Электросопротивление и магнитные свойства редкоземельных интерметаллидов на основе RCo2 и R3M со сложной магнитной структурой тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

ОЗглательш''

экзек

-Дя' щмюах ¡гугсспиги

ЕРМАКОВ Алексей Анатольевич

ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА ОСНОВЕ НСог и Н3М СО СЛОЖНОЙ МАГНИТНОЙ СТРУКТУРОЙ

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Екатеринбург - 2005

Работа выполнена в отделе магнетизма твёрдых тел НИИ физики и прикладной математики Уральского государственного университета и в лаборатории ферромагнитных сплавов Института физики металлов УрО РАН

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

Н.В. Баранов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

Э. 3. Валиев

доктор физико-математических наук, профессор В.О. Васьковский

Ведущая организация: Московский государственный университет

им. М.В. Ломоносова, физический факультет

Защита состоится_2005 г. в_ч._мин.

на заседании Диссертационного Совета Д 004.003.01

в Институте физики металлов УрО РАН

по адресу: 620041, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики металлов УрО РАН

Автореферат разослан "_" ноября 2005 г.

Ученый секретарь Диссертационного Совета доктор физ.-мат. наук

Н.Н. Лошкарева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы существенно возрос интерес к исследованию различных «немагнитных» (электрических, тепловых, магнитоупругих) свойств магнитоупорядоченных сплавов и соединений. С одной стороны, это обусловлено стремлением глубже понять взаимосвязь различных подсистем твердого тела, а с другой - необходимостью разработки новых функциональных материалов. Особый интерес представляют объекты, магнитное состояние которых проявляет нестабильность при воздействии внешнего поля, при наложении давления или при малых изменениях концентрации компонентов. Большие возможности для изучения этих вопросов дают исследования интерметаллических соединений на основе редкоземельных и <1-переходных металлов. Известно, что в ряду соединений Я-Со изменение концентрации редкоземельных атомов влияет на магнитное состояние атомов переходного металла [1]. В частности, в фазах Лавеса ШГс>2 изменение внешних факторов, таких как давление, температура, магнитное поле или концентрация компонентов может приводить к резкому изменению магнитного момента атомов кобальта. Соединения ЛСо2 с немагнитными Я-ионами являются обменно-усиленными парамагнетиками Паули. В них наблюдается индуцированный внешним магнитным полем метамагнитный переход из парамагнитного в ферромагнитное состояние [2, 3]. В соединениях ЯСо2 с тяжелыми Я-ионами (от вс! до Ег) магнитный момент на атомах Со носит индуцированный характер и возникает под действием эффективного поля со стороны редкоземельной подсистемы в результате /-с1 обменного взаимодействия. Большую роль в формировании физических свойств соединений ЯСог играют спиновые флуктуации.

Для описания магнитного поведения соединений редкоземельных элементов с переходными металлами используют модель косвенного обмена РККИ - для подсистемы локализованных ^электронов, и зонную модель - для подсистемы коллективизированных З^/-электронов переходного металла. При рассмотрении /-с1 обмена учитывается большая роль гибридизации 5с1 электронных состояний Л-ионов и ¿/-состояний переходного металла. Особо чувствительными характеристиками к особенностям магнитного состояния соединений типа Л-Со являются электрические и тепловые свойства. Изучение электрических и тепловых свойств этих соединений даёт возможность проследить взаимосвязь электронной и магнитной структур. Особый интерес представляет исследование квазибинарных интерметаллических соединений РЗМ и переходных металлов, в которых один редкоземельный или переходный металл замещается другими элементами. Такие замещения могут приводить к существенным изменениям """рри*^ тппшп^йртдий и в

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ

БИБЛИОТЕКА | __

— ■* *

ряде случаев к перестройке электронной и магнитной структуры соединений.

В настоящей работе проведено комплексное исследование особенностей магнитной структуры и аномалий физических свойств соединений типа ЯТ2 в области нестабильности магнитного момента на атомах переходного металла, а также соединений типа ЯзМ, в которых, несмотря на отсутствие собственного магнитного момента на атомах М-металла (Со или ЛЬ), можно было ожидать сильного влияния спиновых флуктуаций, индуцированных/-с1 обменным взаимодействием.

Основной целью работы являлось выяснение роли /-с1 обменного взаимодействия и магнитного состояния подсистемы ¿У-элеюронов переходного металла в формировании физических свойств соединений.

Для достижения этой цели в настоящей работе ставились следующие задачи:

1. Синтез редкоземельных интерметаллических соединений типа

11(Со,Т)2, Л3М (М= Со, ЯЬ).

2. Отработка методики и получение монокристаллов квазибинарных соединений (С<11.х¥х)зСо

3. Исследование особенностей магнитного состояния и аномалий физических свойств в области нестабильности магнитного момента кобальта в соединениях типа Г?|.хУхСо2, Я(Со1.хТх)2 для установления основных факторов, определяющих поведение электросопротивления соединений при изменении температуры, концентрации и под действием магнитного поля.

4. Исследование магнитных свойств, магнитных фазовых переходов и особенностей поведения электросопротивления и теплоемкости соединений типа Л3М для выявления роли переходного металла в формировании их магнитных, тепловых и электрических свойств.

В качестве объектов исследования были выбраны и синтезированы соединения Тт(Со, Т)2 (Т=А1, 80 и КЬхУхСо2 (Я=Ег, Но, ТЬ, С(1), в которых проявляется нестабильность магнитного момента на атомах Со, а также антиферромагнитных соединений (Оё^У^зСо и вс13Ш1, в которых атомы ¿/-металла не обладают собственным магнитным моментом.

Научная новизна и защищаемые результаты. В данной работе были получены и выносятся на защиту следующие новые научные результаты.

1. Экспериментальные данные о влиянии замещения кобальта алюминием или кремнием на магнитное состояние и

электросопротивление соединения ТшСог, а также о влиянии внешнего магнитного поля на величину магнитного момента кобальта.

2. Результаты исследования особенностей магнитной структуры, поведения электросопротивления и теплоемкости соединений Ri_xYxCc>2 (R~Er, Но, Tb, Gd) в области нестабильности магнитного момента на атомах кобальта.

3. Выявление определяющей роли локализованных спиновых флуктуаций, возникающих из-за флуктуаций f-d обмена при замещении, в аномальном поведении электросопротивления и теплоемкости соединений Ri.xYxCo2 вблизи критической концентрации.

4. Экспериментальные данные об эволюции температур магнитного упорядочения, критических полей магнитных фазовых переходов, электросопротивления и теплоемкости при изменении концентрации иттрия в системе (Gdi.xYx)3Co, а также результаты исследования магнитных свойств и теплоемкости соединения Gd3Rh.

5. Обнаружение гигантского усиления коэффициента электронной теплоемкости в соединениях Gd3M (М=Со, Ni, Rh) по сравнению с изоструктурными соединениями Y3M, что связывается с наличием большого вклада от спиновых флуктуаций, индуцированных f-d обменным взаимодействием в подсистеме ¿/-электронов переходного металла.

6. Результаты о поведении магнитного вклада в полную теплоемкость соединений (Gdi.xYx)3Co и Gd3Rh, указывающие на существование корреляций ближнего магнитного порядка до температур, в несколько раз превышающих температуру Нееля этих соединений.

7. Обнаружение зависимости температурного коэффициента сопротивления от сорта редкоземельного иона в соединениях R3Co (R=Gd, Tb, Dy, Ho, Er), а также от концентрации иттрия в соединениях системы (Gd].xYx)3Co в парамагнитном состоянии, что связывается с существованием дополнительного магнитного вклада в рассеяние На индуцированных f-d обменом спиновых флуктуациях.

Исследования по теме диссертации выполнены при поддержке грантов Минобразования (№ 97-0-7.3-179, № Е00-3.4-259), РФФИ (№ 9702-16504), Швейцарского национального научного фонда (Грант № 7IP 65598), РФФИ-Урал (№ 04-02-96060), а также US CRDF (Грант No.REC-005).

Научная и практическая значимость работы. Данные о поведении электросопротивления и теплоемкости соединений Ri.xYxCo2 вблизи критической концентрации, свидетельствующие о большой роли локализованных спиновых флуктуаций в формировании этих свойств, а также результаты исследования электрических свойств соединений типа R3M, указывающие на существование дополнительного, зависящего от спина R-иона, магнитного вклада в электросопротивление в

5

парамагнитном состоянии, вносят вклад в развитие существующих представлений о механизмах рассеяния электронов проводимости в интерметаллидах. Эти результаты могут представить интерес при разработке резистивных материалов с заданным температурным коэффициентом сопротивления.

Личный вклад автора. В представляемой научно-исследовательской квалификационной работе при непосредственном участии автора получена значительная часть экспериментального материала:

- подготовлены поли- и монокристаллические образцы интерметаллических соединений на основе редкоземельных и d-переходных металлов для проведения комплексного исследования различных физических свойств;

- проведены измерения электро- и магнитосопротивления, намагниченности полученных квазибинарных соединений с различными замещениями; выполнен анализ полученных результатов;

- проведен анализ результатов исследования теплоемкости;

- из нейтронографических данных определены магнитные моменты подрешеток и радиус корреляции;

Диссертант принимал непосредственное участие в обсуждении полученных результатов и планировании эксперимента, а также в написании статей и тезисов докладов.

Апробация работы. Результаты исследований, изложенные в диссертационной работе, представлялись на ряде конференций и семинаров: Международной конференции «Itinerant magnetism: Fluctuation phenomena» (Украина, Крым 1996 г.), Международной конференции по механически-сплавленным и нанокристаллическим материалам (ISMANAM, Рим, Италия, 20-24 май 1996 г.), Международной конференции «Itinerant magnetism: Fluctuation phenomena» (Москва, сентябрь, 1997 г.), I, II и III Уральской региональной школе-семинаре молодых ученых и студентов по физике конденсированного состояния (Екатеринбург, УрГУ, 5-6 декабря, 1997 г., 26-28 ноября 1998 г., 17-20 ноября 1999 г.), XVI Международной школе-семинаре по микроэлектронике (Москва, 23-26 июня, 1998 г.), Европейской конференции по магнитным материалам и приложениям, EMMA (Сарагоса, Испания, 9-12 сентября, 1998 г., Киев, Украина, Июнь 7-10, 2000 г.), Региональной конференции по резонансным и нелинейным явлениям в конденсированных средах (Уфа, БГУ, 25-26 ноября 1999 г.), Объединенной конференции по магнитоэлектронике (Екатеринбург, 15-18 февраля 2000 г.), Международной школе-семинаре по нейтронному рассеянию (Швейцария, 5-11 августа, 2000 г.), Международной конференции по нейтронному рассеянию (Мюнхен, Германия, 9-13

6

сентября, 2001 г.) Международном Евразийском симпозиуме "Trends in Magnetism" (EASTMAG, Екатеринбург, 27 февраля-2 марта, 2001 г., Красноярск, август, 2004 г.).

Публикации. Материалы диссертации опубликованы в 27 работах, список основных работ приведен в конце автореферата.

Обьем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации - 148 страниц, включая 73 рисунка, 6 таблиц и список цитированной литературы из 172 наименований.

» СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цели и задачи работы, а также результаты, выносимые на защиту.

