Особенности магнетизма интерметаллических соединений RMn2 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

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

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи УДК 538.22

ГАЙДУКОВА ИРИНА ЮРЬЕВНА

ОСОБЕННОСТИ МАГНЕТИЗМА ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

1Шп2.

Специальность 01.04.II - физика магнитных явлений

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 1991

Работа выполнена на кафедре общей физики для естественных факультетов физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Научный руководитель: доктор физико-математических

наук Маркосян A.C. Официальные оппоненты: доктор физико-математических

наук Илюшин A.C. , кандидат

физико-математических наук Горюнов Г.Е. Ведущая организация: Калининский государственный

университет

Защита диссертации состоится 199 / года в

часов минут на заседании специализированного совета N 3 ОФТТ (К.053.05.77) в МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, аудитория ЮРА.

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

Автореферат разослан " 4* ¡99; г.

Ученый секретарь специализированного совета N 3 ОФТТ в МГУ им. М.Б.Ломоносова, кандидат физико-математических наук

Т.М.Козлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Редкоземельные (РЗ) интерметадли-ческие соединения с 3 <3 - переходными металлами (Я - 3с1 интер-металлиды) сочетают в себе магнитные свойства, характерные как для редких земель (больная величина намагниченности насыщения, гигантские величины анизотропии и анизотропной магнитострикции) , так и для Зс1-металлсз (высокие температуры магнитного упорядочения, гигантская объемная магнитострикция ), что расширяет возможности создания новых материалов для применения в радиоэлектронике, автоматике, вычислительной технике и т.д. Среди наиболее важных интерметаллнческих соединений следует отметить в первую очередь магнитожесткие КСо;., Я2Со17, ЯтРе.^В и магнитостртщионные КРе2 соединения.

С точки зрения фундаментальной физики магнитных явлений интерес к К-3с1 интерметаллидам обусловлен возможностью исследовать эффекты, связанные с сосуществованием в них двух различных магнитных подсистем, образованных магнитными моментами 4Г- и (1 -электронов.

лидах общепринятым является использование локализованной модели магнетизма, учитывающей конкретную схему расщепления уровней РЗ ионов под действием кристаллического электрического и обменного (а также внешнего магнитного) полей. Раззитые в последние годы вычислительные методы позволяют успешно описывать многие особенности магнетизма 41'-электроков в большинстве интерметаллидов.

Проблема описания магнетизма подсистемы коллективизированных ¿-электронов оказывается существенно более сложной, так как из-за гибридизации Зс1-зоны переходного металла с 5(1- (4с1-) зоной РЗ (иттрия) кривая плотности а-состояний N(е) в Я-3<1 соединениях меняется очень сильно по сравнению с Же) исходного переходного металла. Это является главной причиной того, что магнетизм с1-электронов в Я-Зс1 интерметаллидах изучен значительно хуже, чем магнетизм Г-электронов.

Б последнее десятилетие пристальное внимание уделяется исследованию магнитных свойств РЗ фаз Лавеса ЯМег,

обусловленных подсистемой с1-электронов. В соединениях этой серии наиболее сложным является магнитное поведение ¿-подсистемы интерметаллидов 1Шпг. Это, а также

отсутствие достаточного количества экспериментальных данных, не позволяет исчерпывающим образом интерпретировать магнитные свойства 1Шп;.. Поэтому

экспериментальное исследование магнитных свойств <1-подсистемы интерметаллидов 1Шп2 является актуальной

задачей. решение которой будет способствовать углублению представлений о природе магнетизма зонной ¿-подсистемы И-■ 3с1 интерметаллических соединений.

Цель работы. Основные цели настоящей работы заключались в следующем:

- провести систематическое экспериментальное исследование магнитных и магнитоупругих свойств фаз Лавеса ИМп2 с И - йс!, ТЬ, Бу, Но, Ег, Тт, У, определить их

основные магнитные характеристики: намагниченность насыщения, температуру магнитного упорядочения, род

фазового перехода в магнитоупорядоченное состояние. Установить магнитное состояние этих интерметаллидов.

