Сверхтонкие поля и локальные магнитные моменты в магнитоупорядоченных 3d-сплавах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

,» 8

<91'

"ОСУДЛРСТ1)Е»й1ЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО НАРОДНОМУ ОШ'ЛЗОидНИЮ МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕ11А ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В.ЛОМОНОСООЛ

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

,1.1а ,правах рукописи УДК 537.622.4:530.955

СУРИКОВ Вщимр Васильевич

СВЕРХТОНКИЕ ПОЛЯ И ЛОКАЛЩЬШ. Д1АПШТНЫЕ МОМЕНТЫ В МЛГНИТОУПОРЯДОЧЕН^МХ ЗфСПЛАВАХ

(01.04.1 1 - физика маишпшх явлений)

автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктор"» фиэикй-математнческих наук

Мсккна -1991

Работа выполнена на физическом факультете Московско! государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Р.Н.Кузьмин, доктор физико-математических наук, профессор В.Г.Веселаго, доктор физико-математических наук, пелУЩин научный сотрудник Л.В.Залесскнй

Ведущая организация: Казанский государственный университет им. В И.Ульянова (Ленина)

Защита диссертации гостони

« / 0, " 1 по |

/ г-

в I ^ — час на заседании специализированного совета Д 053 05.40 па щита диссертаций на соискание ученой степени доктора фш'и» математических наук при МГУ им. М В.Ломоносова по адресу: 1 I <.4199, Москва, Ленинские горы, МГУ, криогенный корпус, аул- 2-05.

С диссертацией можно ознакомиться в бпбмютеке физнческо факультета МГУ.

Автореферат разослан " " 1991г.

Ученый секретарь специализированного совета Д.053.05.40 при МГУ им. М.В.Ломоносова доктор физико-матгмчтичегкнх наук

профессор

С.Л.Ники г

- - 3 -

• ¡ rr¿¡± f

• Я" • . ОБШАг! ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Получение правильной каотины распределении спиновой электронно?, плотности и иагнитг.упо-рядоченных кристаллах являетсн неОходимой предпосылкой дли постриенин последовательной теории магнетизма переходных цеталлоь и их спл;>ноь. Только эта теория и uoüct до конца обнаружить вес еще скрытые от нас потенциальные лерспектн-ьы их практического использования. Ноэтоиу проведение все Оолее прецизионных исследований спиновой плотности вееъыа актуально.

Принципиальное значение имеет решение задач, связанных о изучением влияния атоыного окружения на локальные магнитные характеристики ферромагнитных сплавов. Современная теория, к сожалению, пока не в состоянии надёмно рассчитать, например, изменение магнитного поли на ядре Зс/-атома, вызванное заиецениец одного атома в 0ли*{1 Hiuhx координационных сферах. Экспериментальное решение подобных задач тачки непросто. Наприиер, влияние отдельных изменений в t.тонной окружении на локяльнкЯ магнитный момчнт Ъ<1 -иона трудно изучать с поиеиьа иироко известного не!1тронограс|кческого метода, так как нс-Лтроногра^ичс-ские измерения, являясь дифракционный'.), даит нозмоз.ностъ определить лишь средние магнитные иоаенты.

О распределении спиновоП плотности (и, конечно, о ее изменении при различных локальннх воздействиях) можно судить по распределению локальных магнитных--полей нв ядрах атомов. Поля на ядрах bd -элементов, обусловленные, главным образом, фермерский контактным взаимодействуем,-чрезвычайно чувствительны н малег'ииу изменениям электронных волновых функций. Поле, ^оздаьч-'мме пднмн -электронен, достигает громадных величин. Так, I $ f-алектрон (со слипом, параллельным спину id -ооочочки) свободного иона + создает на ядре поле 2,5-Ю9 Гс. Результирующее поле, определяемое результирующей спиновой плотностью £ -электронов нв ядре, конечно, ыень-

uie, но так как оно складывается ив больших слагаемых равны знаков, то самые небольшие изменения обменного взаимодейст вин £ -электронов с некомпенсированным спиной Зс^-оболочки могут приводить к значительным измененгям полой на ядрах атомов.

Лгсальные магнитные поля, обусловленные взаимодейств! гм ядерного спина с электронной системой образца, обычно i знвэют сверхтонкими полями, о соответствующее вяаимодейст-лис - сверхтонким взаимодействием (СТВ). Таким образом, б годаря сверхтонкому взаимодействию ядра с магнитный момен том являются прекрасным (невозмущащим) зондом в электронн системе металла, позволяющим получать ценную информацию о электронной структуре и взаимодействиях в металлах. Эк'спе ричентальнап информация монет быть использована как для и правленного изменения физических свойств материалов, так для'проверки применимости различных моделей в теории перр ходных металлов и их сплавов.

Существует несколько иетодов намерений сверхтонких полей, краткоп характеристика которых приведена и гл'ате ] Jim роботы нами был выбран метод ядерного спинового рхя. Гыбор метода предопределила высокая точность, характер"*1 ЛТП радиоспектроскопии.

В качестве объектов исследований в данной работе вы1 рчнн магнитоупорядочелиие сплавы, в которых изучение Про ("леи локального магнетизма достаточно затруднено с псион' обычных макроскопических и пейтронографичееки'х Методов. Магнетизм всех исследованных сплавов обусловлен элемента важнейшей для магнитологов bd -группы, в которую входят самые известные магнетики - желез'о,- кобальт и никель. 3с сплавы являются постоянным истоЧййком новых магнитных мч териалов. И в данной работе исследуются как давно иптер? сующие специалистов сплавы, так и представители нового класса магнитных материалов - полуметаллические ферромш нетики, а также впервые синтезированные нами новые спла! Гейслеря (например, Мп?Со^а ). Можно ска зять, что актул: ность объектов исследояпн'ич, -1ктуалг.""сть пкеперст^птял' ного метода и ритуальность н-чпрярлгичп ир'-лрдованиЯ - и

челне локальных магнитных характер не ч ик - определи);? ¡1 актуальность данной диссертационной работы. Последоватоль-;;ое изучение сложных мппштннх сплавов, ь которых локальные иагнитиие иоиенти могут измениться кап по величине, так и по направлении в зависимости от ближайсгзго ато>.. юго окружении, накис и для (¡ундпуенталыюН науки, и длк практических целей.

Основные измерения проводились с помоцьа собранного ;;ами универсального иирокодиапазонного спектрометра ядерного спинового эха для исследования сверхтонких взаимодействий на многих типах ядер в ферромагнитных сплавах при температурах от комнатной до гелиевой. По мере необходимости привлекались и некоторые другие, традиционные методы магнитных измерение..

Целью работ» ивляется изучение воздействий, связанных с замещениями отдельных атомов в блихнйешх координационных сферах на распределение локализованной и'дЙ1СКализовапноП спиновой плотности а магнитоупорчдочешш'х -сплавах.

Научная новизна и оригинальность/диссертационной работ!.' определяется следующими основными результатами, которые автор выносит на завиту.

I. Влерьые определен вклад а сверхтонкое поле на ядрах

в бинарных магнитоупоридоченних никель-марганцевых сплавах, создэяаемнИ магнитными моментами л первой'и гторо!) координационных сферах. Это оказалось возможным с помощью впервые полученных разрешенных резонансных линия в спектрах ядерного спинового эха. Разделены вклады в сверхтонкое поле от собственного магнитного момента ¡юнг» и от поляризованных электронов проводимости в нескольких сериях сплавов на основе /Л- - Цп, Установлены неожиданные (непредсказанные теорией) и принципиальные особенности некоторых элементов таблицы Менделеева' по влиянию .на локальный магнетизм: показано, что столь различные ,по .'^агк'итншл свойствам атомы .как кобальт а медь имеет здесь ^його"общего и не влияют заметным обр зом на спнновое состояние ионов марганца. Впервые установлено, что атомы ае-леза. в отличие от атомов никеля, марганца, кобальта и ыеди ' существенно воЕмуадют спиновуп структуру марганца и приводят

- б -

к уменьшении локальных магнитных моментов при включении железа как в первую, так и во вторую координационные сферы.