Первая глава является литературным обзором. В ней кратко рассмотрены основные механизмы, определяющие магнитное упорядочение в соединениях на основе редкоземельных и ¿-переходных металлов. Кратко рассмотрена модель зонного метамагнетизма и роль спиновых флуктуаций в формировании физических свойств. Здесь же обсуждаются общие закономерности влияния магнитного упорядочения f-d интерметаллидов на электросопротивление и теплоемкость. Приводятся данные по кристаллической структуре, магнитным, электрическим й тепловым свойствам соединений RC02 и R3M. В конце главы сформулированы основные цели и задачи исследования.

Во второй главе описаны способы и особенности синтеза образцов, а также приведены методики измерений. Соединения Тт(Со, Т)г (Т=А1, Si) были приготовлены методом квазилевитации в индукционной печи. Для получения соединений Ri_xYxCo2 (R= Gd, Tb, Ho, Er) использовался метод плавки в дуговой печи с нерасходуемым вольфрамовым электродом на водоохлаждаемом медном поддоне в атмосфере гелия. Содержание посторонних фаз после гомогенизирующего отжига обычно не превышало 3 %. Соединения второй группы {(Gdi.xYx)3M М=Со, Rh} выплавлялись также в дуговой печи. Монокристаллы соединений (Gdi.xYx)3Co были получены методом Бриджмена. Фазовый состав образцов в процессе получения контролировался металлографическим и рентгеновским методами, в ряде случаев для аттестации использовалась нейтронография. Измерения электросопротивления и намагниченности проводилась на измерительном комплексе на основе криостата со сверхпроводящим соленоидом с максимальной индукцией магнитного поля 7,5 Тл. Измерения электросопротивления в интервале температур от 2 до 600 К и в магнитных полях с индукцией до 7 Тл проводилось четырехконтакгным

7

потенциометрическим методом на образцах с размерами около 1x1x6 мм3. Контакты к образцам крепились при помощи электросварки. Намагниченность измерялась с помощью вибромагнитометра. Измерения намагниченности и магнитострикции соединений Тт(Со, Т)2 [Т=А1, Б!] в импульсных магнитных полях до 40 Тл по нашей просьбе проводились в Институте физики твердого тела Токийского госуниверситета. Измерения теплоемкости соединений системы (Ос11.хУх)зМ (М=Со, ЯЪ) в рамках совместной работы проводились в Венском техническом университете адиабатическим методом. Нейтронографические исследования соединения Но0 42зУ0 577С02 проводились нами на установке Е2 в Берлинском центре исследования рассеивания нейтронов (ВЕКБС проект № РНУ-01-845). Данные об изменениях магнитной структуры соединений ТЬ1.хУхСо2 и Ег,.хУхСо2 при разбавлении редкоземельной подсистемы иттрием были получены по нашей просьбе А. Н. Пироговым на нейтронном дифрактометре, установленном на атомном реакторе ИВВ-2 (г. Заречный).

В третьей главе представлены оригинальные результаты комплексного исследования магнитных и электрических свойств соединений Тш(Со, Т)2 (Т=А1, 81), а также особенностей магнитной структуры и аномалий электросопротивления соединений Я1_хУхСо2 (Я=Ег, Но, ТЬ, вё). Магнитное состояние Со в этих соединениях описывается в модели зонного метамагнетизма подсистемы Зй?-электронов. Магнитный момент на атомах кобальта /¿Со зависит от эффективного молекулярного поля Нзфф, действующего со стороны Я- ионов, с ростом Нэфф до критического значения (-70 Тл) он скачкообразно возрастает, достигая величины ~ 1 цв [2, 3]. В ряду редкоземельных соединений на основе ЯСо2 соединение ТшСо2 занимает особое положение между парамагнетиком Паули ЬиСо2 и ферримагнитным соединением ЕгСо2, имеющем магнитный момент на кобальте. В литературе существовали противоречивые данные о магнитном состоянии соединения ТшСо2, а также наблюдался разброс в температурах упорядочения и магнитных моментах кобальта. К началу выполнения настоящей работы методами нейтронографии было установлено, что в ТшСо2 магнитный момент на атомах кобальта отсутствует [4], поскольку значение действующего на Со-подсистему меньше (^оН-^^бО Тл) критического значения, необходимого для расщепления ¿/-зоны. Можно было ожидать, что частичное замещение Со немагнитным алюминием или кремнием позволит повысить плотность состояний вблизи уровня Ферми и тем самым уменьшить значение поля метамагнитного перехода. Как оказалось, увеличение содержания алюминия до 5 ат % сопровождается заметным снижением намагниченности (см. рис. 1), что может быть связано с появлением магнитного момента на атомах кобальта (дСо~0>5 Цв), направленного противоположно моментам Тт. Действительно, как показали результаты нейтронографических исследований, замещение кобальта алюминием

8

Рис.1. Полевые зависимости намагниченности соединений

Тш(Со,.хА1х)2 (х=0; 0,05), полученные в статических полях при Т=2 К.

приводит к появлению магнитного момента на кобальте до 1,25 цв(при 10 ат. % А1). Изменение магнитного состояния Со в Тш(Со1.хА1х)2 с ростом х проявляется в качественном изменении поведения температурных зависимостей электросопротивления (рис.2) и магнитосопротивления (рис.3). На зависимости р(Т) вместо минимума наблюдается резкое изменение р при Г~11,8К, сопровождающее магнитный фазовый переход 1-го рода от парамагнитного к ферримагнитному упорядочению, как КСог (Л=1)у, Но, Ег). В соединении

и в бинарных соединениях Тш(Соо 95А1о 05)2, в котором существует дальний магнитный порядок при Т< Тс изменение Лр/р незначительно, в отличие от ТтСо2. При Т>ТС кривые Др/р в Тт(Соо95А1оо5)2 имеют метамагнитный вид, как это наблюдалось в соединении ЕгСо2, испытывающем фазовый переход 1-го

Уменьшение значения Нк

крит

рода.

при замещении кобальта алюминием дало нам возможность реализовать обратный

метамагнитный переход в подсистеме ¿/-электронов, т. е. индуцированное внешним

магнитным полем снижение магнитного момента кобальта. Коллапс магнитного момента на атомах кобальта был зафиксирован с помощью измерений объемной магнитострикции, которые

показали уменьшение объема элементарной ячейки в интервале полей 10<ыо#<20 Тл. Полученные результаты позволили также сделать заключение, что магнитное состояние соединений Тш(Со, А1)г сходно со свойствами

изоструктурных соединений

Я,.хУхСо2 (Я= ва, ТЬ, Но, Ег) с концентрацией иттрия вблизи критической хс-

250

200

150

2

о

<¿100

50

Тт(Со0И$10|И)г

Тт(Со09А101).

jrUi

ви0

" ТтСГп

Тт(Соод5А1ою,2

z

б 30-\\

* \ ТтСо, /г ир=з Тл

ГтСо, 20о

8 12 Г, f

0 50 100 150 200 250 Г, К

Рис. 2. Зависимости р(Т) для Tm(Coi. xAlx>2 и Tm(Coi.xSix)2. На вставке: зависимость р(Т) для ТшСог. Символами (•) и (о) на вставке обозначены измерения при (t0Н=0 и ЦоН=Ъ Тл, соответственно. Кривая, обозначенная (1) на вставке, получена в магнитном поле 5 Тл.

Тт(Со0 95А1005)2 —»10.2

Т=4.2 К

16.5

14 2

В отличие от Со алюминием, позволяет снизить критического метамагнитного замещение подсистемы

замещения которое величину поля перехода, редкоземельной немагнитным

6 ^ Н, Тл

'о '

Рис. 3. Полевые зависимости продольного магнитосопротивления для Тш(Соо 95А1о 05)2 при различных температурах

иттрием, позволяет в широких пределах изменять эффективное поле, действующее со стороны Я ионов на 5с/-подсистему Со. В соединениях системы Сё] хУхСог ион вс! имеет максимальный спин в ряду Л-ионов, то, очевидно, что исчезновение (появление) магнитного момента на атомах кобальта должно наблюдаться при наибольшей концентрации иттрия по сравнению с другими соединениями К1_хУхСо2. Как видно из температурных зависимостей электросопротивления (рис. 4), замещение гадолиния иттрием приводит к немонотонному изменению остаточного электросопротивления с ярко выраженным максимумом при х~0.9 и значительно меняет поведение электросопротивления в низкотемпературном диапазоне. Появление

минимума на

зависимостях р(Т) при х=0,95 и х=0,9, по-нашему мнению, также как и в других соединениях Я1.хУхСо2 (Я=Ег, Но, ТЬ) при х~хс, обусловлено суперпозицией вклада от рассеяния электронов проводимости на

локализованных спиновых флуктуациях, который убывает с ростом температуры, и вкладов от рассеяния на фононах и на термически активируемых спиновых флуктуациях, возрастающих с увеличением температуры. Появление локализованных спиновых флуктуаций (ЛСФ) в подсистеме ¿/-электронов Со вблизи хс связывается с существованием флуктуаций /-с! обмена из-за замещения гадолиния иттрием. Полученные данные указывают на существенное

10

Рис. 4 Зависимости р(Т) Ос11.хУхСо2 при различных х. На вставке: зависимость рост(х)

различие магнитного состояния Со в соединениях Ос11_хУхСо2 при концентрациях иттрия больше и меньше критической. Об этом свидетельствуют также данные исследования магнитосопротивления. Как следует из рис. 5, при х > 0,85 увеличение внешнего магнитного поля приводит к монотонному уменьшению электросопротивления, 0 2 4 6 /^Н, Тл тогда как при х<0,85 наблюдается Рис. 5. Полевые зависимости положительное магнитосопро-

продольиого магнитосопротивления тивление.

соединений Ос),.хУхСо2. измеренные Для детального исследования

при Т=А,2 К при 0,7<х<0,9. магнитного состояния соединений

Л1_хУхСо2 вблизи критической концентрации, в том числе, с помощью нейтронографии нами были проведены исследования магнитной структуры и электрических свойств соединений с другими тяжелыми редкими землями (Я=.ТЬ, Но, Ег). Было обнаружено, что во всех этих системах остаточное электросопротивление с концентрацией изменяется немонотонно и имеет максимум вблизи хс. Согласно данным нейтронографии при концентрации иттрия чуть больше критической магнитная структура соединений при низких температурах является неоднородной, и характеризуется наличием областей ближнего магнитного порядка. Включение магнитного поля приводит к значительному росту магнитного вклада в рассеяние нейтронов из-за роста намагниченности редкоземельной подрешетки, а также среднего магнитного момента, приходящегося на атом Со.

Сопоставление результатов измерения электросопротивления соединения Ег0 55^045002 с концентрацией иттрия чуть больше критической и измерений интенсивности малоуглового рассеяния нейтронов (рис.6) показало, что как электросопротивление, так и интенсивность малоуглового рассеяния проявляют зависимость от магнитной предыстории образцов и ведут себя идентичным образом. Это позволяет предположить, что рассеяние, как нейтронов, так и электронов имеют одинаковую природу, и связано с рассеянием на неоднородностях магнитной структуры и локализованных спиновых флуктуациях. Сходство в поведении электросопротивления и диффузного рассеяния было также обнаружено при изменении концентрации иттрия. Как оказалось, интенсивность малоуглового рассеяния проявляет максимум при той же концентрации *=0,45, что и остаточное сопротивление. Максимум остаточного электросопротивления ржт(х), наблюдаемый при х=хс,

указывает на существование дополнительного магнитного вклада от рассеяния электронов проводимости на магнитных неоднородностях наряду с вкладом от рассеяния на дефектах кристаллической структуры. Этот дополнительный вклад может быть связан с рассеянием электронов проводимости на больших моментах кластеров, образованных магнитными моментами ионов Ег, а также на флуктуациях спиновой плотности на ионах Со, которые расположены в таких кластеров. При этом определяющую роль, по-видимому, играет рассеяние на локализованных флуктуациях спиновой плотности в подсистеме ¿/-электронов.