- определить, в каких соединениях с1-подсистема магнитно упорядочена, а з каких она остается неупорядоченной.

- выяснить природу магнетизма <1 - подсистемы, роль Г - с1 обменного ззатаю действия и влияние кристаллической структуры на характер упорядочения й-подсистемы.

Научная новизна. Получены и выносятся на закиту следующие научные результаты:

1. Отработаны условия синтеза поликристаллических соединений ¡Шп2 с Я - 6(1, ТЬ, Бу, Но, Ег, Тш, У и систем на их основе: ТЬ(Мп,.,Сг1):,, ТЬ ( Мп,.хРе, )2, С(1(Мп1.1Сг,):;,

2. Впервые проведены рентгеновские исследования кристаллической структуры соединения УМп., в интервале температур 5.5...300 К. Обнаружено, что при 90 К з этом соединении происходит структурный фазовый переход первого рода из кубической в тетрагональную фазу. Исследованы особенности этого перехода.

3. Впервые проведены систематические исследования намагниченности в импульсных и-статических магнитных полях, начальной восприимчивости и теплового расширения РЗ фаз Лавеса 1Шп2 (И=Сс1, ТЬ, Бу, Но, Ег, Тш) в температурном

интервале 4.2...300 К. Проанализировано магнитное поведение подсистемы с1-электронов ниже температуры магнитного упорядочения в зависимости от атомного номера РЗ элемента.

4. Обнаружены магнитные фазовые переходы в интерме-таллиде ТЬМп2 при изменении температуры и магнитного

поля. Исследованы температурные зависимости полей перехода и установлена связь этих переходов с изменением магнитной структуры Г- и а-подсистем.

5. Вперзые исследозана анизотропная магнитострикция ТЬМп2 в магнитоупорядоченной области температур.

6. Исследовано влияние замещений в с!-подсистеме на магнитные свойства и тепловое расширение интерметаллидов ТЬМп2■ Определено магнитное состояние ¿-подсистемы при

замещениях марганца на хром и железо.

7. Впервые исследованы магнитные свойства и тепловое расширение гексагональной фазы высокого давления (ФВД) ТЬМп2. На примере ТьМп;, продемонстрировано влияние кристаллической структуры на формирование магнитных свойсте Г- и ¿-подсистем соединений 1Шп2.

8. Впервые исследованы магнитные свойства и тепловое расширение соединений 0<1].1У1Мп2. Показано, что характер

магнитного упорядочения этой системы меняется при замещении гадолиния на иттрий. Исследована концентрационная зависимость температуры магнитного упорядочения й-подсистемы.

Практическая н°ннпг>тъ.

Методика синтеза соединений ИМп^ применима для получения других интерметаллидов и сплавов с летучими компонентами.

Полученная в данной работе информация о роли Г- и <3-подсистем в формировании магнитных свойств исследованных интерметаллидов может быть использована при разработке на научной основе новых магнитострикционных материалов с заданными характеристиками.

-Апробация работы. По теме диссертации сделаны доклады на научной конференции МГУ "Ломоносовские чтения" (Москва, 1982); на Всесоюзной конференции по постоянным магнитам (Владимир, 1982); на IV Всесоюзной конференции по кристаллохимии интерметаллических соединений (Львов, 1983); на XVI Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений (Тула, 1983); на Международном симпозиуме по магнетизму интерметаллических соединений (Киото, Япония, 1987).

Публикации. По материалам диссертации имеется семь печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, выводов и списка литературы. Она изложена на страницах машинописного текста и содержит рисунков, £ таблиц и список литературы из /2.% наименований.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во рветтении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы ее основные цели, научная новизна и практическая ценность, излагается краткое содержание работы.

Первая глава диссертации является литературным обзором. В ней описаны кристаллические и магнитные структуры кубических и гексагональных фаз Лавеса 1Шп2.