2. Впервые указаны и реализованы (на примере системы Лг - Ып ) новые возможности метода.ядерного спинового эха для изучения процессов атомного упорядочения в ферромагнитных сплавах.

3. Впервые получены данные о спиновых состояниях ионов марганца в неэквивалентных кристаллографических положениях решетки £е3А1 и о процессах спонтанной спиновой переориентации ионов марганца, расположенных в узлах с максимальным числом одноименных соседств.

4. Изучено пространственное распределение поляризации электронов проводимости во многих' ЪЛ -сплавах. Это дало возможность проанализировать различные механизмы современных моделей сверхтонких и обменных взаимодействий, что также было сделано. Показано, в частности, что сверхтонкие поля на ядрах £/> -элементов в сплавах ГеПслера.в рамках из- ■ вестных моделей Кароли-Бландена и Кеыпбелла-Бяандена описываются неудовлетворительно, а удовлетворительное согласие с экспериментом дает более слоеная модель Йена-Гелдарта..

5. Экспериментально получены количественные характеристики влиянии атомов в третьей координационной сфере на сверхтонкие поля и локальные магнитные моменты. В результате показано, что многие модели сверхтонких и обменных взаимодействий, как предыдущие, так и последующие, могут не быть адекватными в -сплавах, если включают в расчет менее трех координационных сфер.

6. Впервые указаны и реализованы новые возможности, метода ядерного спинового эха для расшифровки сложных магнитных структур (на примере нового сплава Гейслера К^Со^и), когда традиционная нейтронография, имея дифракционную природу, практически не реагирует на локальные отклонения и мелоинфорианивна.

7. Дано объяснение существовавшим в научной лктературе разногласиям относительно локальных магнитных характеристик в системе иагьитоупорядоченных сплазов М^^Мп^п •

8. Впервые обнаружена асимметрия спектр ядерного спи-

нового эха в новом классе магш-.тных материалов - полуметаллическом ферромагнетике

9. Впервые без применения нейтронографии, с помощью изучения сверхтонких полей, получены концентрационные зависимости локальных магнитных моментов ЪЛ. -атомов в квазитройных сплавах (на примере сплавов Гейслера Со^Мпбо И Со2МпЛ11_хЛх).

10. Проведено обобщение модели Малъмстрема-Гелдарта-Бломберга-Прайса на случай трех типов обменных взаимодействий. Впервые рассчитаны интегралы косвенного обмена в сплавах Гейслера С^Мп?^ (2. = А1, 6а) и получено их пространственное и концентрационное распределение. Показано, что при попадании атомов марганца в первую координационную Сферу обменный интеграл сущестгеино отрицателен во всех ¿плавах, что впервые объясняет известный экспериментальный факт переворота магнитного момента иона марганца при определенном количестве атомов марганца в первой координационно Я сфере.

Эти, а также другие результаты, опубликованные в 53 работах, образуют новое направление в физике магнитных явлений - исследовагие пространственного распределения локализованной и делокализовашюй спиновой плотности в сложных магнитных сплавах с конкурирующими обменными, взаимодействиями Методом ядерного спинового эха. ;

Достоверность р е зу л ъ т а т о в диссертационной работы определяется современным, точным методом исследований, комплексным характером многих измерений, неоднократной проверкой воспроизводимости результатов, хорошим согласием ряда данных с результатами других исследователей и с результатами теоретических оценок* с помощью современных физических моделей.

Апробация работы.'Результаты исследований, представленные в диссертации, докладывались на следующих Всесоюзных ■ и Международных конференциях: Международная конференция по магнетизму М1М-73, Москва, 1973; Всесоюзная конференция иг физике магнитных явлений, Бауу, 197Ь>; Международная кон. •

- в -

решит по магнетизму, Амстердам, 1976; Нендународнап конференция но фи гике магнитных матернолог., Вроцлпп (ПНР), 1980; ХУГ, а.УП, ХУШ Всесоюзные конференции по физике мпг-нптнпх пилений, Тула, 1983, Донецк, 19Р5 и ''плинии, Т98В, еоот-ретстненно; Всесоюзная конференции но магнитному резонансу б копденсиронлнлых средах (физические аспекты), Кп-злнь, 196'1; I, П к Г- Нсссоюзииг* совещания по ядсрно-снек-троскопическнм исследоплнпнн сверхтонких взлимодейстги!!, Москва, 19ВЗ, Грозный, 1987 и Алма-Ата, 1989, соответствен но; всесоюзная конференция "Современные проблемы физики я ее приложений", Москва, 1987; П, Е к 1У Международные конференции по физике магнитных .'•■птеркалов, Ядвисии (ПИР), [98^, $гсгуг1-Вил (ЛИГ), 1906 и 1980; Международный екк-позиум по магнетизму аморфных «лтерполоп, Балатонссплт: (Венгрии), ¡'"."Г; Г! Всесоюзный ссглшор "Магнитные фаговые переход!: и критические нплгпия", Махачкала, 1989; УН! Мсь-дтнпродиан кочферсчшип по сверхтонким взпхмодсИстршш, Ирм л, 1989 и других.

Публикации. Основные рпрультотм диссертации спупликр-ршш п 53 рг-.ботах, описок осноринх публикаций пг'-ехп! и конце рр-ореферптл,

Структура и ог.ъеп дг.ссситлтп;. Диссертация состоит и~ впеденип, пгпи глав, злклвчения и списка цитируемой литер;; туры. Объем работы - 330 страниц, включая 101 рисунок и 29 таблиц. Список литературы вкл'пчлет V16 ншшеиовшшП.

КРАТКОЕ СОДЕПШПЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во врсдении обоснована актуальность темы диссертации, формулируются ее цель и задачи, показана научная иовизно и практическая ценность основных положений, выносимых нл защиту, л также длетсп краткая аннотация полученных результатов.

Первая глава содернпт краткий литературный обзор теоретических и экспериментальных рпбот по сверхтонким полям

в ферромагнитных Ъс/. -сплавах. Рассмотрен вопрос о природе сверхтонких полей на ядрах атомов. Отмечается, что природу сверхтонких полей в отдельных ионах и атомах современная теория объясняет удовлетворительно и во многих случаях отмечается даже количественное согласие с экспериментом.

По иному состоит дело с расчетом эффективных магнитных полей на ядрах Ъ<1 -атомов в ферромагнитных металлах и сплавах, где наличие электронов проводимости настолько усложняет картину, что задача до сих пор не может считаться решсн-ной.

Наибольшие трудности испытывает теория при расчетах сверхтонких полей на ядрах 3^-атомов с большим магнитным моментом (прежде всего Мп). "Деже-современные самосогласованные расчета, основанные на приближении локальной становой плотности [1,2] дают здесь неудовлетворительное согласие с экспериментом. Авторам [I, 2] приходится делать предположение о том, что причиной расхождений с экспериментом мокет являться. использование самого приближения локальной спиновой плотности, несмотря на то, что данный метод позволяет проводить удовлетворительные расчеты ряда локальных магнитных моментов.

.Пока идет поиск наиболее адекватных теоретических методов расчета сверхтонких полей в переходных сплавах, весьма актуальными, являются экспериментальные исследования.