Возникновение таких флуктуаций является следствием особенностей соединения Его,55У0,45Со2, полученные электронной структуры соединений и в нулевом магнитном поле (1), после проявлениям зонного метамагнетизма.

включения и выключения поля Следует отметить, что поведение цоН= 1,05 Тл (2), и в поле//(,#= 1,05 Тл электросопротивления соединений

Я^хУхСог резко отличается от ситуации в изоструктурных соединениях в которых никель не

проявляет магнитной нестабильности и зонного метамагнетизма. Ни на концентрационных, ни на температурных зависимостях сопротивления соединений Я^^Мг подобных аномалий обнаружено не было [5].

Из результатов исследования электрических свойств и низкотемпературной теплоемкости квазибинарных систем Я|.хУхСо2 следует, что поведение дополнительного вклада в остаточное сопротивление отнесенного к концентрации Лр™ / х^ зависит от функции де Жена, и, следовательно, от величины спина Я-иона. Это подтверждает наш вывод о том, что локализованные спиновые флуктуации, которые, по-нашему мнению, являются основной причиной появления дополнительного вклада в остаточное сопротивление вблизи критической концентрации, носят индуцированный характер.

Анализ 'всей совокупности данных по исследованию соединений Л^УхСо? (Я=Ег, Но, ТЬ,<5с1), позволил нам сделать заключение, что их магнитная структура при концентрации иттрия выше критической хс, может бьггь представлена как парамагнитная матрица, включающая в себя

е

2 80 2

I 60

40

5 14 Е 12

о

10 8

и а).

1А

2П ЕгоЛ5С°2

б)

V ЕГоЛ.С°2

"0 5 10 15 20 25 7", К

Рис. 6. Температурные зависимости электросопротивления (а) и интенсивности малоуглового рассеяния нейтронов (б) для

области (кластеры) ближнего магнитного порядка. На атомах кобальта, расположенных в таких областях, в результате ^-¿/-обменного взаимодействия индуцируются локализованные флуктуации спиновой плотности. Ниже критической концентрации итгрия эти соединения имеют неоднородное ферримагнитное состояние в результате антипараллельного расположения магнитных моментов Я-ионов и магнитных моментов Со. Эта ферримагнитная матрица включает в себя области (кластеры) с частично разупорядоченными моментами редкой земли и ионами Со, имеющими почти нулевой магнитный момент.

В четвертой главе представлены результаты комплексного исследования магнитных свойств, индуцируемых полем фазовых переходов, поведения электросопротивления и теплоемкости соединений системы (Ос1|.хУх)зСо и соединения Ос1зЮг. Показано, что в монокристаллах квазибинарных соединений (Оё1_хУх)3Со при разбавлении

подрешетки гадолиния

немагнитным иттрием сохраняется антиферромагнитное упорядочение в интервале концентраций 0 < х < О.6.. Намагничивание в этих соединениях вдоль осей Ь и с происходит путем фазового перехода 1-го рода, по-видимому, за счет процесса образования новой фазы и последующего смещения межфазных границ. Концентрационные зависимости критических полей переходов, измеренные вдоль с-оси, проявляют немонотонный

характер с максимумом при х~0,2. Изменение магнитной структуры соединений (Ос11.хУх)3Со с х < 0,6 из первоначального

антиферромагнитного состояния в индуцированное полем

ферромагнитное состояние

сопровождается гигантским

падением электросопротивления до 40% (см. рис. 7), что может быть связано с изменением поверхности Ферми из-за исчезновения суперзон

0 2 4

Тл

Рис. 7. Полевые зависимости продольного магнитосопротивления, полученные при 4,2 К вдоль оси с для монокристаллов системы (Оа,.х¥х)3Со.

Э-О-О О ООО ООО

т, к

Рис. 8. Температурные зависимости электросопротивления, измеренные вдоль оси с монокристаллов (Ос^У^Со. На вставке: зависимости с1р/(П' (х) для (Ос^У^зСо

Бриллюэна. Обнаружено изменение наклона кривых р(Т) в (Сс1|.хУх)зСо при температурах выше температуры Нееля от насыщения в СсЬСо (х=0) до нормального металлического поведения при больших концентрациях иттрия (см. рис.8). Изменение наклона кривых в парамагнитной области также наблюдается в соединениях с другими редкоземельными ионами в широком диапазоне температур в парамагнитном состоянии. По нашему мнению, изменение значения с1р/с1Т при Т> связано с присутствием дополнительного магнитного вклада Ардо„(Т) в электросопротивление соединений типа Я3Со. Наличие такого вклада может быть связано с сохранением ближнего магнитного порядка вплоть до температур в 3-5 раз превышающих температуру магнитного упорядочения и спиновых флуктуации, возникающих из-за /-с! обмена в подсистеме ¿-электронов. На существование ближнего магнитного порядка при 7>ГМ в этих

соединениях

частности,

исследования

соединений

Обнаружено

магнитный

указывают, в результаты теплоемкости вбзСо и оа3яь.

(рис 9), что вклад в полную

60

л

С 40 2

энтропию соединений всЬСо и Сс1зКЬ достигает при температуре Нееля лишь около 60 % от ожидаемого теоретического

значения.

Еще одна особенность соединений Л3М выявлена при анализе низкотемпературной

теплоемкости. Как видно из таблицы 1, значения

коэффициентов электронной

теплоемкости в магнитоупорядо-ченных соединениях С(!3М (М=Со,

ЯЬ) почти на порядок превосходят значения у в парамагнитных соединениях У3М, в то время как в У и 0(1 значения у отличаются незначительно [6]. Поскольку все соединения 0(13М и У3М обладают сходной электронной структурой, а 4/-электронные состояния

редкоземельного металла

120

со

" 8т= 3« 1п(8)

50

100

150

Т, К

Рис. 9. Температурная зависимость магнитной части энтропии Бм. Ос1зЛ11 и ОёзСо. Стрелки указывают на температуру Нееля.

Таблица 1.

Коэффициенты электронной теплоемкости у для соединений И3М (К=Ос1. У; М=Со, №, ЯЬ) и для чистых металлов 0(1 и У

Я3М у, мДж/ моль К2

Парамагнитные соединения

УзСо 15

У3№ 14

У3И1 11

У 8.2"

Магнитоупорядоченные соединения

Ос1зСо НО

оа3№ 100

0(1зИ1 118

6.38"

находятся значительно ниже уровня Ферми и не вносят значительного вклада в плотность электронных состояний вблизи уровня Ферми, то обнаруженное различие в коэффициентах у можно объяснить существованием в соединениях Ос1зМ дополнительного вклада от спиновых флуктуаций, индуцируемых /-¿/-обменным взаимодействием в подсистеме коллективизированных ¿/-электронов.

По нашему мнению, спиновые флуктуации, индуцированные /с!-обменом в подсистеме ¿/-электронов, являются основной причиной необычного поведения электросопротивления и теплоемкости соединений Оё3М (М=Со, Ю1), а также соединений Я1.хУхСо2 с концентрацией иттрия вблизи критической.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате комплексного исследования магнитных, электрических и тепловых свойств соединений Тт(Со1.х Ах)2, (А=А1, Б!), Я|.хУхСо2 (ЯКИ, ТЬ, Но, Ег), а также соединений (Сс1|.хУх)зСо и 0(1зЮ1 показано, что /-с/ обменное взаимодействие и индуцированные им спиновые флуктуации в подсистеме ¿/-электронов переходного металла играют существенную роль в формировании физических свойств.

2. Показано, что частичное замещение кобальта алюминием в соединении ТшСо2 приводит к появлению магнитного момента на атомах Со до 1,25 цв> установлению ферримагнитного упорядочения и к качественным изменениям в поведении электросопротивления соединений. На примере соединения Тш(Со0 95А10 05)2 показано, что приложение большого магнитного поля (~ 17 Тл) может приводить к исчезновению магнитного момента на атомах Со, как и в других соединениях на основе ЛСо2 с тяжелыми редкоземельными элементами. Полученные результаты качественно объясняются в модели зонного метамагнетизма подсистемы ^¿/-электронов.

3. Показано, что аномальное поведение электросопротивления квазибинарных фаз Лавеса КьхУхСо2 (Я=Ег, Но, ТЪ, вс!) в области нестабильности магнитного момента кобальта (наличие минимума на температурной зависимости, большая величина остаточного сопротивления, изменение знака магниторезистивного эффекта при изменении концентрации вблизи критической) связано с особенностями магнитного состояния, которое характеризуется существованием областей ближнего магнитного порядка в редкоземельной подсистеме и локализованных спиновых флуктуаций в подсистеме 3</-электронов Со, вызванных флуктуациями/-¿/-обменного взаимодействия.

4. Показано, что максимальное значение дополнительного вклада в остаточное электросопротивление, наблюдаемое в соединениях Я,_хУхСо2 (Я=Ег, Но, ТЬ, Ос1) зависит как от критической концентрации,

15

так и от величины спина R-иона, в то время, как дополнительный вклад в линейный по температуре член теплоемкости зависит только от критической концентрации.

5. Впервые обнаружено гигантское (почти на порядок) увеличение коэффициента электронной теплоемкости в антиферромагнитных соединениях GCI3C0 и Gd3Rh по сравнению с изоструктурными парамагнитными соединениями Y3Co и Y3Rh, что связывается с наличием дополнительного вклада от спиновых флуктуации, индуцированных f-d обменным взаимодействием в подсистеме d-электронов переходного металла. Впервые показано, что магнитный вклад в полную энтропию соединений (Gdi.xYx)3Co и Gd3Rh достигает при температуре Нееля лишь около 60 % от ожидаемого теоретического значения, что указывает на существование ближнего магнитного порядка в парамагнитном состоянии вплоть до температур, в несколько раз превышающих температуру магнитного упорядочения.

6. При исследовании электросопротивления соединений типа R3M впервые выявлен дополнительный магнитный вклад в рассеяние электронов проводимости в парамагнитном состоянии. Показано, что температурный коэффициент сопротивления, определяемый этим вкладом, зависит от спина R-иона. Наличие такого вклада объясняется рассеянием электронов проводимости на спиновых флуктуациях, индуцированных /^-обменом в подсистеме ¿/-электронов переходного металла.

Основные публикации по теме диссертационной работы

1. Baranov N.V., Bartashevich M.I., Goto T., Yermakov A.A., Karkin A.E., Pirogov A.N., Teplykh A.E. Instability of the Co-magnetic moment in Tm(Co, M)2 (M=A1, Si) // J. Alloys and Compounds. -1997. -V.252. -P.32-,40.

2. Baranov N. V., Markin P. E., Yermakov A.A. Magnetic and electrical properties of antiferromagnetic (Gd].xYx)3Co single crystalls // J.Magn. Magn. Mat. -1999. -V.196-197. -P.726-727.

3. Baranov N. V., Yermakov A. A., Pirogov A. N., Teplykh A. E., Inoue K., Hosokoshi Yu.The magnetic state of the Co-sublaltice in Tbi_xYxCo2 // Physica B. -1999. -V.269. -P.284-289.

