Магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничесвания ферримагнетиков с магнитной нестабильностью: интерметаллические соединения с редкими землями тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

Некрасова, Марина Юрьевна АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ
1998 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.11 КОД ВАК РФ
Автореферат по физике на тему «Магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничесвания ферримагнетиков с магнитной нестабильностью: интерметаллические соединения с редкими землями»
 
Автореферат диссертации на тему "Магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничесвания ферримагнетиков с магнитной нестабильностью: интерметаллические соединения с редкими землями"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М. В. ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСКИИ ФАКУЛЬТЕТ

и ОД

о На правах рукописи

1 ДсИ 1998 УДК 538.22

НЕКРАСОВА МАРИНА ЮРЬЕВНА

МАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ДИАГРАММЫ И КРИВЫЕ НАМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРИМАГНЕТИКОВ С МАГНИТНОЙ НЕСТАБИЛЬНОСТЬЮ: ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ С РЕДКИМИ ЗЕМЛЯМИ

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 1998

Работа выполнена на кафедре общей физики Брянского государственного технического университета и на кафедре общей физики для естественных факультетов физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научные руководители: доктор физико-математических наук,

профессор Колмакова Н. П. доктор физико-математических наук, профессор Левитин Р.З.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Попов А.И. кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Перов Н.С.

Ведущая организация: Институт кристаллографии РАН

Защита состоится " " сггха£/ие 1998 г. в час,

на заседании специализированного совета N 3 ОФТТ (К.053.05.77) в МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП, МГУ, физический факультет, аудитория С-Ф*?? .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан " I\1998 г.

Ученый секретарь специализированного совета N 3 ОФТТ (К. 053. 05.77) в МГУ им. М.В. Ломоносова,

кандидат физико-математических наук /о О А. Котельникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интерметаллические соединения редких земель (Я) 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 Зё-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 ИРеа, ЯСо5, ИгРенВ, обладающие рекордными магнитными характеристиками.

Магнитные материалы на основе Зс1- и 4Г-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 тереходов. С фундаментальной точки зрения 11-Зс1 интерметаллиды 1редставляют большой интерес потому, что позволяют изучать ззаимодействие двух магнитных подсистем различной природы, образованных локализованными 4Г-электронами редкоземельных юнов и зонными Зс1-электронами, гибридизированными с 5с1->лектронамн 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 (¿-электронов - фазовый переход первого рода из слабомагнитного в сильномагнитное состояние при наложении внешнего поля. Такие переходы были экспериментально обнаружены в интерметаллических соединениях ЯСог и ЯСоз (Л = У, Ьи, Сс1-Тш). Другое проявление магнитной нестабильности зонных электронов заключается в переходе парамагнитной с1-подсистемы (кобальтовой подрешетки) в ферромагнитное состояние в соединениях типа ЯСо2 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 ЯТгХг, ще Т - переходной металл, X - 31 или Сте. Эти тройные соединения демонстрируют разнообразные физические свойства, от сверхпроводимости до поведения, характерного для систем тяжелых фермионов.

Экспериментально наблюдаемые в соединениях ЯТгХг 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 ЯМпгХг .

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 ¿-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 Уи^СоьхАЬОг (К = Рг, N(1, Ос1-Ттп);

построить магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничивания двухподрешеточного ферримагнетика с двумя магнитно-нестабильными подрешетками и двухподрешеточного ферримагнетика с антиферромагнигным 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 следую щи 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 объектш можно численными методами моделировать поведение сложно системы, осуществлять прогнозирование конкретных составо соединений, проявляющих заданные свойства, определять параметр! 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 УК.(СоА1)2 с определенной последовательность!, магнитных состояний и фазовых переходов в заданном интервал полей.

2. Впервые параметры М - взаимодействия в соединения; УИ(СоА1)2, Я = Рг, N<1, Ос1-Тт получены из условия наилучшеп согласия между рассчитанными и экспериментальными кривым] намагничивания этих соединений.

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

4. Впервые в аналитической форме для двухподрешеточногс ферримагнетика с нестабильной подрешеткой исследовано влияние

осприимчивости нестабильной подрешетки на магнитные фазовые иаграммы и кривые намагниченности.