С точки зрения эксперимента концентрированные магнито-упорядоченные.сплагы являются наиболее сложными объектами исследований, Это'ооусловлено часто очень широким спектром распределения сверхтонких'полей, разнообразием и сложностью форм этого распределения, что приводит к затруднениям и при измерений спектров, и.при их истолковании. Наиболее перспективен для. проведения подобных исследований метод ядерного спинового эха, являющийся импульсной разювидностью метода' ШР. Точность измерений сверхтонких полей данным методом может оыть намного лучше 1% и часто определяется лишь собственной шириной резонансной линии.

■ Во второй главе описана экспериментальная методика ял"р-

ного спинового эха и образцы. Рассмоюена физическая сущность явления ядерного спинового эха. Отмечается, что в магнитоупорядоченных кристаллах ядерное спиновое эхо имеет ряд существенных особенностей. В магнитоупорядоченных веществах спектры спинового эха имеют очень широкий частотный диапазон, особенно на ядрах марганца. Требования, -предъявляемые к приемному устройству спектрометра достаточно высоки. Оно должно хорошо переносить сильные перегрузки от воздействия мощного радиочастотного импульса, быстро восстанавливать после перегрузки свою чувствительность, чтобы зарегистрировать следующий за зондирующими импульсами сигнал эха, при низком уровне шумов необходимо иметь достаточно широкую полосу пропускания, чтобы не допустить искажений сигнала, иметь хорошую амплитудно-частотную характеристику -•и все это в широком диапазоне частот. Кроме того, надо обеспечить линейность в приеме сигналов, различающихся по амплитуде на несколько порядков. Учитывая, что амплитуда сигнала эха убывает с повышением температуры, измерения желательно' • проводить при низких температурах. Собранный нами спектрометр ядерного спинового эха позволяет проводить измерения в диапазоне частот от 50 МГц до 500 МГц при температурах от .комнатной до гелиевой.

Точность определения величины сверхтонкого поля с помощью данного спектрометра зависит, как и обычно в методе ядерного спинового эха, от величины отношения сигнала к шуму и от ширины резонансной линии. В нашей работе в наиболее благоприятных случаях узких и интенсивных линий эта точность составляет около 0.1 %. ,

Приготовление образцов проходило, в основном, по такой .• схеме, Слитки выплавлялись из компонент высокой степени чистоты в дуговой или индукционной печи в аргоновой атмосфере, гомогенизировались и отжигались в откачанных кварцевых ам- Г. пулах по соответствующему режиму, размельчались в порошок с размером частиц менее 50 мкм и снова отжигались. У всех об- . раэцов проводился рентгенографический анализ, Часто как до, , гак и после термообработки. Для дальнейшей работы отбирались однофазные образцы. В большинстве случаев cocí ...вы получив- , иихся ставов определялись по данный химического анализа и ;

в дальнейшем указываются в атомных процентах.

В третьей главе приведены результаты изучения сверхтонких по;;ей и локальных магнитных моментов ионов марганца в ферромагнитных сплавах на никелиевой основе.

Бинарные никель-марганцевые сплавы представляют давний интерес для магнитологов. Они' принадлежат к числу сплавов, в которых могут протекать процессы -'.томного упорядочения, что важно как для изучения влияния изменений в атомном окружении на локальные магнитные моменты, так и для изучения закономерностей в изменениях сверхтонких полей. Благоприятные возможности для исследований и сверхтонких полей, и магнитных моментов в этих сплавах обусловлены еще и тем, что они упорядочиваются в кубической решетке (типа С«.гАи. ), а также допускают внедрение в бинаргые никель-марганцевые сплавы третьих компонент.

Принципиальной трудностью при исследовании данных сплавов является.сосуществование в них конкурирующих обменных взаимодействий, в результате чего локальный магнитный момент ионов марганца может быть как параллельны:.: моментам соседей, так и антипараллельным, в зависимости от ближайиего атомного окружения. В тройных сплавах //¿-Мп-Со, //¿-Мп-Ре добавляются новые обменные взаимодействия типа Мп - Со и Мп - Ре, что существенно затрудняет изучение локального магнетизма.

Отмеченные.трудности приводят к сосуществованию в научной литературе противоречивых данных. Гак, в работе [з] коэффициент з выражении, (I) для сверхтонких полей на ядрах атомов марганца в системе ' //¿-Мп получен равным ё = -50 кГс !/ие, по данный же ['(] & = -14 кГс^.

И = а. и + ёр, . ( I ) .

где собственный магнитный момент иона марганца, . ,■ р.- средний магнитный момент атома сплава.

. Большое различие в величине сверхтонкого коэффициента 6 означает, что наиболее важный вопрос о разделении вкладов в сверхтонкое поле от собственного магнитного момента ясна марганца г сх исиентсг ближнего окружения оста-

ется нерешенным.

Проведенное нами изучение бинарной никель-марганцевой системы методом ядерного спинового эха позволило обнаружить новые особенности спектров спинового эха данных сплавов. На рисунке I приведены спектры ядерного спинового эха системы Мпх для х = 4 ат.$ и х = 8 ат.%, называемые автором М типичными. На рисунке 2 приведены спектры по нашим данным. Характерной особенностью спектров является наличие группы хорошо разрешенных линий в высокочастотной области '380 * 400 МГц, что наблюдается впервые.

Анализ спектров позволил установить, что "размытой" пик в районе 340 * 350 МГц обусловлен ионами марганца с разупорядоченным распределением соседей, а высокочастотная группа линий - с упорядоченным, причем наиболее интенсивный пик этой группы на частоте 391.3 МГц обусловлен ионами марганца в полностью упорядоченном окружении: 12 атомов никеля в первой координационной сфере, б атомов марганца во второй сфере и так далее. •

Высокочастотная группа линий обнаружена и во многих тройных сплавах на основе Дй-Мп. Детальный.количественый анализ спектров ядерного спинового эха систем /Л-Мп, N1-Мп-Со, А^-Мп-Си, М--Мп-Ре позволяет существенно продвинуться в понимании локальных магнитных особенностей всех этих сплавов. В частности, удалось не только разделить вклада в сверхтонкое поле на ядрах марганца от собственного магнитного момента иона марганца и от моментов окружения, но и получить информацию о структуре вклада, обусловленного поляризованными электронами проводимости, то есть определить парциальные коэффициенты сверхтонких взаимодействий и в выражении (2):

«Д* 2.1 К Я. : ( 2 ), ■

Мп ' к» : - V * где N - число атомов в ¿-ой координационной сфере, Д.- средний магнитный момент атомов в ¿-ой сфере. Показано, что эффективный радиуо возбуждения спиновой плотности вокруг атома марганца близок к ррдаусу шестой сфе

1.0

0.6

Оя 1

■1* Мп

/

аоо

Рис. 1. Типичные

спектры спинового . эхо сплавов Ш-Мп по данным [4].

/. МГц

Рис. 2. Спектры спинового эха сплавов Н11_хМпх при 4.2 К.

300 350

Л МГц

ЛОО

ры и составляет не менее 6 А. Оценка эффективных коэффициентов в приближении шести координационных сфер дает следующие значения сверхтонких коэффициентов: а. - -100 кГс//^, it = -1.7 кГс/^у , = -I кГс.

Введение в бинарные никель-марганцевые сплавы некоторых указанных выше элементов таблицы Менделеева позволило установить, что по влиянию на локальный магнетизм ионов марганца атомы кобальта и меди обнаруживают между собой много общего и практически не влияют на спиновое состояние ионов марганца. Установлено также, что атомы железа существенно влияют на спиновую структуру марганца ж приводят к укзньше-нию локальных магнитных моментов марганца при включении железа как в первую, так и даже во вторую координационную сферу. Понимание такого влияния атомов железа исключительно важно при постановке различных исследовательских задач, что в дальнейшем неоднократно использовалось и нами. В частности, когда необходимо определить пространственные, характеристики поляризации, электронов проводимости,-а значит и по-' лучить четко разрешенную структуру спектров ядерного спинового эха, то железо из таких сплавов желательно тщательно исключать.