4. Baranov N.V., Yermakov A.A., Markin P.E., Possokhov U.M., Michor H., Weingartner В., Hilscher G., Kotur B. Magnetic phase transition, short-range order corrélations and spin fluctuations in (Gd^Y^Co // Journal of Alloys and Compounds. -2001. -V.329. -P.22-30.

5. Pirogov A., Podlesnyak A., Strassle T., Mirmelstein A., Teplykh A., Morozov D., Yermakov A. Neutron-diffraction investigation of the

metamagnetic transition in ErCo2 // Applied Physics A Materials Science & Processing. -2002. -V. 74 [Suppll]. -P.s598-s600.

6. Yermakov A. A., Schneider R., Baranov N.V. Effect of magnetic field on the itinerant Co-subsystem in H00423Y0577C02 // Applied Physics A Materials Science & Processing. -2002. -V.74 [Suppll], -P.s667-s669.

7. 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 B. -2002. -V.324. -P.179-187.

8. Baranov N.V., Inoue K., Michor HL, Hilscher G., Yermakov A. A. Spin fluctuations in Gd3Rh induced by f-d exchange: the influence on the T-linear specific heat // Journal of Physics: Condensed Matter. -2003. -V.15. -P. 1-8.

9. Baranov N.V., Yermakov A.A., Podlesnyak A. Onset of magnetism in Yi.xGdxCo2: effect on the heat capacity and electrical resistivity // Journal of Physics: Condensed Matter. -2003. -V.15. -P.5371-5382.

10. Baranov N. V., Goto Т., Hilscher G., Markin P. E., Michor H., Mushnikov N. V., J-G Park, Yermakov A A. Irreversible field-induced magnetic phase transitions and properties of H03C0 // Journal of Physics: Condensed Matter. -2005. -V.17. -P.3445-3462.

11. Baranov N. V., Pirogov A. N., Yermakov A. A. Magnetic state and electrical resistivity of Tm(Coi_xTx)2 (T=A1, Si) // Abstracts of conference: Itinerant magnetism: Fluctuation phenomena. Crimea. Ukraine. -1996. -P.4.

12. Baranov N. V., Pirogov A. N., Teplykh A. E. A. A. Yermakov Instability of the magnetic state of Tm(Coi_xTx)2 (T=A1, Si) intermetallic compounds // Proceedings of International symposium on mechanically alloyed and nanocrystalline materials (ISMANAM). (Rome, Italy, 20-24 May). -1996. -P-E-19.

13. Pirogov A.N., Baranov N.V., Ritter C., Schweizer J., Yermakov A.A. On the temperature dependences of the electrical resistivity of Er0 55Y045Co2 // Abstracts of International conference, Itinerant magnetism: Fluctuation phenomena. (Moscow, September). -1997.-P.337-344.

14. Баранов H. В., Маркин П. E., Ермаков А. А. Магнитные и электрические свойства соединений (Gdi_xYx)3Co // Тезисы XVI Международной школы- семинара по микроэлектронике. -Москва, 2326 июня. -1998. -часть I, -С. 253. -БС-35.

15. Baranov N. V., Markin P. Е., Yermakov А.А. Magnetic and electrical properties of antiferromagnetic (Gd).xYx)3Co single crystalls // Abstracts of 7th European Magnetic Materials and Application Conference. Zaragoza, Spain. September 9-12, -1998. -P.278.

16. Баранов H. В., Посохов Ю. M., Маркин П. Е., Михор X., Хилыпер Г. Ермаков А. А. Электросопротивление и теплоемкость соединений (Gdi.xYx)3Co // Тезисы второй объединенной конференции по

17

магнитоэлектронике (The Joint Second International Conference on Magnetoelectronics). 15-18 февраля.-Екатеринбург, -2000.

17. Баранов H. В., Ермаков А. А., Пирогов А. Н., Теплых А. Е. Аномалии физических свойств в области нестабильности магнитного момента Со в системе (R, Y) С02 // Тезисы Второй объединенной конференции по магнитоэлектронике (The Joint Second International Conference on Magnetoelectronics). -15-18 февраля. -Екатеринбург, -2000.

18. Baranov N. V., Pirogov A. N., Yermakov A. A. Instability of the magnetic state of the Co-magnetic moment in Eri_xYxCo2 // Proceedings of the 8th European Magnetic Materials and Application conference (EMMA-2000). -Kyev, -Ukrain. June 7-10. -Fr-PB144. -P.300.

19. Baranov N. V., Yermakov A. A., Pirogov A. N., Teplykh A. E., K. Inoue, Yu. Hosokoshi The magnetic state of the Co-sublattice in Tb1.xYxCo2 // Proceedings of the 8th Summer School on Neutron Scattering. -Zuoz, Switzerland. 5-11 august. -2000.

20. Yermakov A. A., Podlesnyak A. A., Schneider R., StrSssle Т., Mirmelstein A. V., Pirogov A. N., Teplykh A. E., Golosova N. O., Baranov N. V. Neutron diffraction study of the field induced transition in the itinerant subsystem of Ri.xYxCo2 compounds // Proceedings of the International Euro-Asian Symposium "Trends in Magnetism". (EASTMAG-2001). 27 февраля-2 марта.-Екатеринбург, -2001. -P.361.

21. Baranov N. V., Hilscher G., Markin P. E., Michor H., Posohov Yu., Yermakov A. A. Unusual Behavior of Thermal and Transport Properties of (Gdi.xYx)3Co Compounds // Proceedings of the International Euro-Asian Symposium "Trends in Magnetism". (EASTMAG-2001). 27 февраля-2 марта. -Екатеринбург, -2001. -P.354.

22. Yermakov A. A., Schneider R., Baranov N. V. Effect of magnetic field on the itinerant Co-subsystem in H00423Y0577C02 // Proceedings of the International conference on neutron scattering (ICNS-2001). -Munich, Germany. 9-13 сентября. -2001. -S667.

23. Podlesnyak A., Mirmelstein A., Pirogov A., Teplykh A., StrSssle Th., Furrer A., Yermakov A. A. Neutron diffraction investigation of the metamagnetic transition in ErCo2 // Proceedings of the International conference on neutron scattering (ICNS-2001). -Munich,.Germany. 9-13 сентября,-2001.-S598.

Цитированная литература

[1]. Тейлор К., Дарби М. Физика редкоземельных соединений. -М.: Мир,

1974. -364С.

[2]. Левитин Р. 3., Маркосян А.С. Зонный метамагнетизм // УФН. -1988.

-Т. 155. -вып.4. -С.623-654.

[3]. Duc N. H., Brommer P. E. Formation of iW-moments and spin fluctuations in some rare-earth-cobalt compounds In: Handbook of magnetic materials, (Ed. by K.H.J. Buschow, Elsevier Science B.V). -1999. -Vol. 12.- Ch.3.

[4]. Golosovsky I. V., Kvyatkovsky B. E., Sharygin S. V., Dubenko I. S., Levitin R. Z., Markosyan A. S., Gratz E., Mirebeau I., Goncharenko I. N., Bouree F. Neutron diffraction study of magnetic ordering and phase transition in TmCo2: Instability of ^-moments //JMMM -1997. -V.169. -P. 123-129

[5]. Cwik J., Palewski T., Nenkov K., Tristan N.V., Warchulska J., Burkhanov G.S., Chistyakov O.D. Some physical properties of YxHO|^Ni2 solid solutions // JALCOM 2004. -V.373. -P.78-85.

[6]. Tsang T.-W.E., Gschneider K. A. Jr, Schmidt F.A., Dhome D. K. Low temperature heat capacity of electrotransport-purified scandium, yttrium, gadolinium, and lutetium// Phys. Rev.B. -1985. -V.31, -N.l. -P.235-244.

Отпечатано на Ризографе ИФМ УрО РАН тир. 85 заказ 90

Объем 0,98 печ. л. формат 60x84 1/16. 620041 г. Екатеринбург, ГСП-170, ул. С. Ковалевской, 18

»??59j

РНБ Русский фонд

2006-4 26251

ВВЕДЕНИЕ 5 1. ЗОННЫЙ МАГНЕТИЗМ И МАГНЕТИЗМ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ МАГНИТНЫХ МОМЕНТОВ В ИНТЕРМЕТАЛЛИДАХ НА ОСНОВЕ/И ¿/-МЕТАЛЛОВ.

1.1. Формирование магнитного момента в подсистеме коллективизированных ¿/-электронов. Зонный метамагнетизм.

1.2. Магнетизм системы локализованных магнитных моментов. Косвенное обменное взаимодействие через электроны проводимости и эффекты кристаллического поля.

1.3. Межподрешеточное/-¿/-обменное взаимодействие.

1.4. Влияние магнитного упорядоченияинтерметаллидов на их физические свойства.

1,4.|. Электросопротивление редкоземельных интерметаллидов.

С.".'

1.4.2. Теплоемкость магнетиков.

1.5. Кристаллическая структура, магнитные и электрические свойства соединений Бч.Со2.

1.5.1. Кристаллическая структура соединений типа КГ2 (Т=Ре, Со,

1.5.2. Особенности магнитных свойств соединений КСо2.

1.5.3. Влияние магнитного упорядочения соединений КСо2на тепловое расширение, электросопротивление и теплоемкость.

1.6. Кристаллическая структура, электрические и магнитные свойства интерметаллических соединений ЫзСо.

1.6.1. Кристаллическая структура соединений Я3М (М=Со, N1, ГШ).

1.6.2. Электрические и магнитные свойства интерметаллических соединений Я3 Со.

1.7.Цели и задачи исследования.

2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1. Получение и аттестация образцов.

2.2. Измерение электросопротивления.

2.3. Измерение намагниченности и восприимчивости.

2.4. Методика измерения теплоемкости.

2.5. Нейтронографические измерения.

3. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ФАЗ ЛАВЕСА В ОБЛАСТИ НЕСТАБИЛЬНОСТИ МАГНИТ

8 НОГО МОМЕНТА КОБАЛЬТА.

3.1. Влияние малых замещений кобальта алюминием и кремнием на магнитные и электрические свойства соединения ТтСо2.

3.2. Особенности поведения электросопротивления соединений Ег1х¥хСо2 и Но1х¥хСо2 вблизи критической концентрацией иттрия.

3.3. Влияние замещения тербия иттрием на магнитное состояние и электросопротивление соединений ТЬ^УхСог.

3.4. Эволюция магнитных, электрических и тепловых свойств в системе вёьхУхСог.

3.5. Природа аномального поведения электросопротивления и теплоемкости в соединениях Ы1х¥хСо2 (11=0(1, ТЬ, Но, Ег) в области нестабильности магнитного момента кобальта.

В последние годы существенно возрос интерес к исследованию различных «немагнитных» (электрических, тепловых, магнитоупругих) свойств маг-нитоупорядоченных сплавов и соединений. С одной стороны, это обусловлено стремлением глубже понять взаимосвязь различных подсистем твердого тела, а с другой - необходимостью разработки новых функциональных материалов. Особый интерес представляют объекты, магнитное состояние которых проявляет нестабильность при воздействии внешнего поля, при наложении давления или при малых изменениях концентрации компонентов. Большие возможности для изучения этих вопросов дают исследования интерметаллических соединений на основе редкоземельных и ¿/-переходных металлов. Известно, что в ряду соединений Л-Со изменение концентрации редкоземельных атомов влияет на магнитное состояние атомов переходного металла [1]. В частности, в фазах Ла-веса ЛСо2 изменение внешних факторов, таких как давление, температура, магнитное поле или концентрация компонентов может приводить к резкому изменению магнитного момента атомов кобальта. Соединения ЯСо2 с немагнитными Я-ионами являются обменно-усиленными парамагнетиками Паули. В них наблюдается индуцированный внешним магнитным полем метамагнитный переход из парамагнитного в ферромагнитное состояние [2, 3]. В соединениях ЛСо2 с тяжелыми Я-ионами (от Оё до Ег) магнитный момент на атомах Со носит индуцированный характер и возникает под действием эффективного поля со стороны редкоземельной подсистемы в результате обменного взаимодействия. Большую роль в формировании физических свойств соединений ЛСо2 играют спиновые флуктуации.

