tbo.5Yo.5Ni single crystal // Solid State Commun. -1974. -V.14, -P.877.
- Baranov N. V., Pushkarski V. I., Sviderski A. E. and Sassik H. Magnetic properties of liquid quenched R3C0 alloys // J. Magn. Magn. Mat. -1996. -V.157−158, -P.635.
- Gignoux D. and Schmitt D. Competition between commensurate and incommensurate phases in rare-earth systems: Effects on H-T magnetic phase diagrams // Phys. Rev. В -1993. -V.48, -P.12 682.
- Adachi Y., Lu Y., Umehara I., Sato K., Ohashi M., Ohoyama K. and Yamaguchi Y. Neutron diffraction study of Nd3Co // J. Appl. Phys. -1999. -V.85, -P.4750.
- Bowden G.J., Bunbury D.St.P., McCausland M.A.H. Crystal fields and magnetic anisotropy in the molecular field approximation. I. General considerations // J. Phys. С -1971. -V.4, -P. 1840.
- L. Van Hove. Time-Dependent Correlations between Spins and Neutron Scattering in Ferromagnetic Crystals // Phys. Rev. -1954. V.95, -P. 1374.
- De Gennes, Villain J. Fluctuations d’aimantation et opalescence critique. // Phys. Chem. Sol. -1960. -V.13, -P.10.
- Givord D., Courtois D. Exchange interactions in R-M intermetallics // J. Magn. Magn. Mat. -1999. -V. 196−197, -P.684.
- E. Talik, J. Szade, J. Heimann, A. Winiarska, A. Winiarski, A. Chekowski X-ray examination, electrical and magnetic properties of R3C0 single crystals (R = Y, Gd, Dy and Ho) // J. Less Common Metals -1988. -V.138, -P.129−136.
- Синицын E. В. // Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. 1988 г.
- ASM International’s Binary Alloy Phase Diagrams, Second Edition // ASM International.