Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничивания ферримагнетиков с магнитной нестабильностью : Интерметаллические соединения с редкими землями Некрасова, Марина Юрьевна

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Некрасова, Марина Юрьевна. Магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничивания ферримагнетиков с магнитной нестабильностью : Интерметаллические соединения с редкими землями : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.11.- Москва, 1998.- 166 с.: ил. РГБ ОД, 61 99-1/329-9

Введение к работе

Актуальность темы. Интерметаллические соединения редких
земель (R) с Зс1-переходными элементами занимают особое место среди
известных в настоящее время магнитных материалов. Это обусловлено
тем, что магнитное поведение таких интерметаллидов определяется
свойствами, присущими как редкоземельным (большая величина
намагниченности насыщения, гигантские величины

магнитокристаллической анизотропии и др.), так и Зс1-магнетикам (высокие температуры магнитного упорядочения, гигантская объемная магнитострикция и т. д.). Сочетание этих свойств в одном соединении позволяет получать новые магнитные материалы, перспективные для применения в различных областях современной техники. Известными примерами являются соединения RFe2, RC05, R2Fei4B, обладающие рекордными магнитными характеристиками.

Магнитные материалы на основе 3d- и 41"-элементов в течение многих лет являются предметом обширных экспериментальных и теоретических исследований, направленных как на изучение различных физических свойств конкретных соединений с целью их применения, гак и на изучение явлений, имеющих фундаментальное значение не только для физики магнитных явлений, но и для физики конденсированного состояния в целом, например, физики фазовых іереходов. С фундаментальной точки зрения R-3d интерметаллиды тредставляют большой интерес потому, что позволяют изучать ззаимодействие двух магнитных подсистем различной природы, образованных локализованными 4Г-электронами редкоземельных іонов и зонными Згі-злектронами, гибридизированными с 5d-ілектронамн редкой земли. При определенных условиях зонная

подсистема таких интерметаллидов проявляет магнитную нестабильность, которая заключается в скачкообразном (путем фазового перехода первого рода) изменении основного состояния при изменении внешних (магнитное поле, температура, давление и пр.) или внутренних (молекулярное поле, межатомные расстояния, плотность состояний на уровне Ферми) параметров.

Ярким примером магнитной нестабильности является зонный метамагнетизм системы d-электронов - фазовый переход первого рода из слабомагнитного в сильномагнитное состояние при наложении внешнего поля. Такие переходы были экспериментально обнаружены в интерметаллических соединениях RC02 и RC03 (R = Y, Lu, Gd-Tm). Другое проявление магнитной нестабильности зонных электронов заключается в переходе парамагнитной d-подсистемы (кобальтовой подрешетки) в ферромагнитное состояние в соединениях типа RC02 при замещении кобальта на алюминий.

Иной вид магнитной нестабильности могут обнаруживать двухподрешеточные ферримагнетики с антиферромагнитным обменом в одной из подрешеток, к которым относятся интерметаллические соединения состава RT2X2, где Т - переходной металл, X - Si или Ge. Эти тройные соединения демонстрируют разнообразные физические свойства, от сверхпроводимости до поведения, характерного для систем тяжелых фермионов.

Экспериментально наблюдаемые в соединениях RT2X2 с Т = Мп разнообразные магнитные структуры и метамагнитные переходы обусловлены, в частности, антиферромагнитным обменом внутри Мп-подрешетки. Несмотря на обширный экспериментальный материал по магнитным свойствам этих соединений и попытки их интерпретации, к

настоящему времени нет теоретической модели, позволяющей адекватно описывать магнитное поведение соединений RMn2X2 .

Исследования магнитных фазовых диаграмм, фазовых переходов
и кривых намагничивания в магнитно-нестабильных

интерметаллических соединениях с редкими землями представляют особый интерес, поскольку позволяют глубже понять особенности магнетизма d-подсистемы в этих соединениях, провести сравнительный анализ результатов, полученных различными методами, определить параметры межподрешеточного и внутриподрешеточного обменных взаимодействий, проследить влияние внешних и внутренних параметров на магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничивания.