Для описания магнитного поведения соединений редкоземельных элементов с переходными металлами используют модель косвенного обмена РККИ - для подсистемы локализованных ^/-электронов, и зонную модель - для подсистемы коллективизированных 3¿/-электронов переходного металла. При рассмотрении /-¿1 обмена учитывается большая роль гибридизации 5с1 электронных состояний Л-ионов и ¿/-состояний переходного металла. Особо чувствительными характеристиками к особенностям магнитного состояния соединений типа Я-Со являются электрические и тепловые свойства. Изучение электрических и тепловых свойств этих соединений даёт возможность проследить взаимосвязь электронной и магнитной структур. Особый интерес представляет исследование квазибинарных интерметаллических соединений РЗМ и переходных металлов, в которых один редкоземельный или переходный металл замещается другими элементами. Такие замещения могут приводить к существенным изменениям основных взаимодействий, и в ряде случаев к перестройке электронной и магнитной структуры соединений.

В настоящей работе проведено комплексное исследование особенностей магнитной структуры и аномалий физических свойств соединений типа КТ2 в области нестабильности магнитного момента на атомах переходного металла, а также соединений типа Я3М, в которых, несмотря на отсутствие собственного магнитного момента на атомах М-металла (Со или Ш1), можно было ожидать сильного влияния спиновых флуктуаций, индуцированных /~с1 обменным взаимодействием.

В данной работе были получены и выносятся на защиту следующие новые научные результаты.

1. Экспериментальные данные о влиянии замещения кобальта алюминием или кремнием на магнитное состояние и электросопротивление соединения ТтСо2, а также о влиянии внешнего магнитного поля на величину магнитного момента кобальта.

2. Результаты исследования особенностей магнитной структуры, поведения электросопротивления и теплоемкости соединений Я1^хСо2 (К=Ег, Но, ТЬ, вс!) в области нестабильности магнитного момента на атомах кобальта.

3. Выявление определяющей роли локализованных спиновых флуктуаций, возникающих из-за флуктуаций /-(I обмена при замещении, в аномальном поведении электросопротивления и теплоемкости соединений 111хУхСо2 вблизи критической концентрации.

4. Экспериментальные данные об эволюции температур магнитного упорядочения, критических полей магнитных фазовых переходов, электросопротивления и теплоемкости при изменении концентрации иттрия в системе (Ос^. хУх)3Со, а также результаты исследования магнитных свойств и теплоемкости соединения Оё3К11.

5. Обнаружение гигантского усиления коэффициента электронной теплоемкости в соединениях Ос1зМ (М^Со, N1, КЬ.) по сравнению с изоструктурными соединениями УзМ, что связывается с наличием большого вклада от спиновых флуктуаций, индуцированныхобменным взаимодействием в подсистеме с1 — электронов переходного металла.

6. Результаты о поведении магнитного вклада в полную теплоемкость соединений (0(11.хУх)зСо и 0<13М1, указывающие на существование корреляций ближнего магнитного порядка до температур, в несколько раз превышающих температуру Нееля этих соединений.

7. Обнаружение зависимости температурного коэффициента сопротивления от сорта редкоземельного иона в соединениях Я3Со (11=Ос1, ТЬ, Бу, Но, Ег), а также от концентрации иттрия в соединениях системы (Ос11.хУх)зСо в парамагнитном состоянии, что связывается с существованием дополнительного магнитного вклада в рассеяние на индуцированных /~с1 обменом спиновых флук-туациях.

Научная и практическая значимость работы. Данные о поведении электросопротивления и теплоемкости соединений Б^.хУхСог вблизи критической концентрации, свидетельствующие о большой роли локализованных спиновых флуктуаций в формировании этих свойств, а также результаты исследования электрических свойств соединений типа Я3М, указывающие на существование дополнительного, зависящего от спина Я-иона, магнитного вклада в электросопротивление в парамагнитном состоянии, вносят вклад в развитие существующих представлений о механизмах рассеяния электронов проводимости в интерметаллидах. Эти результаты могут представить интерес при разработке резистивных материалов с заданным температурным коэффициентом сопротивления.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации -148 страницы, включая 72 рисунка, 6 таблиц и список цитированной литературы из 173 наименований.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В результате комплексного исследования магнитных, электрических и тепловых свойств соединений Тт(Со1х Ах)2, (А=А1, 81), К1хУхСо2 (К=Оё, ТЬ, Но, Ег), а также соединений (Сё1хУх)3Со и Ос13Ш1 показано, что /-(Л обменное взаимодействие и индуцированные им спиновые флуктуации в подсистеме ^-электронов переходного металла играют существенную роль в формировании физических свойств.

2. Показано, что частичное замещение кобальта алюминием в соединении ТтСо2 приводит к появлению магнитного момента на атомах Со до 1,25 установлению ферримагнитного упорядочения и к качественным изменениям в поведении электросопротивления соединений. На примере соединения Тт(Со0.95А1о.о5)2 показано, что приложение большого магнитного поля (-17 Тл) может приводить к исчезновению магнитного момента на атомах Со, как и в других соединениях на основе ЯСо2 с тяжелыми редкоземельными элементами. Полученные результаты качественно объясняются в модели зонного метамагнетизма подсистемы ^-электронов.

3. Показано, что аномальное поведение электросопротивления квазибинарных фаз Лавеса К1.хУхСо2 (Я=Ег, Но, ТЬ, Ос1) в области нестабильности магнитного момента кобальта (наличие минимума на температурной зависимости, большая величина остаточного сопротивления, изменение знака магниторе-зистивного эффекта при изменении концентрации вблизи критической) связано с особенностями магнитного состояния, которое характеризуется существованием областей ближнего магнитного порядка в редкоземельной подсистеме и локализованных спиновых флуктуаций в подсистеме Зс1-электронов Со, вызванных флуктуациями/^-обменного взаимодействия.

4. Показано, что максимальное значение дополнительного вклада в остаточное электросопротивление, наблюдаемое в соединениях К1-хУхСо2 (Я=Ег, Но, ТЬ, Ос!) зависит как от критической концентрации, так и от величины спина Яиона, в то время, как дополнительный вклад в линейный по температуре член теплоемкости зависит только от критической концентрации. Впервые обнаружено гигантское (почти на порядок) увеличение коэффициента электронной теплоемкости в антиферромагнитных соединениях вёз Со и по сравнению с изоструктурными парамагнитными соединениями

У3Со и УзКЬ, что связывается с наличием дополнительного вклада от спиновых флуктуаций, индуцированных /-с! обменным взаимодействием в подсистеме ^-электронов переходного металла. Впервые показано, что магнитный вклад в полную энтропию соединений (Ос11„хУх)3Со и Ос13Ш1 достигает при температуре Нееля лишь около 60 % от ожидаемого теоретического значения, что указывает на существование ближнего магнитного порядка в парамагнитном состоянии вплоть до температур, в несколько раз превышающих температуру магнитного упорядочения.

При исследовании электросопротивления соединений типа Я3М впервые выявлен дополнительный магнитный вклад в рассеяние электронов проводимости в парамагнитном состоянии. Показано, что температурный коэффициент сопротивления, определяемый этим вкладом, зависит от спина Я-иона. Наличие такого вклада объясняется рассеянием электронов проводимости на спиновых флуктуациях, индуцированных ^-¿/-обменом в подсистеме с1-электронов переходного металла.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает искреннюю благодарность научному руководителю доктору физ. мат. наук, заведующему кафедрой физики конденсированного состояний Уральского госуниверситета Баранову Николаю Викторовичу за предложенную тему и руководство диссертационной работой.

Благодарю профессора, докт. физ. -мат. наук, заведующего отделом магнетизма твердых тел НИИ ФПМ УрГУ Кудреватых Николая Владимировича за предоставленную возможность проведения научных исследований. Автор особо признателен ближайшим коллегам, сотрудникам Уральского госуниверситета канд. физ. -мат. наук Маркину П. Е., Землянскому С. В. за оказанное содействие в проведении измерении, а также в подготовке, получении и аттестации образцов для измерений и интерпретации полученных результатов. Автор также благодарит начальника криогенной станции УрГУ Гречнева В. Т. за техническую помощь в эксперименте.

Автор благодарит всех сотрудников кафедры физики магнитных явлений и отдела магнетизма НИИ ФПМ Уральского государственного университета за их доброжелательное отношение, живое участие и товарищескую помощь научных и житейских делах.

Благодарю коллег, сотрудников института Физики металлов канд. физ. -мат. наук Пирогова А. Н., канд. физ. -мат. наук Подлесняка А., докт. физ. -мат. наук Мушникова Н. В. за помощь в подготовке образцов, измерении теплоемкости и проведении нейтронографических исследований.

Особую благодарность выражаю своим родителям отцу Ермакову Анатолию Егоровичу и маме Ермаковой Валентине Петровне, а также супруге Елене Игоревне и дочерям Марии и Елизавете за неоценимую поддержку при подготовке диссертации.

1. Baranov N.V., Bartashevich M.I., Goto T., Yermakov A.A., Karkin A.E., Pi-rogov A.N., Teplykh A.E. Instability of the Co-magnetic moment in Tm(Co, M)2 (M=A1, Si) // J. Alloys and Compounds. -1997. -V.252. -P.32-40.

2. Baranov N. V., Markin P. E., Yermakov A.A. Magnetic and electrical properties of antiferromagnetic (GdixYx)3Co single crystalls // J.Magn. Magn. Mat. -1999. -V. 196-197.-P.726-727.

3. Baranov N. V., Yermakov A. A., Pirogov A. N., Teplykh A. E., Inoue K., Ho-sokoshi Yu.The magnetic state of the Co-sublattice in Tbi.xYxCo2 // Physica B. -1999. -V.269. -P.284-289.

4. Yermakov A. A., Schneider R., Baranov N.V. Effect of magnetic field on the itinerant Co-subsystem in Ho0.423Y0.577Co2 // Applied Physics A Materials Science & Processing. -2002. -V.74 Suppll., -P.s667-s669.

5. 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 B. -2002. -V.324. -P. 179-187.

6. 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 // Journal of Physics: Condensed Matter. -2003. -V.15. -P.l-8.

7. Baranov N.V., Yermakov A.A., Podlesnyalt A. Onset of magnetism in YixGdxCo2: effect on the heat capacity and electrical resistivity // Journal of Physics: Condensed Matter. -2003. -V.15. -P.5371-5382.

8. Baranov N. V., Goto Т., Hilscher G., Markin P. E., Michor H., Mushnikov N. V., J-G Park, Yermakov A A. Irreversible field-induced magnetic phase transitions and properties of Ho3Co // Journal of Physics: Condensed Matter. -2005. -V.17. -P.3445-3462.

9. Baranov N. V., Pirogov A. N., Yermakov A. A. Magnetic state and electrical resistivity of Tm(CoixTx)2 (T=A1, Si) // Abstracts of conference: Itinerant magnetism: Fluctuation phenomena. Crimea. Ukraine. -1996. -P.4.