Даны основные модельные представления локализованной теории магнетизма. Рассмотрены условия возникновения маг-нитоупорядоченного состояния в зонной модели магнетизма

(модель зонного ферромагнетизма Стонера и модель зонного антиферромагнетизма Слетера).

В главе обсуждается влияние флуктуаций спиновой плотности на магнитные свойства и тепловое расширение зонных магнетиков. Отмечается, что роль спиновых флуктуаций сильно возрастает, если уровень Ферми расположен в области с высокой плотностью состояний N (£р), а энергетическая зависимость N(6) является резкой вблизи ер.

Сделан краткий обзор магнитных и магнитоупругих свойств соединений ИМп-. Имеющиеся" данные не позволяют

исчерпывающе объяснить природу магнитного упорядочения <3-подсистемы в зависимости от РЗ металла и, в частности, выявить роль обменных взаимодействий и межатомных расстояний Мп-Мп.

Анализ магнитных свойств Шпг показывает, что флуктуации спиновой плотности оказывают сильное влияние на магнитные свойства этих соединений как в парамагнитной области так и ниже температуры упорядочения. Однако, учет поправки к теории Стонера, возникающей из-за флуктуаций спиновой плотности, не объясняет все многообразие магнитных явлений, наблюдающихся в интерметаллидах 1Шп2. Наличие отрицательных Мп-Мп обменных взаимодействий приводит у. тому, что магнитная структура 1Шп2 является фрустриро-

закной. Рассмотрены причины возникновения фрустраций в этих соединениях.

?р второй главе описаны методики синтеза образцов и измерений.

Нами были синтезированы поликристаллические соединения ¡Шп2 с Е ■ ей, ТЬ, Бу, Но, Ег, Тш, У и следующие системы на их основе: I) ТЬ(МпЬ1Сг,)г в интервале концентра-

ЦЯЙО Si SO.I; 2) Tb ( Mil! _xFe , ) 2 , О S I i 0 . 3 ; 3) Gd(MnI.ICrI)2, 0 sx <0. 12; 4) Gdj.^Mn^, Osxsl.

Из-за высокой летучести паров расплавленного марганца и химической активности реагентов получение этих соединений наталкивается на определенные трудности. Поэтому образцы выплавлялись в индукционной печи, позволяющей избежать локальных перегревов расплава, в атмосфере аргона. Специально разработанный для этих целей многоеекционный водоохлаждаемый тигель обеспечивал квазилевитационный режим плавки. Образцы отжигались в течение 180 часов в условиях динамического вакуума при 700°С.

Для измерений намагниченности в статических полях дс 60 кЭ использовался вибрационный магнитометр. Намагниченность в импульсных магнитных полях до 300 кЭ измерялась индукционным методом. Восприимчивость исследовалась в переменных полях 0.3...30 Э. Изучение теплового расширения и спонтанной магнитострикции проводилось на дифрактометре Тейгерфлекс" с низкотемпературной приставкой CF - 100 (Oxford Instruments) (излучение Си Ка).

Все температурные измерения производились в интервале температур 4.2...300 К.

- В т7?ть°й главе нзлекены полученные' автором результаты исследований магнитных свойств и теплового расширения соединений RMn2, фазы высокого давления ТЬМп2 а также систем R(Mn,.IMeJ)2 и RI.xR'IMn2 с Me-Fe, Сг; R, R'-Tb, Gd, Y.

В первом параграфе представлены результаты по исследованию теплового расширения кубического интерметаллида УМп2 (структура CI5). При 90 К в этом соединении обнаружен структурный фазовый переход первого рода из кубической в тетрагонально искаженную фазу (рис. I).

Характерной особенностью этого перехода является то, чтс обе фазы сосуществуют в широком интервале температур, причем при понижении температуры процентное содержание тетрагонально искаженной фазы в объеме образца возрастает, а кубической падает. Отметим, что следы кубической фаз! сохраняются в исследованных образцах вплоть до 5.5 К, г сам переход сопровождается большим гистерезисом (см, вставку на рис. 1).