Цель работы. Основные цели диссертационной работы заключались в следующем:

- разработать численный метод расчета кривых намагничивания
двухподрешеточных магнетиков с магнитно-нестабильной
подсистемой; применить разработанный метод для описания кривых
намагничивания и определения величин межподрешеточного

обменного взаимодействия соединений Yj.tRt(Coi.xAlx)2 (R = Рг, Nd, Gd-Tm);

построить магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничивания двухподрешеточного ферримагнетика с двумя магнитно-нестабильными подрешетками и двухподрешеточного ферримагнетика с антиферромагнитным обменом в одной из подрешеток;

- в аналитической форме исследовать влияние восприимчивости
нестабильной подсистемы на магнитные фазовые диаграммы и кривые
намагничивания двухподрешеточного ферримагнетика;

Научная новизна. Получены и выносятся на защиту следующи научные результаты:

  1. Разработан метод численного расчета кривых намагничивани магнетиков с магнитной нестабильностью. Продемонстрировано, что двухподрешеточных системах, магнитная нестабильность которы обусловлена нестабильностью одной из подсистем, в случае, когд известны характеристики обеих подсистем как отдельных обьектої можно численными методами моделировать поведение сложно системы, осуществлять прогнозирование конкретных составо соединений, проявляющих заданные свойства, определять параметрі взаимодействий из сопоставления результатов расчета с имеющимс экспериментальным материалом. Создана программа численног расчета кривых намагничивания двухподрешеточных магнетиков магнитной нестабильностью в одной из подрешеток. Сделан прогно составов соединений YR(CoAl)2 с определенной последовательности магнитных состояний и фазовых переходов в заданном интервал полей.

  2. Впервые параметры f-d - взаимодействия в соединения:

YR(CoAl)2, R = Pr, Nd, Gd-Tm получены из условия наилучшеп согласия между рассчитанными и экспериментальными кривым] намагничивания этих соединений.

  1. Впервые в рамках теории молекулярного поля построень магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничивани: двухподрешеточного ферримагнетика с нестабильностью в обей: подрешетках. Выявлена ситуация, когда фазовая диаграмма содержи' максимальное количество фазовых переходов.

  2. Впервые в аналитической форме для двухподрешеточноп ферримагнетика с нестабильной подрешеткой исследовано влияни

оспринмчивости нестабильной подрешетки на магнитные фазовые иаграммы и кривые намагниченности.

Модель Яфета-Киттеля для двухподрешеточного ферримагнетика антиферромагнитным обменом в одной из подрешеток развита для писания магнитных фазовых переходов, индуцированных полем для зотропного и изинговского случаев.

Научно-практическое значение полученных результатов. [редставленный в работе метод численного моделирования кривых амагничнвания систем с магнитной нестабильностью позволяет аходить конкретные составы сложных соединений с определенной оследовательностью магнитных фаз и (вместе с полученной в работе нформацией об обменных взаимодействиях) может служить для азработки на научной основе новых магнитных материалов с эданными магнитными свойствами. Исследование в аналитической орме магнитных фазовых диаграмм и кривых намагничивания вухподрешеточных ферримагнетиков с магнитной нестабильностью азличного типа является развитием теоретических представлений о азовых переходах в магнитно-нестабильных системах.

Апробация работы. По теме диссертации сделаны доклады на 40-й еждународной конференции по магнетизму и магнитным материалам Филадельфия, США, 1995) и на 7-й Европейской конференции по агнитным материалам и их применению (Сарагоса, Испания, 1998).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 ечатных работ и одна работа принята в печать.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из ведения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложения, 'на изложена на страницах машинописного текста и содержит:

исунков - У4 . таблиц - /_, список литературы из ??&

аименований.