10. Баранов H. В., Маркин П. E., Ермаков А. А. Магнитные и электрические свойства соединений (Gd.xYx)3Co // Тезисы XVI Международной школы-семинара по микроэлектронике. -Москва, 23-26 июня. -1998. -часть I, -С. 253. -БС-35.

11. Baranov N. V., Markin P. Е., Yermakov A.A. Magnetic and electrical properties of antiferromagnetic (Gd!xYx)3Co single crystalls // Abstracts of 7th European Magnetic Materials and Application Conference. Zaragoza, Spain. September 9-12,-1998. -P.278.

12. Баранов H. В., Посохов Ю. M., Маркин П. Е., Михор X., Хилыпер Г. Ермаков А. А. Электросопротивление и теплоемкость соединений (Gd^Yx^Co // Тезисы второй объединенной конференции по магнитоэлектронике (The

13. Joint Second International Conference on Magnetoelectronics). 15-18 февраля. -Екатеринбург, -2000.

14. Baranov N. V., Yermakov A. A., Pirogov A. N., Teplykh A. E., K. Inoue, Yu. Hosokoshi The magnetic state of the Co-sublattice in Tbi.xYxCo2 // Proceedings of the 8th Summer School on Neutron Scattering. -Zuoz, Switzerland. 5-11 august. -2000.

15. Yermakov A. A., Schneider R., Baranov N. V. Effect of magnetic field on the itinerant Co-subsystem in Ho0.423Yo.577Co2 // Proceedings of the Internationalconference on neutron scattering (ICNS-2001). -Munich, Germany. 9-13 сентября.-2001.-S667.

16. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

17. Тейлор К., Дарби М. Физика редкоземельных соединений. —М.: Мир, 1974. -364С.

18. Левитин Р. 3., Маркосян А.С. Зонный метамагнетизм // УФН. -1988. -Т. 155. -вып.4. -С.623-654.

19. Due N. Н., Brommer P. Е. Formation of 3¿/-moments and spin fluctuations in some rare-earth-cobalt compounds In: Handbook of magnetic materials, (Ed. by K.H.J. Buschow, Elsevier Science B.V). -1999. -Vol. 12.- Ch.3.

20. Kasuya Т. A theory of metallic ferro and antiferromagnetism on Zener's model. //Progr. Theor. Phys. -1956. -V.16. -P.45-49.

21. Yoshida K. Magnetic structures of rare-earth-metals. // Phys. Rev. -1957. -V.106. -P.893-901.

22. Мория Т. Спиновые флуктуации в магнетиках с коллективизированными электронами. М.: Мир, -1988. 371 С.

23. Irkhin Yu. P., Rosenfeld E. W. Spin fluctuations with strong DOS energy dependence // J. Magn. Magn. Mat. -1985. -V.51. -P. 165-174.

24. Ирхин Ю. П., Носкова Л. М., Розенфельд Е. В. Тонкая структура плотности состояний и парамагнитная восприимчивость переходных металлов // ФТТ -1984. -Т. 26. -С. 787-794.

25. Cyrot М., Lavagna М. Density of state and magnetic properties of the rare-earth compounds RFe2, RCo2, and RNi2 // J. de Phys. -1979 -V.40. -P.763-771.

26. Goto Т., Sakakibara Т., Murata K., Komatsu H., Fukamichi K. Itinerant electron metamagnetism in YCo2 and LuCo2// JMMM. -1990. -V.90&91. -P.700-702.

27. Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, -1971. 1031 С.

28. Kasyua Т. // Progr. Theor. Phys. -1956. -V.16. -P.45; Yosida M. Magnetic Properties of Cu-Mn Alloys // Phys. Rev. -1957. -V.106. -P.893-898.

29. Rudermann J., Kittel C. Indirect Exchange Coupling of Nuclear Magnetic Moments by Conduction Electrons // Phys. Rev. -1954. -V.96. -P.99-102.

30. Campbell I. A., Fert A. Transport properties of ferromagnets // In: Ferromagnetic Materials. Ed. By E. P. Wolhfarth. North-Holland Publishing Company. -1982. -V.3. -chapt.9.

31. Fournier J., Gratz E. Transport properties of rare earth and actinide intermetallics. // In: Handbook on Chemistry of Rare Earths. Ed. By K. A. Gschneider et al. Elsevier Science Publisher BV. 1993. -V.17. -P.535.

32. Rossiter P. L., Mair R. H. The electrical resistivity of magnetic alloys // Wiss. Z. Hochsch. Verrehrsw. Fridrich List Dresden. -1984. -Sonderh. -N13. S.87-100.20.* Тейлор К., Дарби M. Физика редкоземельных соединений. М.Ж Мир. -1974.-345 С.

33. Белов К. П., Белянчикова М. А., Левитин Р. 3., Никитин С. А. Редкоземельные ферро- и антиферромагнетики. М., Наука, -1965.

34. Вонсовский С. В. Электропроводность ферромагнетиков при низких температурах//ЖЭТФ, -1948. -Т.18. -С.219-223.

35. Туров Е. А. Релаксационные процессы в ферромагнетиках при низких температурах // Изв. АН СССР Сер.физ. -1955, -Т. 19. -С.426-431.

36. Goodings D.A. Electrical resistivity of ferromagnetic metals at low temperatures.// Phys. Rev. -1963. -V.132, N2. -P.542-558.

37. Ирхин Ю.П. Об электропроводности антиферромагнитных металлов // Физ. мет. металловед. -1958. -Т. 6, Вып. 2. -С. 214-221.

38. Elliot R.J., Wedgewood F.A. Theory of the resistance of the rare earth metals // Proc. Phys. Soc. -1963. -V.81. -P.846-855.

39. Bloch D., Lemaire R. Metallic alloys and exchange-enchanced paramagnetism application to rare-earth cobalt alloys // Phys. Rev. В -1976. -V.2. -P.2648-2650.

40. Franse J. J. M., Radwanskii R. Magnetic properties of binary rare-earth 3d-transition-metal intermetallic compounds // in Handbook of Magnetic Materials, vol. 7, North-Holland, Amsterdam, -1993. -P.307.

41. Gratz E., Markosyan A. S. Physical properties of RCo2 Laves phases // J. Physics: Condensed Matter -2001. -V.13, N23. -P.R385-R413.

42. Burzo E. Paramagnetic Behavior of Some Rare-Earth Cobalt Compounds // Phys. Rev. B. -1972. -V.6. -P.2882-2887.

43. Hendy P., Lee E. W. A powder neutron diffraction study of some rare-earth-Co2 compounds //Phys. Stat. Solidi. -1978. -A 50. -P.101-107.

44. Due N. H., Brommer P. E., Franse J.J.M Magnetic phase transition in (Nd,Dy)Co2 and (Pr,Dy)Co2 // Physica B. -1993. -V. 191. -P.239-247.

45. Gratz E., Lindbaum A., Markosyan A. S., Mueller H., Sokolov A. Yu. Isotropic and anisotropic interactions in heavy and light RCo2 Laves Phase compounds //J. Phys.: Condensed Matter. -1994. -V.6. -P.6699-6709.

46. Berthier Y., Gignoux D., Tari A. Study of the variation of the cobalt moment in the (TbixYx)Co2 compounds //JMMM -1986. -V.58. -P.265-272.

47. Moon R. M., Koehler W. C., Farrel J. Magnetic structure of rare-earth-cobalt (RCo2) intermetallic compounds // J. Appl. Phys. -1965. -V.36. -P.978-979.

48. Deportes J., Gignoux D., Givord F. Magnetic properties of a TmCo2 single crystal//Phys. Stat. Sol. B. -1974. -V.64. -P.29-32.

49. Gignoux D., Givord F., Koehler W. C., Moon R. M. Polarized-neutron study of TmCo2 // Phys. Rev. -1978. -B 14. -P. 162-171.

50. Brommer P. E., Dubenko I.S., Franse J. J. M., Levitin R. Z., Markosyan A. S., Radwanskii R, J., Snegirev V. V., Sokolov A. V. Field-induced noncollinear magnetic structures in Al-stabilized RCo2 Laves Phases // Physica B -1993. -V.183. -P.363-368.

51. Gignoux D., Givord F., Koehler W. C., Moon R. M. Polarized neutron study of exchange enhanced paramagnet LuCo2 // J. Magn. Magn. Mater. -1977. -V.55. -P.172-178.

52. Khmelevskyi S., Mohn P. The order of the magnetic phase transitions in RCo2 (R=rare earth) intermetallic compounds // J. Phys.: Condens. Matter. -2000. -V.12. -P.9453-9464.

53. Gignoux D., Givord F., Lemaire R. Magnetic properties of single crystals of GdCo2, HoCo2 and HoNi2 // Phys. Rev. -1975. -V.12. -P.3878.

54. Gignoux D., Givord F., Koehler W. C. Determination of cobalt behavior in TmCo2 and HoCo2 by means of polarized neutron diffraction // Physica B. -1977. -B86-88. -P.165-174.

55. Gignoux D., Givord F., Schweizer J. Polarized neutron study of HoCo2 // J. Phys. F.:Metal Phys. -1977. -V.7, No.8. -P.1823-1835.

56. Steiner W., Gratz E., Ortbauer H., Camen H. W. Magnetic properties, electrical resistivity and thermal expansion of (Ho, Y)Co2 // J. Phys. F.Metal Phys. -1978. -V.8. -P.1525-1536.

57. Goto T., Fukamichi K., Sakakibara T., Komatsu H. Itinerant electron metamagnetism in YCo2 // Solid State Commun. -1989. -V.72. -P.945-947.

58. Goto T., Sakakibara T., Murata K., Komatsu H., Fukamitchi K. Susceptibility maximum and metamagnetism in nearly ferromagnetic Laves phase intermetal-lic compounds// J. Magn. Magn. Mat. -1990. -V.90/91. -P. 131-134.

59. Levitin R. Z. and Markosyan A. S. Magnetoelastic properties of RE-3d inter-metallics // Magn. Magn. Mater. -1990. -V.84. -P.247-254.

60. Del Moral A., Melville D. Magnetostriction of some cubic rare earth-Co2 compounds in high magnetic fields// J. Phys. F.: Metal Phys. -1975. -V.5. -P.1767-1777.

61. Hauser R. The pressure dependence or the electrical resistivity of intermetallic RT2 compounds (R-rare earth, T=Co and Mn) // Dissertation, Wien (1995)

62. Voiron J., Berton A., Chaussy J. Specific heat and induced moment in HoCo2 and TbCo2 // Phys. Lett. A -1974. -V.50. -P. 17-19.

63. Imai H., Wada H., Shiga M. Calorimetric study of magnetism of ErCo2 // J. Magn. Magn. Mater. -1995. -V.140-144. -P.835-836.

64. Ikeda K., Dhar S. K., Yoshizawa M., Gschneidner K. A., Jr Quenching of spin fluctuations by high magnetic fields // J. Magn. Magn. Mater. -1991. -V.100. -P.292-321.

65. Berthier Y., Gignoux D., Kuentzler R., Tari A. Magnetic, heat capacity and NMR studies of (Tb^Y*)^ // J. Magn. Magn. Mat. -1986. -V.54-57. -P.479-480.

66. Kuentzler R., Tari A. Electronic properties and the appearance of magnetism in the (Tbi.xYx)Co2 // J. Magn. Magn. Mater. -1986. -V.61. -P.29-38.