Io.OTH.cr.

Рис. I. Температурные зависимости параметров решетка кубической (ак) и тетрагонально искаженной (ат и ст) фаз УМп2; на вставке - температурная зависимость относительного содержания кубической фазы.

Величина тетрагонального искажения (1-е/а) практически не зависит от температуры и составляет (2.5±0.2)- Ю'3. Наблюдаемый переход сопровождается гигантской объемной

аномалией. При 5.5 К .скачок объема AV/VK-[(VT-- VK)/VK]-0.06 (6%).

Дальнейшие нейтронографические исследования, проведенные различными авторами, показали, что тетрагонально искаженная фаза является антиферромагнитно упорядоченной (Y. Nakamura и др., 1983; R. Ballou и др., 1987).

Нами обнаружено, что в парамагнитной области температур YMn2 тлеет аномально большой коэффициент теплового

расширения (а-50-Ю"5 К"1 при 300 К), что примерно в 4 раза больше, чем в изоструктурных RMe, с Me - Fe, Со, Ni, А1. Анализ теплового расширения УМп2 показывает, что экспериментальную зависимость параметра решетки от температуры этого соединения выше 90 К нельзя описать, учитывая только решеточный механизм. Как было показано впоследствии (Shiga и др., 1987), такое большое значение а обусловлено существенным вкладом з тепловое расширение от спиновых флуктуаций и резкой температурной зависимостью их амплитуды в данной области температур.

Во втором параграфе приводятся результаты исследований магнитных и магнитоупругих свойств кубических (R-Gd, Tb, Dy) и гексагональных (R-Ho, Er, Tm) фаз Лавеса RMn2.

Магнитные и рентгеновские измерения показывает, что соединения RMn2 с тяжелыми РЗ можно разделить на две группы. Одну из них образуют соединения GdMn2 и ТЬМп2 с

намагниченностью при 4.2 К, существенно меньшей значения намагниченности насыщения Ms изоструктурных ферромагнитных соединений RMe2 с немагнитными атомами Me. Магнитный фазовый переход в GdMn2 и ТЬМп, является переходом первого рода и сопровождается гигантскими положительными объемными аномалиями =10"2 (рис. 2).

Температурные зависимости начальной восприимчивости намагниченности в постоянном поле показывают, что магни: ная структура этих соединений меняется при изменении те; пературы. Восприимчивость х0(Т) бсШп2 резко падает в о<

ласти температур 40...50 К, а при ПО К, то есть при темп< ратуре возникновения гигантской объемной аномалии, ИМ' ется скачок Хо> сопровождающийся гистерезисом =10 К (ри<

3).

Рис. 2. Температурные зависимости параметров элеме тарной ячейки кубических Сс1Мп2, ТЬМп2, БуМп2 (ак) гексагональных соединений НоМп2, ЕгМп2, ТшМ (аа2<г/Т ) (аг и сг - параметры гексагональной р

шетки).

В другой группе соединений (ОуМп2, НоМп2, ЕгМп2 и -

ТшМп,) переход в точке Кюри является - переходом второго рода, магнитообъемные аномалии меньше чувствительности рентгеновского метода ПО"4) (рис. 2).

Гигантская объемная аномалия, возникающая в С(Шп2 и ТЬМп2 при магнитном упорядочении подсистемы с!-электронсз (ш5= 15-Ю"3), указывает на зонную природу ¿-подсистемы и

свидетельствует о том, что эта подсистема упорядочивается только в Сс1Мп2 и ТЬМп,.

1

Рис. 3. Температурная зависимость начальной восприимчивости Хо соединения в<1Мп2.

Таким образом магнитная структура этих соединений может рассматриваться как неколлинеарная ферромагнитная с антипараллельной ориентацией результирующих магнитных мо-

ментов [- и <1-подсистем. Проведенные ^оценки дают значеню магнитных моментов марганца цМп2 2.15цв и 2.0 цв дл$ СсШп2 и ТЬМп2; соответственно. В соединениях 0уМп2 I НоМп2 магнитный момент цМп значительно меньше и предполагается, что он обусловлен подмагничивающим действием сс стороны Г - <1 обменного поля Н^.