Изучение процессов атомного упорядочения в системе ^1-хМпх мет°Д°м ядерного спинового эха позволило указать новые возможности этого метода при исследовании упорядочения в магнитных сплавах. При х*1б ат.# никель-марганцевые сплавы считались неупорядочивавщимися, потому что прил-паков упорядочения не удавалось обнаружить ни с помощью : нейтронографических измерений, ни с помощью эффекта Мессйа-уэра на примесных ядрах Ре^; Однако с помощью спиновогс -эха удалось показать, что об упорядочивании в данной системе можно говорить уже при концентрациях Мп * 3

Найденные коэффициенты сверхтонких взаимодействий • и £г вакны тем, что позволяют проводить анализ различных механизмов спиновой поляризации. Нами проведены оценки в\ рамках модели РККЙ и показано, что природа.поляризации электронов проводимости в данных сплавах може^5ыть обусловь

лена механизмом косвенного обменного взаимодействия локализованных Ъс1 -электронов через электроны проводимости.

В четвертой главе приводятся результаты изучения сверхтонких полей на ядрах Зе£-атомов в ферромагнитных сплавах на основе двух других основных магнитных элементов Ъс1-группы: Ре к Со. Здесь влияние матрицы на сверхтонкие поля оказывается и многообразнее, и сильнее, так как магнитные моменты ионоз железа и кобальта обычно выше, чем ионов никеля. Для получения убедительных результатов часто требуется достаточно комплексное исследование. Чтобы проводить подобное исследование, желательно выбирать такие образцы, которые могут представлять интерес как с точки зрения фундаментальных исследований прчроды. магнитных сплавов, так, в какой-то степени; и практический интерес. Сплавы, о которых идет речь в данной главе, удовлетворяют этим условиям. Например, система Ре-Сг-Со.может использоваться для постоянных магнитов, так как после специальных териообработок сплавы обладают достаточно высокими значениями остаточной намагниченности, коэрцитивной силы и магнитной энергии. Аморфные сплавы ^°80-хРех®20 иктеРеснн .ем, что у них при х » 5 ат./й константа линейной магнитострикции обращается в нуль. Кроме того, эти сплавы обладают большой магнитной проницаемостью, малой величиной коэрцитивной силы, малыми магнитными потерями, что делает их перспективными для использования в качестве предельно мягких магнитных материалов.

Установленное влияние ионов железа на локальный магнитный момент марганца, описанное в предыдущей главе, приводит к предполокени» о.наличии'в сплавах (Ре1_хНпх)3А1 различных значений момента ионов марганца, так как в ре-" шетке йдАГ имеются три неэквивалентных кристаллографических положения. Определение абсолютных значений магнитных моментов с помощью какого-либо одного экспериментального " метода, в то« числе и по данным ЯМР, в таких случаях затруднено.. Возникает необходимость привлечения нейтроногра-фических исследочпний. которые позволяют определять абсо-лйтные значения среднего магнитного полента магнитной под-

решетки, но не могут* в свою очередь, позволить получать информацию о распределении локальных моментов по уэлам решетки и о влиянии локального окружения на магнитный момент, В данном случае необходимое комплексное исследование на одних и тех же образцах удалось провести в сотрудничестве со специалистами АН ГДР: нейтронографичесвме измерения проводились в Центральном институте ядерных исследований АН ГДР в i;. Россендорфе, а исследования магнйтостатических параметров и кристаллической структуры рентгеновскими методами -в Центральном институте физики твердого тела и материаловедения АН ГДР в г. Дрездене.

Характерной особенностью спектров ядерного спинового эха на- ядрах Мп*'-' образцов всех составов является наличие трех областей резонансного поглощения на частотах 172 МГц, 219 МГц и 252 МГц, что соответствует' трем вначениям сверхтонкого поля на Мп^: -164 кГс,,-208 кГс и -2ВД кГс. Частотное положение резонансных линий.не смещается.с иеменением концентрации сплавов, однако при. этом отмечается значительг; ное изменение относительной интенсивности отдельных линий. . Данные- спектров спинового эха совместно с результатами маг-, нитных и. нейтронографических намерений повволили построить . соответствующую систему уравнений, решить.ее и определить. ■ внвчения локальных магнитных моментов марганца для всех трех типов кристаллографических узлов решетки Ре0А1: в узлах AI ¿¿(Мп) = 0.yte, в узлах Pel ll{Uп) » и в ; узлах РеП п) = 2.4/^. ;

Изменения локального магнитного момента марганца определяются, по-видимому, числом и характером распределения ,. ., атомов железа в ближайших координационных сферах. Как о^яо • показано в главе Ш, увеличение уисла ближайших соседей Ре приводит к значительному уменьшениюyt(Mn). Эта же закономерность проявляется и в данных сплавах. Действительно, у а* лы РеЛ, в которых ионы марганца имеют максимальный иомен», содержат в упорядочнном состоянии а.первой координационной сфере 4 атома железа и Ч атома алюминия» Узлы типа Fei со средним значением магнитного момента марганца окружены 8

соседями То в первой координационной сфере и б атомами Л1 во второй'сфере. И, наконец, узлы типа А1 окружены только атомами железа как в первой, так и во второй координационных сферах,

Физическая природа изменений магнитного момента ионов марганца может бить обусловлена зависимостью энергии взаимодействия, например, энергии внутриатомного кулоновского взаимодействия, а также зависимостью локальной плотности электронных состояний от числа п распределения ионов железа среди ближайших соседств. Существенное влияние но величину момента марганца может оказывать такае суммарная /-^локализованная спиновая плотность, пространственное распределение которой имеет сложный характер и мохет в значительной степени зависеть от типа.и распределения соседних атомов.

. Бинарные хелезо-хроиовие сплавы образуются при сплавлении достаточно разных Ъс1-металлов: ферромагнитного железа п антиферромагнигного хрома. В результате наблюдается существенное различие магнитных свойств в зависимости как от состава, так и от термообработки. Введение и бинарные сплавы третьего магнитного компонента - кобальта - приводит к заметному расширению диапазона получаемых магнитных свойст >,плавов. Летальное исследование локальных магнитных характеристик отдельных ионов встречает здесь серьезные объективные затруднения. Предпринимавшиеся ранее попытки экспериментально .определить магнитные моменты какдого атома не привели 1: желаемому результату, и авторы'[5, б] вынуждены были предполагать постоянство магнитного момента кобальта в очень широкой области концентраций сплавов л равенство его значения Это утверждение безусловно требовало

проверки, поэтому нами был;: проведены комплексные исследования (массбауэровскге, ядерного спйново:о эха. магнитные' и рентгеновские) трехкомпононтных ферромагнитных сплавов Ре_(С^Сог в области, концентраций О 5 х & I . На рисун-

о . Л 1-Х. ци

ке 3 приведены спектры спинового эха на ядрах Со при

Рис. 3. Спектры спинового эха сплавов Го-Сг-Со при 1.4 К.

1Л К. Спектры имеют сложную многопиковую структуру, обусловленную различным локальным окружением атомов кобальта. Идентификация основных резонансных линий спектров крайне затруднена ввиду отсутствия экспериментальных данных о магнитных моментах атомов в изучаемых тройных сплавах. Однако однозначно можно говорить о смещении центров тяжести спектров в сторону низких частот при увеличении концентрации хрома. Это свидетельствует об уменьшении среднего магнитного момента атомов кобальта с увеличением концентрации хрена. При увеличении концентрации х от 0 до 0.9 средний магнитный момент кобальта уменьшается примерно на Анализ совокупности всех экспериментальных данных позволил определить Магнитные моменты атомов всех компонент и их концентрационное поведение. Расчеты методом когерентного потенциала, объединенного с приближением Хортри-Фока (МКП - ХФ) подтверждают полученные результаты.