Модель Яфета-Китгеля 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 амапшчивания 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 аданными 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 - таблиц - _/_, список литературы из

аименований.

п. содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации сформулированы ее основные цели и конкретные задачи. Показана е< научная новизна и практическая ценность. Кратко изложенс содержание работы по главам.

Первая глава диссертации является литературным обзором. В не1 рассмотрены основные виды магнитной нестабильносп интерметаллических соединений с редкими землями. Дан обзо| экспериментальных и теоретических работ по исследованию магнитны; свойств этих соединений.

Рассмотрена модель намагничивания изотропноп двухподрешеточного ферримагнетика со стабильными подрешетками ] сильных магнитных полях и влияние магнитной анизотропии н: существование неколлинеарных фаз и магнитные фазовые диаграммь двухподрешеточных ферримагнетиков.

Даны основные представления зонной модели магнетизма Обсуждена магнитная нестабильность, возникающая в зонны: магнетиках из-за особенностей зависимости плотности ^электронны: состояний от энергии вблизи уровня Ферми.

В приближении молекулярного поля проанализировано влияни Г-<1 - обменного взаимодействия на магнитные свойств; интерметаллидов типа ЮСог и приведены данные по параметра! межподрешеточного обмена в этих интерметаллических соединениям Обсуждается влияние замещений на магнитные свойства эти соединений. Рассмотрена проблема магнитной нестабильности ТшСо; которая, в частности, может быть обусловлена кроссовером в Тш подсистеме. Перечислены причины, которые могут привести

особенностям магнитной нестабильности интерметаллических соединений типа ЯСоз (Я = У, Ос1 - Тш).

Рассмотрены существующие теоретические модели, применяемые для интерпретации магнитных свойств двухподрешеточных ферримагнетиков с антиффромагнитным обменом в одной из подрешеток. Обсуждена их применимость к конкретным соединениям. Дан обзор экспериментальных работ по магнитным свойствам тройных интерметаллических соединений ИМпгХг.

Вторая глава посвящена численному расчету кривых намагничивания двухподрешеточных магнетиков с нестабильностью в одной из подрешеток.

В первом параграфе вводится теоретическая модель для численных расчетов кривых намагничивания системы, одна из подсистем которой магнитно-нестабильна, если известны характеристики подсистем как отдельных объектов. Показано, что для такой системы можно численными методами рассчитать ее термодинамические функции, если известна кривая намагничивания нестабильной подсистемы, которая может быть получена из эксперимента или рассчитана из первых принципов (например, в рамках зонных расчетов). Термодинамический потенциал нестабильной подрешетки, находящейся в эффективном поле, при этом может быть записан в виде

м

Р = / Н'ФФ (Мнесг)аМнссг, (1)

О

и рассчитан численно как площадь под кривои Н'ФФ(Мнесг).

Во втором параграфе разработанный метод численноп моделирования кривых намагничивания двухподрешеточны; магнетиков с одной нестабильной подрешеткой применен для описани магнитных свойств ингерметаллических соединений У11(СоА1)2. Дл численного расчета термодинамического потенциала Ра нестабильно! ё-подсистемы как площади под кривой НИР (Ма) были использован! реальные кривые намагничивания М™Р(Н) базовых (без редко:

земли) соединений У(Со1-хА1х)2 в полях до 42 Тл [1 Термодинамический потенциал Г - с1-магнетиха в приближени молекулярного поля имеет вид:

С^Ма, Н,Т) = Ра-НМа- квТ 1п Ъ, (2)

где Ъ - статистическая сумма стабильной Г - подсистемы. Численно решение уравнения состояния <Ю/дМ а = О для всех возможны холлинеарных и неколлинеарных фаз с использованием криво намагничивания Н®? (Ма) позволяет найти фазу с минимальны! термодинамическим потенциалом и рассчитать намагниченном исследуемого двухподрешеточного магнетика М = Мл + М{ пр данных Н и Т.