67. E. Gratz, N. Pillmayr, E. Bauer, G. Hilscher. Temperature and concentration dependence of the electrical resistivity in (RE, Y)Co2 (RE=rare earth element) //J. Magn. Magn. Mater. -1987. -V.70. -P.l 59-161.

68. Hilscher G., Pillmayr N., Schmitzer C., Gratz E. Specific heat measurements in HoxYixCo2 // Phys. Rev. B. -1988. -V.37. -P.3480-3488.

69. Yamada H., Inoue J., Terao K., Kanda S., Shimizu M. Electronic structure and magnetic properties of YM2 compounds (M=Mn, Fe, Co and Ni) // J. Phys. F: Met. Phys. -1984. -V.14. -P.1943-1960.

70. Ikeda K., Gschneidner K. A. Jr., Stierman R. J., Tsang T-W. E., McMasters O. D. Quenching of spin fluctuations in the highly enhanced paramagnets RCo2 (R=Sc, Y, or Lu) // Phys. Rev. B. -1984. -V.29. -P.5039-5052.

71. Wada H., Shiga M., Nakamura Y. Low temperature specific heat of nearly ferro- and antiferromagnetic compounds // Physica B. -1989. -V.161. -P.197-202.

72. Murata K., Fukamichi F., Sakakibara T., Goto T., Suzuki K. Itinerant electron metamagnetism and a large decrease in the electronic specific heat coefficient of Laves phase compounds Lu(Co,Ga)2 // J. Phys. Condens. Matter. -1993. -V.5. -P.1525-1535.

73. Due N. H., Kim Anh D. T., Brommer P.E. Metamagnetism, giant magnetoresistance and magnetocaloric effects in RCo2 -based compounds in the vicinity of the Curie temperature // Physica B. -2002. -V.319. -P. 1-8

74. Wada H., Tomekawa S., Shiga M. Magnetocaloric properties of a first-order magnetic transition system ErCo2// Cryogenics -1999. -V.39. -P.915-919.

75. Gratz E., Sassik H., Nowotny H. Transport properties of RECo2 (RE=Tb, Dy, Ho, Er, Y) // J. Phys. F.:Metal Phys. -1981. -V.ll. -P.429-435.

76. Gratz E., Nowotny H. Spin reorientation in (HoxYix)Co2 and (NdxY1x)Co2 systems (1 ^0.7) // J. Magn. Magn. Mater. -1982. -V.29. -P.127-132.

77. Gratz E., Resel R., Burkov A. T., Bauer E., Markosyan A. S., Galatanu A. The transport properties of RCo2 compounds // J. Phys.: Condes. Matter. -1995. -V.7. -P.6687-6707.

78. Dekker A. J. Electrical Resistivity of Metals and Alloys Containing Localized Magnetic Moments // J. Appl. Physics -1965. -V.36. -P.906-912.

79. Buschow K. H. J., Van der Goot A. S. The crystal structure of rare-earth cobalt compounds of the type R3Co // J. Less-Common Met. -1969. -Y.18. -P.309-311.

80. Strydom O. A. W., Alberts L . On magnetic properties of gadolinium-cobalt compounds // J. Less-Common Met. -1970. -V.22. -P.503-509.

81. Buschow K. H. J., Van der Goot A. S. The intermetallic compounds in the gadolinium cobalt system// J. Less-Common Met. -1969. -V.17. -P.249-257.

82. Poldy C. A., Taylor K. N. R. Structural stability of gadolinium 3d - transition metal compounds with Fe3C structure //J. Less-Common Metals. -1972. -V. 27. -P.95-97.

83. Poldy C. A., Taylor K. N. R. A possible influence of 3d-states on the stability of rare earth rich rare earth - transition metal compounds // Phys. Stat. Sol. (a). -1973. -V.18. -P.123-128.

84. Walline R. E., Wallace W. E. Magnetic and structural characteristics of lanthanide-nickel compounds // J. Chem. Phys. -1967. -V.41. -P. 1587-1591.

85. Baranov N. V., Andreev A. V., Kozlov A. I., Kvashnin G. M., Nakotte H., Aruga Katori H., Goto T. Magnetic phase transitions in Gd3Co // J. Alloys Comp. -1993. -V.202. -P.215-224.

86. Gignoux D., Gomez-Sal J. C., Paccard D. Magnetic properties of a Tb3Ni single crystal // Solid Stat. Commun. -1982. -V.44. -P.695-700.

87. Баранов H. В. Магнитные фазовые переходы и электросопротивление интерметаллических соединений на основе f- и d-металлов. Дисс. . д-ра физ.-мат. наук. Екатеринбург, -1997. 382С.

88. Talik Е., Szade J., Heimann J. et al. X-Ray examination, electrical resistivity and magnetic properties of R3C0 single crystals (R=Y, Gd, Dy and Ho) // J. Less-Common Metals. -1988. -V.138. -P.129-136.

89. Feron D., Lemaire R., Paccard D., Pauthenet R. Propriétés magnetiques des composes intermetalliques entre le nickel et les terres rares de formule T3Ni // Acad. Sci. -1968. -V.267. -P.371-377.

90. Baranov N. V., Pirogov A. N., Teplykh A. E. Magnetic state of Dy3Co // J. Alloy Сотр. -1995. -V.226. -P. 70-74.

91. Baranov N.V., Markin P.E., Nakotte H., Lacerda A. Magnetic and transport properties of Tb3Co studied on single crystals // J. Magn.Magn.Mater. -1998. (177).-V.181. -P.1133-1134.

92. Baranov N.V., Bauer E., Hauser R., Galatanu A., Aoki Y., Sato H. Field-induced phase transitions and giant magnetoresistance in Dy3Co single crystals // Eur. Phys. J. -2000. -B 16. -P.67-72.

93. Talik E and Neumann M XPS investigations of Y3Ni and Gd3Ni single crystals // Physica B. -1994. -V.193. -P.207-212;

94. Talik E, Neumann M, Slebarski A and Winiarski Properties of Y3Rh and Y3Ir // Physica B. -1995. -V.212. -P.25-32;

95. Talik E and Neumann M Spin fluctuations in the R3T compounds(R = Gd, T = Ir, Rh) // J. Magn. Magn. Mater. -1995. -V.140-144. -P.795-796.

96. Ландау JI. Д., Лифшиц E. M. Статистическая физика. M.: Наука. -1976. -С.584.

97. Паташинский А. 3., Покровский В. Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука. -1975. -С.255.

98. Lu Q.F., Umehara I., Adachi Y., Endo M., Sato K. Magnetic properties of single-crystalline Pr3Co // J. Phys.Soc.Japan -1997. -V.66. -P.1480-1484.

99. Umehara I., Lu Y., Lu Q.F., Adachi Y., Endo M., Sato K., Bartashevich M., Goto T. High field magnetic properties in single crystal Nd3Co // J. Appl.Phys. -1998. -V.83. -P.6961-6963.

100. Baranov N.V., Yermakov A.A., Markin P.E., Possokhov U.M., Michor H., Weingartner В., Hilscher G. Magnetic phase transition, short-range order correlations and spin fluctuations in (GdixYx)3Co // J. Alloys Compounds. -2001.-V.329.-P.22-30.

101. Баранов H. В., Дерягин А. В., Козлов А. И., Синицин Е. В. Индуцированный полем ферромагнетизм и аномалии электросопротивления в системе (TbixYx)3Co // ФММ. -1986. -Т.61, вып.4. -Р.733-743.

102. Baranov N. V., Hilsher G., Markin P. E., Michor H., Yermakov A. A. Spin fluctuations induced by f-d exchange in R3T compounds // JMMM. -2004. -V.272-276. -P.637-638.

103. Katayma Т., Shibata T. Single crystal preparation of rare earth-cobalt intermetallic compound by a BN-coated crucible. // J.Cryst. Growth. -1974. -V.24/25. -P.396-399.

104. A.c. №574882. Способ получения монокристаллов / Дерягин А. В., Кудреватых Н. В., Москалев В. Н., Баранов Н. В.

105. А. с. №1450609. Вибрационный магнитометр / Маслов А. Н., Баранов Н. В.

106. Stewart G. R., Measurement of low-temperature specific heat. Rev. Sci. Instrum. -54(1).-1983.

107. Goto Т., Sakakibara Т., Murata K., Komatsu H., Fukamichi K. Itinerant electron metamagnetism in YCo2 and LuCo2// J. Magn. Magn. Mater.-1990. -V.90-91. -P.700-702.

108. Gubbens P. С. M., van der Kraan A. M., Buschow К. H. J. First order transition and magnetic structure of TmCo2 // J. Magn. Magn. Mater. -1982. -V.29. -P.113-116.

109. Dubenko I. S., Golosovsky I. V., Sharygin S.V., Gratz E., Levitin R. Z., Markosyan A. S., Mirebeau I., Sharygin S. V. Neutron diffraction study of magnetic properties of TmCo2 // J. Magn. Magn. Mat. -1995. -V.150. -P.304-310.

110. Gignoux D., Givord F., Lemaire R., Tihn N. V. Influence of nonmagnetic impurities on the ordering temperature of the rare-earth compounds RCo2// Inst. Phys. Conf. Ser. -1978. -V.37. -P.300-304.

111. Levitin R. Z., Markosyan A. S. Зонный метамагнетизм // Sov. Phys. Uspekhi. -1988.-V.31.-P.623-654.

112. Baranov N. V., Kozlov A. I. Magnetoresistance in ErCo2 and HoCo2 single crystals // J. Alloys and Сотр. -1992. -V.190. -P.83-86.

113. Baranov N. V., Pirogov A. N. Magnetic state of Ri.xYxCo2 compounds near the critical concentration // J. Alloys and Сотр. -1995. -V.217. -P.31-37.

114. Baranov N. V., Pirogov A. N. Magnetic state of intermetallic Ho^ Y^(Coi.95A1o;05)2 compounds // J. Alloys and Сотр. -1993. -V.202. -P. 17-21.

115. Baranov N. V., Kozlov A. I., Pirogov A. N., Sinitsyn E. V. Itinerant metamagnetism and the features of the magnetic structures of (Eri„xYx)Co2 // Sov. Phys. JETP. -1989. -V.69. -P.382-391.

116. Murata K., Fukamichi K., Goto Т., Suzuki K., Sakakibara T. The lattice constant and itinerant electron metamagnetic transition in Laves-phase pseudobinary Lu(Coi.xSix)2 compounds // J. Phys.: Condenced Matter. -1994. -V.6. -P.6659-6667.

117. Aleksandryan V. V., Lagutin A. S., Levitin R. Z., Markosyan A. S., Snegirev V. V. Metamagnetism of itinerant d-electrons in YCo2: Investigation of metamagnetic transition in Y(Co, Al)2// Sov. Phys. JETP., 1985, -V.62, -P. 153155.

118. Yoshimura K., Nakamura Y. New weakly itinerant ferromagnetic system, Y(Co,.xA1x)2 // Solid State Commun. -1985. -V.56. -P.767-771.

119. Ballou R., Gamishidze Z. M., Lemaire R., Levitin R. Z., Markosyan A. S., Snegirev V. V. Intersublattice f-d exchange interaction in the intermetallic Laves phase compounds Yi-tGdt(Co,-xAlx)2 // J. Magn. Magn. Mater. -1993. -V.l 18. -P.159-164.

120. Aoki M., Yamada H. Electronic structure of the ordered ternary compound Y(Mq.75A1o.25)2 (M = Co and Fe) with C15-type laves phase structure // J. Magn. Magn. Mater. -1989. -V.78. -P.377-383.