Аморфные магнитные материалы, имея серьезные перспективы практического применения, в то не время недостаточно изучены. Широкий спектр локальных неодаородностей состава допускает сосуществование нескольких магнитных фаз. Анализ многообразия взаимодействий с целью выявления превалирующих "роцессов иогно проводить, например, дазая "толчок" изменениям в образце путем кратковременных тэрмообработок при температурах явно-нике. температуры кристаллизации * Принципиальной трудностью при проведении таких исследований является слабая чувствительность рентгеновского метода к локальным зародыаам иихрофаз диаметром в несколько ангстрем, которыо могут 'иметься уне з аморфном состоянии сплавов. Конечно, , маогофазность образцов затрудняет и измерения ядерного епп-иового;эхе, так как приводит к значительному уширению и сглахяванию спектров. Но высокая чувствительность сверхтоц- ' яих полей к локальным изменениям структуры позволила в данном случае проследить за ивиенениеи структуры аморфного > бпляяп на начальных стадиях кристаллизации. Об-

разец был лабезно предоставлен доктором В.Енайдерои (ГДР), за что мы выраяаеи ему глубокую благодарность.

Проведенные исследования показывают, что в аморфном сплаве Со^Ре^д уке в исходном состоянии существуют кластеры атоыов с относительно хорошим упорядочением типа Со3В. Избыточные атомы кобальта выделяются, образуя аморфный кобальт. Кратковременный отжиг при'250°С (что значительно шике температуры кристаллизации, которая в данной случае выше 400°С ) в течение 30 минут приводит к интенсивному образованию кристаллического г.п.у. кобальта.

Проведение подобных исследований аморфных.сплавов на начальных стадиях кристаллизации с помощью ядерного спинового эха исключительно вакно при создании перспективны): для практического применения термостабильных аморфных сплавов.

Пятая глава посвящена исследованиям сверхтонких полей и магнитных моментов в сплавах Гейслера. Имея общие формулы ХгУЕ или ХУ2 , сплавы Гейслера допускают внедрение , в различные кристаллографические узлы многих элементов. Так, в упорядоченной структуре ¿2, , приведенной на рисунке 4, узлы X могут занимать атомы переходных элементов кобальта, никеля, меди, железа, палладия и др. В. У-узлы обычно входят атомымарганца, несущие основной магнитный момент сплавов, но могут входить и другие элементы, например титан, ванадий, хром. 2 -узлы занимаются атонаыи -элементов (алюминий, кремний, галлий, олово и др.). Сплавы допускают и атоуное упорядочение: при полной разупорндочещш типа У-З структура переходит ь Б2. ,.

Многообразие сплавов Гейслера приводит и к разнообразию их магнитных свойств. Существенно, что в упорядоченной . кубической структуре ¿2, основные носители иодента - ионы-',, марганца - имеют большой локальный магнитный.момент (3 * к расположены по отношению друг, к другу лишь в третьей ко- . ординацисшной сфере, то есть на расстоянии более 4 А. Прп- /■> ное обменное взаимодействие здесь практически исключено и 'V мягнетизк большинства сплавов Гейслера (если у них нет других магнитных ионов, папринер, кобальта) обусловлен, в основной, косвенными обменными вваииодеймвияки. Состояние теории

О

X - уэлы

(§) Y - уэлы О 'I - уэлы

Рис. 4. Кристаллографическая сплавов Гейслерд XgYZ.

структура

L2i

магнетизма сплавов переходных элементов пока еще далеко от завершения, поэтому сосуществуют различные модели косвенного ооиена. Их проверка на адекватность является весьма актуальной задачей.

В квазитройных сплавах (Со-^Си^МпАГ (0&х&1) методом ядерного спинового эха измерено распределение сверхтон-

ок

65

Со59 и

ких полей на ядрах всех компонент: Мп^, Си6^, ?"? ??

AT. Измерения на ядрах АI проводились на спектрометре фирмы "Брукер" в ЦШШчериет имени И.П.Бардина с помощью B.C. Покатилова. Проведена идентификация всех резонансных линий спектров. Изучен вопрос о механизме обменных взаимодействий зо всех сплавах разреза. Для этого проведена серия расчетов но модели PKKÜ в ее обычной виде, а также по улучшенной модели РККЙ в преасиыптотппеской форме (сокращенно ПФ РККИ) [7J и по модели Кароли-Бландена [8]. Расчеты показывает, что юздель PKKit (как'в ее традиционной форме, так и в усо-яераенствовапнои преасимптотическоц ззиде) не в состоянии обмсйкть ферроиагвитн?» связь ионов в Си^МпАГ, в то время как «одель Кароли-Бландена дает удовлетворительные результаты. И наоборот, для CojíínAI недель Ксрслк-Еланденя не ра-

ботает, а удовлетворительные результаты дает преасимптоти-ческан форма РККИ. Заметим, что и усложненные расчеты, связанные с возможным случаен не полностью заполненной </-подзо ны со сцином О) для ионов марганца и кобальта, не изменяют принципиального вывода о неприменимости. приближения Кароли-Бландена к объяснении ферромагнетизма Со^МпМ.

Влияние атомного окружения на локальные магнитные характеристики ферромагнитных сплавов пока изучено слабо, что обусловлено сложностями как теоретического, так и экспериментального характера. Но особенно велики затруднения при получении достоверной информации относительно роли дальних координационных с.фер в образовании сверхтонких полей и влияния изменений атомного состава в этих сферах на локальныо магнитные моменты. Здесь исключительно ванен удачный выбор образцов, необходимо иметь такие образцы, которые отличаются друг от друга составом в какой-либо относительно дальней зфере (например, в третьей) при постоянстве состава в предыдущих сферах. Сплавы Гейслера позволяют решать такие задачи. В таблице приведено окружение различных кристаллографических узлов структуры ¿2( сплавов Гейслера Х^МпН .

Таблица,

чКОООД. \сферы узел\ I П Ш 1У У У1

X Шп+42 6 X 12 X 12Ип+12Е 8 X 6 X

Мп 8 X 6 2 12Ип 24 X 8 2 бМп

2 8 X 6Мп 12 2 24 Х- 8Мп б г

Известно, что замещение в сплаве МсгМп$п атомов марганца на ванадий приводит к существенному изменению маг> нитных свойств: ферроыагнитен, а /Уь УЛ пара-

магнитен. Известно такке^-что!ионы ванадия и никеля в спла-

• 'СП. '

Рис. 5. Зависимость СТ поля на Мп от концентрации ванадия п система 1Л21'1п1_хУх8и.

вах данного разреза не имеют иагнитног'о момента. Поэтому замещение марганца ванадием изменяет из первых пяти координационных сфер магнитный момент только третьей сферы, так как только в ней находятся ионы марганца» йа рисунке 5 приведена зависимость сверхтонкого поля на ядрах марганца от концентрации ванадия л сплавах • ВозРас~

тание по модулю сверхтонкого поля на 12.1 кГс при увеличении концентрации ванадия от нуля до х«0,5 происходит за счет уменьшения положительного вклада от третьей координационной сферы при постоянстве локального магнитного момента марганца. Убывание сверхтонкого поля при х^0.5 обусловлено уменьшением локального магнитного момента марганца, которое подавляет полоаителышй вклад от третьей координационной сферы.