Показано, что в ТЬМп2 в магнитоупорядоченной облает! наблюдаются ромбоэдрические искажения кристаллическо! структуры, обусловленные одноионным механизмом. Определена константа ыагнитостр1Ъсцяй А.ш-2.8-Ю"3.

Третий параграф посвящен исследованию обнаруженных автором магнитных фазовых переходов в ТЬМп2. В этом соединении магнитная структура меняется как при изменение температуры, так и при наложении внешнего магнитногс поля. При Т < 30 К, где ТЬМп2 обладает .спонтанны\ моментом (ферримагнитная фаза), во внешнем поле Нс]

происходит магнитный фазовый переход первого рода: намагниченность испытывает скачок =1.3цв. Этот перехох

связан с магнитным разупорядочением с1-подсистемь вследствие уменьшения действующего на нее эффективного поля Нэф|} - Н^ - Нзнес. На рис. 4 показана кривая намагничивания М(Н) интерметаллида ТЬМп2 при 20 К (поле перехода НС1 = 50 кЭ). С ростом температуры НС1 монотоннс

падает. В интервале температур 30...48 К спонтанная намагниченность отсутствует и ТЬМп2 является антиферромагнетиком. В этой области при увеличении магнитного поля также наблюдается магнитный -фазовый переход первого рода, сопровождающийся гисгерезизом (см. рис. 4, температуры 35 К и 43 К). Поле этого перехода Нс2 также уменьшается с ростом температуры и обращается в ноль при Тм- 48 К.

Анализ экспериментальных данных приводит к выводу, что выше 30 К, когда марганцевая подсистема разупорядочена, метамагнитные переходы во внешнем поле Н-НС2 обусловлены тербиевыми моментами. Выше 48 К соединение ТЬМп2 ста-новэтся парамагнетиком.

М, цЕ /форм.ед Зп

М, цв /форм. ед. 6п

0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 Н, кЭ

Рис. 4. Изотермы намагничивания ТЬМп,.

Полученные экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что магнитный момент марганца в ЯМпг зависит от номера РЗ иона. Сделан вывод, что намагничивание ¿-подсистемы в соединениях 1Шп2 происходит метамагнитным

образом под действием Г-с1 обменного поля. В предположении неизменной зонной структуры марганцевой подсистемы в исследованных соединениях, произведена оценка величины критического поля метамагнитного перехода марганцевой подсистемы. Его значение лежит в пределах 3. 5-Ю6 Э ... 4. 2-Ю5 Э .

Исследование магнитных свойств и теплового расширения систем ТЬ( Мп[.,Сг1)2 и ТЬ(Мп1.,Ре1)2 (четвертый параграф)

показало, что уже незначительные (=155) замещения марганца на хром или железо радикально меняют магнитное поведение ТЬМп2. Эти соединения также являются магнитоупорядочен-

ными при низких температурах и обладают спонтанным магнитным моментом, существенно большим, чем ТЬМп2. Намагничивание состава ТЬ( Мп0 97Сг0 03)2 происходит без каких-либо

аномалий (см. рис. 5). Из сопоставления кривых М(Н) ТЬМп2 и ТЬ(Мп3 97Сг0 03)2 видно, что после достижения насыщения в поле 30...40 кЭ намагниченность хромсодержащего состава заметно выше, чем чистого ТЬМп2. В полях, больших НС1, намагниченности этих составов становятся практически одинаковыми. Следует отметить, что значения М5 всех исследованных составов с хромом при 4.2 К совпадают и равны 7. 3 дв.

Рентгеновские измерения, проведенные нами, показали, что во всех составах системы ТЬ(Мп,.1Сг1)2, начиная с

12 0.01 гигантская положительная магнитообъемная аномалия

отсутствует.