В третьем параграфе приведены описание разработанно программы численного расчета кривых намагничивания соединени УИ.(СоА1)2, ее блок-схема, схема связей подпрограмм с основно программой и пример вывода результата. Текст программы вынесен приложение. Модульная структура и хорошая комментированное! программы позволяют при необходимости легко ее модифицировав

¡«пример, переходить к иным вариантам представления термодинамического потенциала стабильной подсистемы.

На примере соединений УиИ^СоьхАЬ^ осуществлено прогнозирование составов с определенными последовательностями иагнитных фаз в экспериментально достижимых магнитных полях. Так, соединения Уи1}у1(Со0.91А!0.09)2 в диапазоне концентраций 0.095 < I < 0.2 в полях до 100 Тл должны характеризоваться кривой тмагничивания с двумя переходами второго рода между сильными }>ерри- (АБ) и ферромагнитными (РБ) и неколлинеарной (ИБ) фазами и хвумя переходами первого рода между сильной неколлинеарной и :лабыми ферри- (А1?/) и ферромагнитными (Б^У) фазами (рис. 1).

2 -

100

"0.9!А,0.09)2'

Рис.1 Кривая намагничивания

У0.85Оу0.15^Сс>С рассчитанная при -29Тл-ф.ед./мт

В

В третьей главе на основе разработанного метода численного моделирования кривых намагничивания проинтерпретированы »спериментальные кривые намагничивания соединений Ум^Со!-* с различными редкими землями, измеренные в Институте физики зердого тела Токийского университета; идентифицированы исходные

и индуцированные полем магнитные фазы и определены параметры межподрешеточного М - взаимодействия.

В первом параграфе проведен анализ кривых намагничивания соединений УиЬ^Со^АЬ^ с тяжелыми редкими землями, И = С<1, ТЬ, Бу, Ег, Но, Тш, на основе которого идентифицированы типы магнитных фазовых диаграмм, к которым принадлежат эти кривые. При этом определен возможный интервал значений параметра межподрешеточного М - взаимодействия Хга данного соединения, а затем его величина из условия наилучшего согласия экспериментальной и рассчитанной кривых. Пример такой интерпретации кривых намагничивания приведен на рис. 2 для соединения с ТЬ. Видно, что поле перехода и наблюдаемый для этого соединения гистерезис описываются достаточно хорошо.

1.0

5

-е-

« 0.5 =1 2г

-

- т = 4.2 К/ 1

( > / 1 ч и

У/

Iт АБ

20 Н, Тл

Рис.2 Кривая намагничивав]

¥0,96ТЬ0.04(Со0.92А10.08)2 Сплошные линии - эксперт штриховые - расчет.

40

Полная кривая намагничивания, измеренная вплоть до конечного состояния КЗ, дает возможность произвести весьма надежное

определение Хи, что и было сделано в работе для Но- и Ег- соединений. Кривые намагничивания этих соединений характеризуются двумя метамагнитными фазовыми переходами и достижением конечного состояния РБ в полях до 100 Тл. На рис. 3 приведены экспериментальная и теоретическая кривые намагничивания для Но-соединения, Хи = -22 Тл-ф.ед./цв-

Из определенных в работе Хга получены значения параметра А спинового обменного М - взаимодействия и проведено сравнение с параметрами, определенными косвенными [2,3] и прямым [4) методами, которое показало лучшее совпадение с данными косвенных методов. Хорошее согласие найденных значений обменного параметра соединений УмЯ^СоихАЬОл с определенными косвенными методами для соединений ЯСог может служить аргументом в пользу предположения об отсутствии зависимости величины обменного Г-с1 -взаимодействия от степени замещения в соединениях типа К.Со2. Подтвержден вывод о зависимости Я^а от номера элемента для тяжелых редких земель.

■е< ? «

з.

Рис.3 Кривая намагничивания

У0.8Н°0.2(Со0.925А10.075)2' Сплошная линия - эксперимент, штриховая-расчет.