Разрез N1 Мп £п , содержит сразу два стехмоиетричео-

них сплава Гейслера, составленных из одних и тех хе элеиен-tob: NlJ*hi$ri и Ui Mn^yi . Введение марганца в новые уз лы существенно изменяет магнитные свойства сплавов, усложняет магнитную картину из-за влияния локального атомного окружении на величину и направление магнитных моментов мар ганца, но создает благоприятные возможности для поиска новых магнитных материалов и привлекает внимание исследователей. Однако предыдущие исследования данной системы не привели к пониманию магнитных свойств, а наоборот, привели к некоторым противоречиям, например, в отношении существования локального магнитного момента марганца в Х-узлах. Проведенное нами изучение сверхтонких полей в указанной системе сплавов позволило разобраться в этих противоречия) Причиной неточности выводов некоторых зарубежных авторов является то, что, как показывают наши результаты, данные сплавы не обладают идеальностью расположения атомов по узлам рсъстки, а локальные магнитные моменты ионов марганца могут изменяться и по величине, к по направленна, в завис! моегк от атомного окружения. В таких системах невозможно из макроскопических"измерений делать выводы о локальных магнитных характеристиках, что и предопределило безуспешность некоторых попыток.

. Поиск сплавов Гейслера с возможно новыми .магнитными свойствами весьма актуален. Еще более актуален поиск нови возможностей изучения слоеных н неизвестных образцов, тая кок в таких случаях нейтронографический метод мотет ничег но дать. Нами синтезирован новый сплав Гейслера Мг^Со^ч расшифрована его магнитная структура без.применения нейтр нографии. Для этого был использован сравнительный анализ сверхтонких полей, температур Кюри и магнитного момента ь формульную единицу з более простом сплаве Mn^NL^n. с известной структурой и в MngCo^n . Показано, что в сплаве MngCo^n атомы марганца примерно равномерно распределяйте? по узлам X и У, причем вУ-узлах flQhn) ^ 4^, а в X—уг лах моменты марганца направлены в противоположную сторощ и равны 2/¿е.

В 1983 году было показано, что сплавы Гейслера со структурой С!^ включают в себя новый класс магнитных материалов - полуметаллические ферромагнетики [9]. Например, в сплаве АИМп$ё зона большего заполнения имеет типичный металлический вид, тогда как в зоне меньшего заполнения'на уровне Ферми есть щель, то есть эту зону можно охарактеризовать как полупроводниковую. Однако существенных особенностей в спектрах спинового эха сплавов ХУ2 предыдущие исследования не обнаружили. Проведенное нами иэучеиие сверхтонких полей в и СоМп$£ позволило обнаружить-явную асимметрию спектра спинового эха в сплаве НьМп^ё } в сторону низких частот относительно резонансной частоты главного пика (299.7 МГц) наблюдается резкий спад интенсивности эха, в то время как в сторону высоких частот изменение' значительно .плавнее. В сплаве СоМп££ подобной асимметрии нет. Анализ различных факторов, влияющих на асимметрию спектров позволяет заключить, что особенности распределения сверхтонких полей свидетельствуют здесь в пользу высокой степени поляризации электронов проводимости в полу:.еталли-ческих ферромагнетиках.

Система сплавов Гейслера ^МпА]^ выбрана для

исследований с учетом существенного влияния замещения одного $р -элемента другим на локальный магнетизм 3^-атомов, а именно: при замене алюминия кремнием магнитный моменг марганца возрастает от 3.01 /¿^ до 3.57у^£, а магнитный момент кобальта возрастает в 1.5 раза от 0.5у"с до 0.75^. Проведены измерения сверхтонких полей на ядрах всех элементов системы, получена информация о Поляризации электронов проводимости и поведении локальных магнитных моментов Зй^-иоиов. В области концентрации кремния х^-0.2 моменты кобальта и марганца остаются постоянными и равными, соответственно, 0.5 и 3.01у"-й; магнитный момент иарганца при х>0.8 такке постоянен:, 3.57/^. В остальной области концентраций имеем линейное изменение моментов марганца и кобальта. Эти выводы, следующие из анализа сверхтонких ползй, можно сравнить-с ро-

Рис. 6. Магнитный момент на формульную единицу у6100 в сплавах Гейслсра C02MnAl.1-.xSix.

зудьтатами измерений намагниченности насыщения. На.рисунке б пунктирная кривая дает вычисленную зависимость магнитного момента на формульную единицу которая хорошо совпада-

ет с экспериментальной. Небольшое расхождение в области концентраций х£0.2 нигде не выходит за пределы ошибки измерений: ± 0.I^ . •

Концентрационная зависимость локальных магнитных моментов ЪЛ -ионов получена и для системы С02Мп6а^_х)йьх.

Физическая интерпретация экспериментальных данных по сверхтонким полям на ядрах ¿р -элементов проведена в рамках трех моделей: Кароли-Бландена [в], Кемпбелла-Бландеяа [7] и йена-Гелдарта [10, II].

Сверхтонкое поле на ядре немагнитного атома определяется выражением:

_ 1<г

с г

HcT--?fР(О) (3)

(Í)

где o¿ (<F) - блоховский волновой фактор усиления, Р(о) - полная спиновая поляризация на ядре. По модели Кароли-Бландена:

р(о) + -

- s¿* pj eos (2 + 2¡)J

где ч - расстояние до ¿-го магнитного атома,

¿, = 2. - фазовый сдвиг для электронов со спином

"вниз" ("ввёрх") í-го атома. Суммирование осуществлялось по 333 координационным сферам.

Модель Кароли-Бландена, а также и модель Кемпбелла-Блаядена не Смогли объяснить экспериментальную Зависимость сверхтонкого поля на даже при разумных вариациях исходных параметров.

Удовлетворительное согласие с экспериментом дает мо-' дель Йена-Гелдарта. Немагнитный атом рассматривается как "магнитная дырка", то есть в объеме этого атома из-за отсутствия магнитных уровней .^-обменная связь ликвидируется. Возмущение, создаваемое избыточным зарядом примеси, представляется в виде, прямоугольной ямы с радиусом действия а и глубиной V0 . <rc¿-обменное взаимодействие матрицы расщепляет зону проводимости на величину 2Д, что приводит к различной эффективной глубине потенциальной ямы для различных направлений спина электронов проводимости. В качестве радиуса действия потенциала берется радиус Вигнера-ЗеЯтца, а глубина потенциальной ямы \/р определяется из правила сумм Фриделя.

Проведена серия расчетов косвенных обменных взаимодействий в сплавах ^MnZj^S^ (2 = AI, Sa) по модели Кароли-

Бландена и Мальмстрема-Гелдарта-Бломберга-Прайса (МГБП). Показано, что модель Кароли-Бландена не может объяснить природу магнетизма данных сплавов. Совсем другие результаты получаются с моделью МГБП.

В модели МГБП взаимодействие между двумя магнитными атомами со спинами £1 и представляется с помощью гейзенберговского гамильтониана:

(5)

Эффективный обменный интеграл Ри- £"

где обменные энергии Е (6, и обозначают направления спинов)

.¡и{«е№к * - ег№*,4«-) (7)

1уе функция ^ ^ "

(8)

где к = крЯ , <?п - коэффициенты полинома: 0,Си) = I - пи + 102м.г - 576Ц + 2232^- 5904

+ 10530^*- ШЭДИ7 + 5670

(9)

На рисунке 7 приведено концентрационно-пространствеиное распределение обменных интегралов всех типов длй Со^Мпбв!^^ по модели МГБП. Хорошо видно, что модель удовлетворительно ра ботает для всех сплавов разреза. Заметим, что проводилась и. проверка устойчивости полученных решений к вариациям исходных параметров, таких как волновой вектор Ферми и фазовые, сдвиги. Вывода о применимости модели МГБП к данным'сплавам эти расчет не изменили. . ■\ Ч

о

— — —- _

" ■ —■

II КС — —

———---' I КС

Со-Мп

»-о

0.5 IV КС

_

Рис. 7. Концентрационно-пространственное распределение интегралов косвенного обмена для Со2МпСа1-х31х (модель МГБП).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

■ 1. Впервые получена разрешенная структура высокочастотной части спектров ядерного спинового эха магнитоупорядоченных сплавов Мз.-Мп, что позволило провести оценку влияния атомного окружения на локальный магнитный момент Мп. Установлено, что влияние изменений в первой координационной сфере на величину магнитного момента Мп невелико. Показано, что эффективный радиус возбуждения спиновой плотности вокруг атома марганца

а

составляет не менее 6А. Обнаружено, что ферромагнитные сплавы при х < 20 ат.% после упорядочивающей термообработки имеят два устойчивых спиновых состояния с магнитными моментами ионов маргднца, равными Зу^ц и 3.2^^. Изменение момента от З^и^. до 3.2^¿Сг. имеет скачкообразный характер.