121. Nakamura Y. Magnetovolume effects in Laves phase intermetallic compounds // J. Magn. Mag. Mater. -1983. -V.31-34. -P.829-834.

122. Gratz E., Lindbaum A., Markosyan A. S., Mueller H. and Sokolov A. Y. Isotropic and anisotropic magnetoelastic interactions in heavy and light RCo2 Laves phase compounds // J. Phys.: Condensed Matter. -1994. -V.6. -P.6699-6711.

123. Brommer P.E., Dubenko I. S., Franse J. J. M., Levitin R. Z., Markosyan A. S., Radwanskii R. J., Snegirev V. V. and Sokolov A. V. Field-induced noncollinear magnetic structures in Al-stabilized RCo2 Laves Phases // Physica B. -1993. -V.l83. -P.363-368.

124. Goto T., Aruga Katori H., Sakakibara T., Mitamura H., Fukamichi K. and Murata K. Itinerant electron metamagnetism and related phenomena in Co-based intermetallic compounds // J. Appl. Phys. -1994. -V.76. -P.6682-6687.

125. Goto Т., Aruga Katori H., Koui K., Levitin R. Z., Markosyan A. S. and Gamishidze Z. M. Field-induced transitions of YixGdx(Co0.93Alo.o7)2 in ultrahigh magnetic fields up to 100T // Phisyca B. -1994. -V.201. -P.131-134.

126. Баранов H. В., Козлов А. И., Пирогов A. H., Синицин Е. В. Зонный мета-магнетизм и особенности магнитной структуры соединений ErixYxCo2 // ЖЭТФ. -1989. -Т.96. С.674-683.

127. Baranov N. V., Kozlov А. I. , Pirogov А. N. and Sinitsyn Е. V. Itinerant metamagnetism and the features of the magnetic structure of ErixYxCo2 compounds // Sov. Phys.-JETP. -1989, -V.96. -P.674-683.

128. Baranov N. V., Andreev A. V., Nakotte H, De Boer F. R., Klasse J. C. P. Irreversible suppression of spin fluctuations at the metamagnetic phase transition in Er0.55Yo.45Co2 // J. Alloys and Сотр. -1992. -V.182. -P. 171-174.

129. Gratz E., Resel R., Burkov А. Т., Bauer E., Markosyan A. S., Galatanu A. The transport properties of RCo2 compounds // J. Phys.: Condens. Matter. -1995. -V.7. -P.6687-6706.

130. Баранов H. В., Козлов А. И., Пирогов A. H. Концентрационный магнитный фазовый переход в системе (Но, Y)Co2 // ФММ -1990. -№11. С. 45-52.

131. Baranov N.V. and Pirogov A.N. Magnetic state of R!xYxCo2 compounds near the critical concentration // J. Alloys and Compounds // J. Alloys and Сотр. -1995.-V.217. -P.31-37.

132. Baranov N. V., Andreev A. V., Nakotte H., de Boer F. R, and Klasse J.C.P. // J. Alloys and Сотр. -1992. -V.182. -P.171-174.

133. Muraoka Y., Okuda H., Shiga M., Nakamura Y. Magnetic properties and magnetovolume effects in GdxY!xCo2 (x<0.2) cluster glasses // J. Phys. Soc. Jap. -1984. -V.53. -P.1453-1458.

134. Burzo E. and Lazar D. P. On the cobalt-induced moments in ternary gadolinium-yttrium compounds // J. Solid State Chem. -1976. -V.16. -P.257-263.

135. Yoshie H. Nuclear magnetic resonance study of Co59 on YixGdxCo2 // J. Phys. Soc. Jap. -1978. -V.44. -P.l 158-1160.

136. Hirosawa 'S, Tsuchida T and Nakamura Y NMR Study of magnetic state of Co in pseudobinary (Yi-xGdx)Co2 system // J. Phys. Soc. Jap. -1979. -V.47. -P.804-810.

137. Muraoka Y, Okuda H, Shiga M and Nakamura Y Magnetovolume effects in GdxYixCo2 // J. Phys. Soc. Jap. -1984. -V.53. -P.331-334.

138. Yamaguchi M, Futakata T, Yamamoto I and Goto T High-field magnetization and magnetostriction of YixGdxCo2 // J. Magn Magn. Mater. -1992. -V.104-107. -P.731-732.

139. Bartashevich M I, Katori H A, Goto T, Wada H, Maeda T, Mori T and Shiga M Collapse of the itenerant Co moment in ErI-A-LuJ.Co2 by the application of high magnetic fields // Physica B. -1997. -V.229. -P.315-320.

140. Hauser R, Kussbach C, Grössinger R, Hilscher G, Arnold Z, Kamarad J, Markosyan A.S, Chappel E and Chouteau G On the metamagnetic state in Eri^T,Co2 (T=Y, Tm) compounds // Physica B. -2001. -V.294-295. -P. 182185.

141. Wada H, Shiga M and Nakamura Y Low temperature specific heat of nearly ferro- and antiferromagnetic compounds // Physica B. -1989. -V.161. -P. 197202.

142. Voiron J, Berton A and Chaussy J Specific heat and induced moment in HoCo2 and TbCo2 //Physics Letters A. -1974. -V.50. -P.17-19.

143. Mohn P, Wagner D and Wohlfarth E P // J. Phys: Met. Phys. -1987. -V.17. L13

144. Wada H, Inoue T, Hada M, Shiga M, Nakamura Y. Effect of magnetic phase transition on the electronic specific heat coefficient of Lu(CoixAlx)2 // Phys. Stat. Sol (b). -1990. -V.162. -P.407-412.

145. Cwik J., Palewski T., Nenkov K., Tristan N.V., Warchulska J., Burkhanov G.S., Chistyakov O.D. Some physical properties of YxHoi-^Ni2 solid solutions // JALCOM 2004. -V.373. -P.78-85.

146. Baranov N.V. Electrical resistivity of Lu(MixAlx)2 (M=Co, Ni) // J.Alloys and Compounds. -1992. -V.85. -P.59-65.

147. Ishiyama K., Shinogi A. and Endo K Exchange enhanced Pauli paramagnetism of ScCo2 // J. Phys. Soc. Jap. -1984. -V.53. -P.2456-2459.

148. Wada H., Shiga M. and Nakamura Y. Effect of magnetic phase transition on the low temperature specific heat in A(CoixAlx)2 (A=Y and Lu) // J. Magn. Magn. Mater. -1990. -V.90&91. -P.727-729.

149. Feron J -L, Gignoux D, Lemaire R and Paccard D Propriétés magnetiques des composes T3M entre les métaux de ferres rares et les métaux de transition de la premiere serie // Les elements des terres rares. -1970. -V.2, -P.75-80.

150. Primavesi G. J., Taylor К. N. R. Magnetic transitions in the rare earth inter-metallic compounds R3Ni and R3Co // J. Phys. -1972. -F 2. -P.761-770.

151. Deryagin A. V., Baranov N. V. Magnetic properties, phase transitions and magnetic hysteresis in the rare-earth intermetallic compounds (TbixGdx)3Co // Fizika Metalloved. -1980. -V.49. -P. 1245-1255.

152. Strydom O.A.W., Alberts L. The structure of Gd3Co // J. Less-Common Met. -1970. -V.22.-P.511-515.

153. Poldy C. A., Taylor K. N. R. Magnetic and structural effects of Gd3Co (Fe, Co, Ni) // J. Phys. F: Metal Phys. -1973. -V.3. -P. 145-155.

154. Elliot R. J. Theory of magnetism in the rare earth metals // in: G. T. Rado, H. Shul (Eds.), Magnetism, Vol. IIA, Academic Press, New York, 1965.

155. Ирхин Ю. П., Раевская JI. Т., Абельский Ш. Ш. Об анизотропии электросопротивления редкоземельных металлов // ФТТ. -1978. -Т.19, В.11. -С.3363-3371.

156. Dekker A. Electrical Resistivity of Metals and Alloys Containing Localized Magnetic Moments // J. Appl. Phys. -1965. -V.36. -P.906-912.

157. Cable J. W. and Nicklow R. M. Spin dynamics of Gd at high temperatures // Phys. Rev. -1989. В 39. -P. 11732-11741.

158. Taylor K. N. R. and Darby M. I. / Physics of Rare Earth Solids (London: Chapman and Hall). -1972.

159. Fisher M E and Langer J S Resistive Anomalies at Magnetic Critical Points // Phys. Rev. Lett. -1968. -V.20. -P.665-668.

160. Baranov N. V., Deryagin A. V., Kozlov A. I., Sinitsyn E. V. Field induced ferromagnetism and anomalys of resistivity in (TbixYx)3Co system// Phys. Met. Metallogr. -1986. -V.61. -P.97-106.

161. Talik E. Magnetic and transport properties of the R3Ni system (R = Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er) //PhysicaB. -1994. -V.193. -P.213-220.

162. Talik E., Slebarski A. Properties of Gd3T compounds (T = Rh, Ir, Pd) // J. Alloys Сотр. -1995. -V.223. -P.87-90.

163. Talik E., Szade J., Hemann J., Winyarska A., Winyarski A., Chelkowski A. X-ray examination, electrical and magnetic properties of R3C0 single crystals (R = Y, Gd, Dy and Ho) // J. Less-Common Met. -1988. -V.138. -P.129-136.

164. Квашнин Г. M. Дисс. . к-та физ.-мат. наук. Екатеринбург., 1985.

165. Gratz E., Hilscher G., Michor H., Markosyan A., Talik E., Czjzek G., Mexner W. Low temperature properties of Y3Ni // Czech. J. Phys. -1996. -V.46. -P.2031-2032.

166. Miller A. E., Jeliner F. J., Gschneidner Jr. K. A., Gerstein В. C. Low-temperature magnetic behavior of several oxides of gadolinium// J. Chem. Phys. -1971. -V.55. -P.2647-2648.

167. Baranov N. V., Bauer E., Hauser R., Galatanu A., Aoki Y., Sato H. Field-induced phase transitions and giant magnetoresistance in Dy3Co single crystals // Eur. Phys. J. -2000. -B 16. -P.67-72.

168. Hilscher G. Onset of magnetism in concentrated ternary alloys I // J. Magn. Magn. Mat. 1982. -V.25. -P.229-250.

169. Hilscher G. Onset of magnetism in concentrated ternary alloys II : Laves phase compounds A(FeKTB.T)2 (A = Y, Zr, U; В = Mn, Co and Al) // J. Magn. Magn. Mat. -1982. -V.27. -P. 1-31.

170. Baranov N.V., Hilscher G., Michor H., Markin P.E., Yermakov A.A. Giant enchancement of the T-linear specific heat in R3T // Acta Physica Polonica B.-2003. -V.34(2). -P.1205-1208.

171. Baranov N.V., Goto T., Hilscher G., Markin P.E., Michor H., Mushnikov N.V., Park J-G., Yermakov A.A. Irreversible field-induced magnetic phase transitions and properties of Ho3Co // J. Phys.: Condens. Matter. -2005.-V. 17.-P.3445-3462.

172. Q F, Umehara I., Adachi Y. and Sato K. // Mater. Trans. (JIM).- 1997. -V.38.-P.1

173. Tristan N. Y., Nikitin S. A, Palewski T, Sokolov K. and Warchulska J. Magnetization of a Gd3Ni single crystal // J. Alloys and Comp. -2002(A), -V.334. -P.40-44.