Во втором параграфе приведены результаты анализа кривых намагничивания Y|.tRt(Coi.xAlx)2 с легкими редкими землями, R = Рг,

Nd. Подтверждена линейная зависимость поля метамагнитного перехода •р

Нт = Нт - XfdtMf от концентрации редкой земли в случае магнитного насыщения редкоземельной подсистемы, имеющего место в полях вблизи метамагнитного перехода (рис. 4). Из определенных в работе Xfd: 40 Тл ф.ед./цв для Рг и 55 Тл ф.ед./цв для Nd, получены значения параметра А спинового обменного f - d-йзаимодействия: Apr = -25 • 10*23 J, Аы<1 - -23 • 10"2J J, которые очень близки найденным для соединений RC02 с легкими редкими землями из температуры магнитного упорядочения Тс [2]. Подтвержден вывод о возрастании этого параметра в соединениях типа RC02 в случае легких редких земель по сравнению с тяжелыми.

15.5

0.02 0.04 0.06 t

Рис.4 Концентрационн зависимость поля метамагнитного перехода

Yl-tRt(Co0.92A10.08)2 R = Рг(+) и Nd(o).

В четвертой главе в аналитической форме рассчитаны магнитны фазовые диаграммы (МФД) и кривые намагничивав двухподрешеточных ферримагнетиков с магнитной нестабильностьь

Ранее в работе [5] в модели эффективного поля в обменном приближении были получены все возможные МФД и кривые намагничивания двухподрешеточных ферримагнетиков с одной магнитно-нестабильной подсистемой. В данной главе эта задача решена в более общем подходе, при котором учитываются восприимчивости нестабильной подсистемы и в слабо-, и в сильномагнитном состояниях. Кроме того, рассмотрен более сложный случай магнитной нестабильности обеих подсистем.

В первом параграфе рассчитаны МФД и кривые намагничивания двухподрешеточного ферримагнетика с двумя магнитно-нестабильными подрешетками, в которых в поле происходит переход первого рода из слабомагнитного, с намагниченностями mi и im, в сильномагнитное, с намагниченностями М| и Мг, состояние. Аналогично работе [5] предполагалось, что восприимчивость отсутствует и намагниченности обеих подсистем меняются скачком в полях метамагнитных переходов Hi и Щ. Выявлен спектр исходных состояний и установлены характерные интервалы величин обменного межподрешеточного взаимодействия Xi2-Получены аналитические выражения для критических полей всех 32 различных фазовых переходов, реализующихся в ферримагнетике, которые мотуг быть как линейными, так и нелинейными по Я. 12 функциями.

Для различных случаев соотношений параметров подсистем построены все возможные МФД. В координатах (Н, Х12) их число составило 11. Построена, в частности, фазовая диаграмма с максимальным числом фазовых переходов, включающая последовательность всех 12 возможных фаз (рис. 5). При этом для обменного параметра, удовлетворяющего условию Ht/Mi < Xt2 < Я.* = 2Hi/(Mi + mi), дважды происходит перемагничивание первой

нестабильной подсистемы и реализуется кривая намагничивания с пятью фазовыми переходами первого рода и шестью неколлинеарными фазами (рис. 6).

Рис 5 МФД ферримагнетика с двумя магнитно-нестабильными подсистемами в случае максимального количества фазовых переходов. Фазовые переходы первого и второго рода изображены штриховым! и сплошными линиями, соответственно.

Н1/т2Н,/М1 ХХ*Н2/М1

М2+М М2+ т

М2-.т1

Рис.б Схематическая кривая намагничивания ферримагнетика с двумя нестабильными подрешетками, соответ-

к<

ствующая МФД на рис.5, для Н1/М | < Л ^

Во втором параграфе проведено аналитическое исследование влияния восприимчивости магнитно-нестабильной подсистемы на МФД и кривые намагничивания двухподрешеточного ферримагнетика с нестабильностью в одной подрешетке. Представленный в диссертации метод численного моделирования (главы 2,3) позволяет учесть восприимчивость нестабильной подсистемы при построении кривых намагничивания конкретных соединений, однако решение более общих вопросов: приводит ли учет восприимчивости к появлению новых по сравнению с приведенными в [5] МФД, как зависят от восприимчивости поля фазовых переходов и критические значения параметров ферримагнетика, - требует аналитической формы рассмотрения.