?. Впервые показано, что ядерное спиновое эхо является весьма чувствительным методом изучения процессов атомного упорядочения в сплавах. 3 частности, ; установлено, что. в системе К11_хМпх упорядочение протекает при концентрациях х > 2^-3 ат.%. Другими методами этого обнаружить не удавалось.

3. Показано, что в системе Я1-Мп-Со наличие атомов кобальта в ближайшем окружении не изменяет спинового состояния ионов марганца. Имевшиеся ранее предположения о возрастании локальных магнитных моментов Мп под влиянием кобальта ие подтвердились. ,

4. Впервые установлено, что ионы железа, в отличие от никеля, марганца, кобальта к меди, существенно возмущают спиновую структуру ионов марганца: уменьшение локальных магнитных.моментов Мп происходит при -включении железа как в первую, так и во вторую координационные сферы.

Экспериментально определенные коэффициенты сверхтонкого ззаимодействия позволили оценить роль.электронов проводимости в создании . сверхтонких полей на Мп^5 в сплавах на основе

;а-мп. - - У, • • ■• : '' ' - .

5. Экспериментально установлено существование трех относительно широких линий ЯМР в квазибинарных сплавах (Ре1-хМпх)з^• Показано, что эти линии обусловлены т^ймя устойчивыми по отношению к вариациям состава спиновым состояниям ионов Мп, находящихся в трех неэквивалентных кристаллографических положениях. Определены абсолютные значения локальных магнитных моментов Мп во всех трех неэквивалентных положениях.

6. Впервые экспериментально показано, что в сплавах Ге3(СгхСо^_х) средние магнитные моменты ионов Со не остаются постоянными в широкой области концентраций, а убывают при замещении кобальта хромом. С помощью комплексного изучения данной системы определены магнитные момента атомов всех компонент и их концентрационное поведение. Расчеты методом МКП-ХФ подтверждают полученные результаты.

7. Экспериментально получены количественные характеристики влияния атомов в третьей координационной сфере на сверхтонкие поля в. системе М12Мп1_хУх5п. В результате показано, что модели сверхтонких и обменных взаимодействий могут не быть адекватными в Зй-сплавах, если в расчет будет включено менее трех координационных сфер.

■О. Впервые указаны и реализованы новые возможности метода ядерного спинового эха для расшифровки сложных магнитных структур на примере нового сплава Гейслера Мг^СоЗп.

9. Изучено распределение сверхтонких полей в сплавах

11 Дано объяснение существовавшим в научной литературе разногласиям относительно локальных магнитных моментов Мп.

10. Измерены спектры ядерного спинового эха на ядрах Со59 и Мп5® в квазитройных сплавах Со2Мпг1_х31х (Z - А1, Са), а также на ядрах ар-элементов в Со2МпА1^_хБ1х, и осуществлена идентификация основных резонансов. Проведено разделение вкладов в сверхтонкое поле от собственного магнитного момента мп и От локального окружения. Пслучс::!.; концентрационные зависимости локальных магнитных моментов Зс1-атомов без

применения нейтронографии. Показано, что пространственное распределение спиновой поляризации электронов проводимости в данных сплавах имеет осциллирующий характер.

11. В рамках нескольких моделей проведены оценки сверхтонких полей на ядрах ар-элементов в сплавах Со2МпЛ1^_х51х. Показано, что поведение сверхтонких полей на Л127 удовлетворительно описывается моделью Йена-Гелдарта.

12. Проведено обобщение модели Мальмстрема-Гелдарта-Вломберга-Прайса (МГБП) на случай трех типов обменных взаимодействий. Бпераые рассчитаны интегралы косвенного обмена в сплавах Со2Мп21_х51х (.2 - А1, ба) й получено их пространственное и концентрационное распределение. Показано, что основные обменные интегралы, определяющие магнитную структуру, положительны во всех сплавах.. Показано, также, что при попадании Мп в первую координационную сферу обменный интеграл Мп-Ып существенно отрицателен, что объясняет известный экспериментальный фпкт переворота магнитного момента Мп при достаточном количестве атомов Мп в первой кгординационнои сфере.

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА '.

1. Akai H., Akai M., Kanamori J. - Electronic structure of

impurities in ferromagnetic iron. II. 3d and .4 d impurities. J. Phys. Soc. Jap., 1985, 54, 4257-4264.

2. Blugel S. , Akai H. , Zeller R. ; Dederichs P. H. -

Hyperfine fields of 3d and 4d' impurities in nickel.. Phys. Rev. B. 1987, 35, 3271-3283. , "

3. Streever R. - Nuclear-magnetic-resonance-studies1 of Mn®^

in Mi-Mn alloys. Phys. Rev..1968. 173. 591-598. ■1. Tsujimura A. - Nuclear magnetic, resonance in nickel-manganese alloys. J. Sei. Hiroshima Univ. ,' 1967, ¿1, A*-II. 1-Ю. ; . /

•5 filiara . - Tim n(,o~ic mniïnefcic anisr>nt of b.c. с t. и г п.i г у inn ч11оу Fo-(Crüi), Fo-(CnWn), Гп-(СгСо) nnd Г" (tHV.li). Л. Sei . Hi ronlii ma Univ., A, J 97ft, 4Q, Я27--Я4Ч ft Ohnrn Г». , Konnrn r;. , Tnkpiln T. . lit linn Т. , Ког.мгм Л

Tlin a ton ic R'3f;)i't,in noinnnt in Vr n l.omnry iron п)Ь;уг Го (Co?!, i ) nnrl Ff(roOr) . .Í ,'livn Rn" .Inp . 1477. 1ПП1-1Ш17

7. Campbell I. A. nnd Blnmiin Л. - Нур'м-fino fiolcH ni поп rcnpnntir; nit.nn in nnt.ai:i. J. î'nrçn. Hiirii !li)!-i>r . l'37ri, .1, 1-30.

0. Curoii В., Blnmiin . - Clvitipn hyporfinf dnnn Inn nlllanon (rilmi.nl rr . .1. Phyn Chrn. ¡in lH.c, I or ft. , Г1ОЗ-5ОЯ.