Аналогичными свойствами обладают соединения системы ТЬ(Мп,.1Ре1)2 в исследованной области концентраций

0 < х 20. 3. • .

Большие значения намагниченности насыщения, близкие к значениям М5 ТЬМе2 с неупорядоченной а-подсистемой, и отсутствие гигантских положительных объемных аномалий указывают на то, что марганцевая подсистема соединений ТЬ(МпЬ1Сгт)2 и ТЫМп,.^,), неупорядочена.

Я 4 зГ

О

100

200 Н, КЗ

Рис. 5. Кривые намагничивания ГЬ(Мп0 д7Сг0 03)2 (I) и ТЬМп2 (2) при 4.2 К.

Важной особенностью исследованных систем является существование значительных (-10"3) отрицательных сбьемных аномалий в магнитоупорядоченной облает):. Сделан вывод, что в этих соединениях выше температуры перехода имеется существенный магнитный вклад з тепловое расширение, обусловленный спиновыми флуктуациями. При магнитном упорядочении РЗ подсистемы спиновые флуктуации подавляются Г - с1 обменным полем, что и приводит к возникновению низкотемпературных отрицательных объемных аномалий.

В пятом параграфе приводятся результаты исследований магнитных свойств и теплового расширения ФВД ГЬМп2,

имеющей гексагональную, структуру СИ. Показано, что магнитное поведение как РЗ, так и марганцевой ¿-подсистемы ТЬМп2 существенно зависит от его кристаллической структуры: в ФВД ТЬМп2 ¿-подсистема является магнитно неупорядоченной, а изменение симметрии кристаллического поля, действующего на орбитальные моменты ионов ТЬ3*, приводит к изменению магнитной структуры тербиевой подсистемы.

Искажения кристаллической структуры ФВД ТЬМп2 имеют

симметрию ниже ромбической и свидетельствуют о том, что моменты тербия расположены под углом к оси с, меньшим 90°. Коэффициент характеризующий искажение базисной

плоскости, растет при уменьшении температуры и достигает значения =3-Ю"3 при 15 К.

В шестом параграфе излагаются результаты экспериментальных исследований системы G¿]_lYIMnг. Показано, что ¿-

подсистема магнитоупорядочена при любых концентрациях иттрия, причем это упорядочение возникает путем фазового перехода первого рода. Температура упорядочения ¿-подсистемы в промежуточных составах меньше, чем в чистых УМп2 и G¿Mnг (в соединении бс10>зУ017Мп2 она составляет 35 К). При замещении гадолиния на иттрий это вызвано уменьшением величины г-<1 обменного поля, действующего на ¿-под-систему. Уменьшение же температуры перехода в составах, богатых иттрием, говорит о том, что добавление гадолиния в УМп2 достаточно быстро стабилизирует кубическую фазу.

Магнитная структура соединений системы G¿I_IY1Mn2 сложная и меняется как по температуре, так и по

концентрации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.

1. Исследовано тепловое расширение интерметаллида УМпг. При 90 К в этом соединении обнаружен структурный

фазовый переход первого рода, сопровождающийся гигантской положительной объемной аномалией (ДV/У =5-Ю"2) и тетрагональными искажениями кристаллической структуры (I-с/а)-2,6-Ю"3. Сделано предположение, что этот переход имеет немагнитную природу, а антиферромагнетизм, наблюдаемый при низких температурах с помощь» нейтронографн-ческих исследований, связан с возникновением тетрагональной фазы.

2. Определены основные магнитные характеристики редкоземельных фаз Лавеса ИМгь (И-Сс!, ТЬ, йу. Но, Ег,

Тт): род фазового перехода в магнитоупорядоченное состояние, значения намагниченности насыщения, температуры магнитного упорядочения, эффективных магнитных моментов. Показано, что подсистема с1-электронов магнитно упорядочена только в СсШп2 и ТЬМп2. Поведение с!-подсистемы в этих соединениях интерпретируется в рамках модели зонного метамагнетизма марганцевой подсистемы.