Расчеты показали, что разделение на ситуации слабого, промежуточного и сильного обменного взаимодействия аналогично [5] не зависит от восприимчивости, поскольку от восприимчивости не зависит спектр исходных состояний ферримагнетика. Показано, что восприимчивость не влияет на поля метамагнитных переходов, происходящих с изменением магнитных моментов только по величине, но не по направлению. Поля фазовых переходов первого рода, происходящие с изменением ориентации магнитных моментов, и переходы второго рода между коллинеарными и неколлинеарными фазами от восприимчивости зависят. Учет восприимчивости не изменяет топологию МФД для слабого и сильного обмена, однако в случае промежуточного обменного взаимодействия топология МФД кардинально меняется при увеличении восприимчивости как в слабомагнитном состоянии так и в сильномагнитном состоянии . На рис. 7 и 8 показана эволюция МФД и кривой намагничивания при росте восприимчивостей в случае промежуточного обмена. Фазовые переходы первого и второго рода изображены на рис.7 штриховыми и

сплошными линиями, соответственно; фазовые переходы первого рода для больших значений восприимчивостей - пунктирными линиями, фазовые переходы второго рода - иприх-пунктирными линиями.

Рис.7 МФД двухподрешеточного ферримагнетика с нестабильной подсистемой в случае промежуточного обмена.

м2+м

М-М2|А8| ; И ^ I ИМ ¡ЫБ!

н

Рис. 8 Схематические кривые намагничивания двухподрешеточного ферримагнетикас нестабильной подсистемой. Штриховой пинией показана кривая с нулевой восприимчивостью, сплошной линией - кривая с восприимчивостью, отличной от нуля.

В третьем параграфе рассчитаны МФД и кривые намагничивания двухподрешеточного ферримагнетика с антиферромагнитным обменом внутри одной из подрешеток. Рассмотрены переходы между всеми возможными фазами в зависимости от соотношения обменных параметров внутри- (1|) и межподрешеточного взаимодействия для изотропного ферримагнетика и ферримагнетика с изинговской анизотропией. В изотропном случае возможны два вида МФД с двумя типами переходов второго рода: в неколлинеарную фазу и спин-флип фазу; в изинговском случае - три вида МФД с фазовыми переходами первого рода (пример на рис. 9). Получены выражения для критических полей и проанализирована их зависимость от параметров ферримагнетика.

Н = ШГ.т

тТт

Рис.9 МФД двухподрешеточного ферримагнетика с антиферромагнитным обменом в одной из подрешеток в изинговском случае.

1-1/21 1/21

х = М/2т

основные результаты

1. Разработан теоретический подход, позволяющий рассчитывать кривые намагничивания магнетика с магнитной нестабильностью в

одной нз подсистем. Построен алгоритм и создана программа расчета кривых намагничивания двухподрешеточного магнетика с нестабильной подрешеткой при использовании реальной кривой намагничивания нестабильной подсистемы. Осуществлен прогноз составов соединений с заданными магнитными свойствами.

2. Из условия наилучшего согласия экспериментальных и рассчитанных кривых намагничивания определена величина Г - с1-обменного взаимодействия для соединений Уи^СоьхАЬОг с разными концентрациями редкой земли, И = Рг, N(1, Ос1, ТЬ, Ву, Ег, Но, Тш и определен параметр А спинового обменного Г - <1-взаимодействия. Подтвержден вывод о возрастании параметра А в соединениях типа ЯСог в случае легких редких земель по сравнению с тяжелыми.

3. В модели эффективного поля для ферримагнетика с двумя магнитно-нестабильными подрешетками построены все возможные фазовые диаграммы, в том числе диаграмма с максимальным числом фазовых переходов, а также кривые намагничивания для различных величин обменного параметра.