. in Groot П Д., üiinlln:- Г. , vnn Г. i; , Рп.чрЬоп К

П. Л. - tf"Vr ein:;:; п{ mtori п1я : hn 1 f-nrt.n 11 i -f0rr0!4í!{'I>"tn . l'liyn . I.rtfct".. . 19ПЛ. JQ , r.np.l- ?np,7

10. .»oti't P. . G'ildnrt D. :v. - Hypnrf » rn1 Г1«М «vnf wtnMr-t of псп";н;:н!!Ло int'." it'. rnrrrm^noU'i ai inr;; л "яп"

Uni:n :.'л!.пг., :r>7'". п. ?"-мт. И .lí'M.'i Р., (îoldnrl. ti. .1. v;. - Tntorpcot.nt. inn of liypr»rf in« ficlihi in conr-'Mit;)";] tr'c! fоггояп;;п"?". i г п 1 i nvn ."olid Сoít'-un. , 147 !. {.Г.. 12. Mnlr.ntron Г,.. Go Ida г t П. ,1. П., Rlo«!bf>rjt • In' nrnotin,. b«!'.traen local GWRnotir шопппЬч in CTP^nîr • I •' ГЪу.ч F: Hotnl I'liy г.. , 1Ч 7 (i, ft, Й31-7.17 11 Trico D. С - Inrtifpcfc rouplinp; bnl.up^n lot-nl

momçntn in m«l-.«»ln. Л Ph'y.'« F- M»fcn1 Pliyn . 197П. îi, 933-949. '

И »Ыв1Я<:ГП!Л Г,.. Çpldnrt D «I. Я. , Blomberg П. - Тп> «rnr-i. i гц bnhrrooti lOcnJ wV/gnotíо п'ощрп^я in mihnlfl: II Л Phy Г' «Ohrt} Г» l'y. . 1<>7й, (3. 1°S3 t о г, г,

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Стеценко П. Н., Суриков В. В, - Распределение эффективных

ЕС

магнитных полей на ядрах Мп в сплавах Ni-Mn-Co и Ni-Mn-Cu. Труды Международной конференции по магнетизму, МКК-73, М. 1974, 4, <86-490.

2. Стецекко П. Н., Суриков В. В. - Атомное упорядочение в

системе Ni1_xKnJC. «ММ, 1974, 30. 1306-1307.

3. Стеценко П. Н. , Суриков В. В. - 0 магнитном моменте

атомов Мп в системе i!i^_„i{nr. Письма в ЖЭТФ, 1974, 19. 159—162.

4. Стеценко П. К., Суриков В. В. - Изменение магнитного

момента Мп55 в системе Ni-Mn-Fe. ФТТ, 1975, 17, 590-592.

5. Вольф !.:. . Магер С., Стеценко П. Н., Суриков В. В.,

Касаткин С. Я. - Распределение локальных магнитных моментов марганца по неэквивалентным узлам решетки кваэибииареых сплавов (Fej^Mn^gAl. НЭТФ, 1976, 71 . 1529—1532.

е.. Mager S. , Stecenko P. N'. , Surikov V. V., Wieser E. - On the magnetic moments in disordered (Fe1_xMnx)3Al alloys and their distribution on the lattice sites. Physicu, 66-88B. 1977, p.389-392. ' . Mager В., V.'ieser E. , Zenicik Т., Schneeweiss 0., Stetsenko P. N., ¿Jurikov V. V. - Investigations of the magnetic moments in (fei-xMnx)3A3- all°ys- Phys. Stat. Sol. (a), 1979, 52, 249-258. •8. Визер E., Земчик Т., Mager С., Стеценко П. Н., Суриков В, В., [анеевейсс О. - Влияние атомного упорядочивания на ' ■ поведение локальных магнитных • моментов в сплавах (Fe1_xSinx)3Al. Physics and Chemistry of Solids, Wroclaw, 1980, p. III-3. 9. Стеценко П. К., Суриков В. В., О механизме обменного взаимодействия в ферромагнитных сплавах на основе KirMn. СТТ, 1980, 22. 1921-1924.

10. Стеценко П. Н., Павловский И., Суриков В. В., Антилоп С.

Д., Гармашов А. В. - Изменение структуры аморфного сплава Со75Ге5В2о "а начальных стадиях кристалл^1* *-ции. Вестн. Моск. ун-та, сер. 3, физ. , астрон., 1985, N 3

79-82.

11. Стеценко П. Н. , Суриков В. 3., Гармашов А. В. - О

механизме формирования сверхтонких полей на чдрах зр-элементов в ферромагнитных сплавах Co2MnAl1_xSix. Acta Physica Polonica, 1985, Mi. 529-532.

12. Стеценко П. H., Суриков 3. В., Павловский К., Антипов С,

Д., Гармашов А. В. - Комплексное исследование начальных стадий кристаллизации аморфного сплава Со^Ке^В^д ■ Digests of the International symposium on magnetism of amorphous materials. Hungary, Balatonszeplak, 1985, p. 8б—в7;

13. Стеценко П. H., Суриков В. В., Покатилов В. С., Ласкин А.

И., Авксентьев Ю. И. - Сверхтонкие поля на ядрах Al^' в сплавах системы (Co1_xCux)2MnAl. Зести. Моск. ун-та, сер. 3. физ., астрон., 1986, 27, N4, 104-105.

14. Стеценко П. Н., Суриков В. В., Гармашов А. В. -

Определение локальных магнитных моментов 3d-aTOMon в сплавах Гейслера с помощью измерений сверхтонких полей. Известия .АН СССР, сер. фаз.. 1986, 50, 2330-2333.

15. Steteenko Р. N., Surikov V. V., Garraaahov А. V. ,

Chepovsky P. V. - Hyperfine interactions in tlie C02)inGa1_xSix Heusler alloys. Ill International

conference on physics of magnetic materials. Abstracts, Poland, Szczyrk-Biia. 1986, p. 234.

16. Стеценко П. H., Суриков В. В., Гармашов А.. В. - О

физической интерпретации сверхтонких полей на ядрах яр-элем4!НТОв в сплавах Гейслера. <5!..M, 1987, 63, 90-97.

17. Стеценко П. Н. , Суриков В. В., Ласкин А. И, - Изменение

характера обменных взаимодействий в сплавах Гейслера при замещении Си на Со. Вестн. Московск. ун-та, сер. 3, физ.. астрон.. 1987. ЯЯ. ii 2. 94-96.

¿о -

Ui Ствцошш [1 11 , Суриков li В , Литшшв С Д. , Ьимдршаини J1. А., Деццденко В. С., Кильянои А. П., Прикошнц Л. Ф. , Пелнои А. 11. - Локилыше иигнитнио свойства ферромагнитных с-плиьиа Кеа(СгхСо1. х). Пав ьузои. Физика. 1989, N 11. 5-10

1'У Stutaonko Р. П., Surikov V. V. - Hypurfino lielda and exchange iuteructionii in l'erromagnetl с iilloya, IV i nternatiorml conference on рЬуысы of magna tic materials, Abstracts, Poland, bzczyrk-Ui in, p.

134 .

20 Стеценко fl. П., Суриков В. В., Иордочкин В. 11. - О влиянии магнитных моментов ионов третьей координационной сфери на сверхтонкие поли в спливах Гейслери В. кн.: Tea. докл 1В Всесоюзной конференции по физике магнитных пвлений, Калинин, 1988, с. 631-632.

id 1 . Ствцонко П. Н., Суриков В. В., Чоповский П. В.

Локальны^ магнитные моменты и оОмошаш взаимодействия в квизитронних сплавах Гейслера. Известия АН СССР, сер. физ., 198В, 52, 1735-1738.

22. Стецанко П. П., Суриков В. В. - Ядерный иапштний резонанс в епшювоупорядочешшх сплавах и соединениях. В кн.: Материалы II Всесоюзного coap.iii-.intn по ядерно-спектроскопическим исследованиям сверхтонких взаимодействий, П., МГУ, 1988, с. 34-40.

23. Стеценко П. Н., Суриков В. В.. Авксентьев ».. И , Нордочкин В. Н., Ыостафа U. А. - 0 спиновой полярлзауш* электронов проводимости и поведении локальных магнитных моментов Мп в сплавах Hi2)Jn1_xVxSii. Вести. Ь5оск, унта.,физ. астрон. 1989, 30, 'ы 3 104-106.

24. Stetsenko Р. Н. , Surikov V. V., Chepovsky P. V. -Hyperiine fields in the half-metallic ferroraagriet MiJ'iSb. Vlilth International conference' dft hyperfine interactions. Abstracts, Prague, 1989, В4-Й8.

25 Uurikov V. V., Zhordochkin V. N. , Astctkhova T. Yu. -Hyperfine fields in a new Heusler alio,, Un2CoSn. Vlllth