3. Показано, чтс в ТЬМп2 в нулевом магнитном поле при

повышении температуры с!-подсистема разупорядочивается скачком в точке Тс=30 К, выше этой температуры и вплоть до Тх-48 К моменты тербия упорядочены актиферромагнитно. Вс внешнем поле в ТЬМп2 наблюдаются магнитные фазовые

переходы со скачкообразным увеличением намагниченности. Показано, что ниже Тс эти переходы связаны с магнитным разупорядочением с!-подсистемы, а при Тс<Т2Ткс переходом типа спин-флип в тербиевой подсистеме.

На основании имеющихся экспериментальных данных сделан вывод, что в этом соединении все три взаимодействия (Tb-Tb, Tb-Mn, Mn-Mn) являются отрицательными.

4. Обнаружено, что ниже температуры магнитного упорядочения марганцевой d-подсистемы Тс в ТЬМп2 наблюдаются

ромбоэдрические искажения кристаллической структуры, обусловленные одноионным магнитострикционным механизмом. Определена константа магнитострикции Х.ш-2.8-10"3.

5. Исследованы магнитные свойства систем Tb ( Müj.jMCj), (Me-Fe, Cr). Показано, что d-подсистема в

них магнитно разупорядочивается при х>0.01. Сделан вывод, что низкотемпературные отрицательные объемные аномалии, наблюдаемые в этих системах при xäO.OI, связаны с большой амплитудой спиновых флуктуаций и ее существенной температурной зависимостью при низких температурах.

6. Исследованы магнитные свойства гексагональной фазы высокого давления ТЬМп2. Показано, что изменение кристаллической структуры с кубической на гексагональную приводит к разупорядочению d-подсистемы. Отсутствие магнитного упорядочения d-подсистемы в этом интерме-таллиде связывается с резким изменением параметров d-зоны при переходе к другой кристаллической структуре.

Определена константа магнитострикции |V,2I, равная при 15 К З-Ю"3.

7. На основе исследования магнитных свойств и теплового расширения системы Gdj.jYjMn, сделан вывод, что

уменьшение температуры упорядочения марганцевой подсистемы при уменьшении концентрации гадолиния обусловлено уменьшением величины frd обменного поля, действующего на d-подсистему.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Гайдукова И.Ю., Маркосян A.C. Структурный фазовый переход первого рода в парамагнитном соединений YMn2. ФММ, 54, 1982, стр. 184-6.

2. Гайдукова II. Ю., Кругляшов С. Б., Левитин Р.З., Маркосян A.C., Снегирев В.В., Пастушенков Ю.Г. Мета-магнетизм марганцевой подсистемы в интерметаллических соединениях RMn2. НЭТО, 84, ISS3, стр*. IS58-67.

3. Гайдукова I*. Ю. , Дубенко И.С., Маркосян A.C. Метамагнетизм ТЬМп2 и влияние хрома на магнитные

свойства этого соединения. ФММ, 59, 1985, стр. 3006.

4. Гайдукова U.E., Дубенко И.С., Маркосян A.C. Влияние хрома на магнитоупругие свойства и кристаллическую структуру соединений ТЬМ2 (M-Mn, Fe, Со, N4) и GdMn,. ФММ, 60, 1985, стр. 515-20.

5. Гайдукова И.Ю., Маркосян A.C., Ивященко A.B. Синтез и магнитные сгсйства фазы высокого давления TbMn2

(С14). ФММ, 64, 1987, стр. 486-91.

6. Гайдукова U.E., Дубенко И.С., Левитик Р.З., Маркосян A.C., Гшрогов А.К. Природа магнетизма d-подсистемы в соединениях RMn2. КЭТФ, 94, 1988, стр. 234-42.

7. Gaidukova I.Yu., Kelarev V.V., Markosyan A.S., Menshikov A.Z., Pirogov A.N., On the nature of the phase transition in YMn2. J.M.M.M., 72, 1988, p. 357-9.

* /