4. В аналитической форме для двухподрешеточного ферримагнетика с магнитно-нестабильной подрешеткой показано, что учет восприимчивости не влияет на топологию магнитных фазовых диаграмм в случаях слабого и сильного обмена, но кардинально изменяет ее при промежуточном обмене. Поля всех фазовых переходов, за исключением метамагнитных переходов без изменения ориентации векторов намагниченностей подрешеток, зависят от восприимчивостей. Проанализирована эволюция магнитных фазовых диаграмм и кривых намагничивания при изменении XV/и Хъ-

5. Для двухподрешеточного ферримагнетика с антиферромагнитным обменным взаимодействием внутри одной из

подрешеток построены магнитные фазовые диаграмм и кривые намагничивания в изотропном (или гейзенберговском) и сильно анизотропном (изинговском) приближении. Проанализирована их связь со всеми параметрами системы.

Цитированная литература.

1. Т. Goto, Т. Sakakibara, Tech. Rep. of USSP. Ser. A (1992) 2550.

2.N.H. Due, T.D. Hien, D. Givord, JJ.M. Franse and F.R. de Boer, J. Magn. Magn. Mater, 124 (1993) 305.

3. E. Belorizky, MA. Fremy, J.P. Gavigan, D. Givord and H.S. Li, J. Appl. Phys. 61(1987) 3971.

4. И.С. Дубенко, P.3. Левитин, A.C. Маркосян, А.Ю. Соколов, В.В. Снегирев, ЖЭТФ 107 (1995) 548.

5.1.S. Dubenko, N.P. Kolmakova, R.Z. Levitin, A.S. Markosyan, A.K. Zvezdin, J. Magn. Magn. Mater, 153,2 (1996) 207.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ

Основные результаты диссертации опубликованы в работах: 1.1.S. Dubenko, Т. Goto, N.P. Kolmakova, Т. Koui, RZ. Levitin, M.Yu. Nekrasova. Magnetic state evolution and magneization curves of intermetallics Yi-tRt(Coo.92Alo.08)2, R = Pr, Nd, Gd-Tm. In: Abstracts of Ann.Conf. on Magn. Magn. Mater/95, Philadelphia, p.CS-07. 2. Т. Гото, И.С. Дубенко, Н.П. Колмакова, К. Коуи, Р.З. Левитин, М.Ю. Некрасова, f-d - обмен и кривые намагничивания зонных метамагнетиков Yi-tRt(Coo.92Alo.08)2 (R = Рг, Nd). ФТТ 38, 4 (1996) 1037-1040.

3.Т. Гото, И.С. Дубенко, Н.П. Колмакова, К. Коуи, Р.З. Левитин, А.С. Маркосян, М.Ю. Некрасова. Кривые намагничивания ферримагнетиков с магнитно-нестабильной подрешеткой: Yj-tRt (Coo.92A1o.os)2, R = Но, Ег, Тш, t < 0.06. ФММ 82, 4 (1996) 71 -76.

4. Т. Гото, И.С. Дубенко, Н.П. Колмакова, К. Коуи, Р.З. Левитин, А.С. Маркосян, М.Ю. Некрасова, Кривые намагничивания зонных метамагнетиков Yi-tRt(Coo.92Alo.08)2 с малыми концентрациями редкой земли (R = Gd, ТЪ, Dy). ФТТ 38,11 (1996) 3439-3445.

5. Н.П. Колмакова, Р.З. Левитин, А.С. Маркосян, МЛО. Некрасова, Магнитные фазовые диаграммы ферримагнетиков с двумя магнитно-нестабильными подсистемами. ФТТ, 40,2(1998) 280-284.

6. Н.П. Колмакова, Р.З. Левитин, М.Ю. Некрасова. Влияние восприимчивости на магнитные фазовые диаграммы и кривые намагничивания ферримагнетика с магнитной нестабильностью. ФТТ,40,5(1998) 1514-1518.

7.N.P. Kolmakova, RZ. Levitin, M.Yu. Nekrasova. A ferrimagnet with magnetic instability: influence of susceptibility on magnetic phase diagrams. In: Abstracts of Europ. Magn. Mater, and Applic. Conf.'98, Zaragoza, p.Fr-P92.

8.M.I. Bartashevich, T. Goto, I.S. Dubenko, N.P. Kolmakova, S.A. Kolonogii, R.Z. Levitin, M.Yu. Nekrasova. Ferrimagnet with magnetic instability: influence of susceptibility on magnetization curves. J. Magn. Magn. Mater. (In print)