Магнитная анизотропия и спин-переориентационные фазовые переходы в интерметаллических соединениях типа R(Fe,Co)11Ti тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

МОСКОВСКИЕ ОРДЕНА. ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

ГБ ОЛ

На правах рукописи УДК 537.634.9

ТЕРЕШИНА Ирина Семеновна

МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ И С1ШН-ПЕРЕОР12Ш'АЩОННЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В ИНТЕР«ЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ ТИПА ' Р(Ге,Со)11Т1.

01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

МОСКВА 1995

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

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, профессор С.А.Никитин

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор А.С.Лилеев доктор физико-математических наук, с.н.с. Е.А. Ганыпина Ведущая организация: Тверской государственный университет

Защита диссертации состоится " "(в " сре^р^Лй 1995 г. в -^Эо час, на заседании диссертационного совета Н 3 ОФТТ

/К.053.05.77/ в МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу : 119899, ГСП, Москва, Воробьевы гори, МГУ, физический факультет, аудитория К*?А .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета М1У им. Ы.В.Ломоносова.

Автореферат разослан " " _1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета N 3 ОФТТ /К.053.05.77/ в MIT им. М.В.Ломоносова кандидат физико-математических наук

Т.М.Козлове

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Актуальность исследований магнитных свойств интерметаллических соединений типа Я(Ре,Со)11Т1 определя-этся рядом причин. С одной стороны, это перспективы их применения з технике в качестве материалов для постоянных магнитов, при этом М-металл обеспечивает относительно высокую точку Кюри, а редкоземельная компонента создает в определенных, типах кристаллических структур высокую одноосную магнитную анизотропию, необходимую для юлучения высококоэрцитивного состояния. С другой стороны, для ре-пения фундаментальных проблем физики магнитных явлений существенна интерес представляет изучение природы магнитной анизотропии в гаких соединениях и возможность ее изменения в нужном направлении. Наличие двух подреиеток: подрешетки редкой земли (РЗ) и подрешэтки зереходного металла (Ш.!), связанных мевду собой мезиходрепетс'-:";-' эбменным взаимодействием, и сильная магнитная анизотропия РЗ ионов зриводят к возникновению б данных соединениях слонных магнитных структур и сшш-переориентационных (СШ) фазовых переходов. Экспериментальное изучение поведения магнитной анизотропии, выполненное 1а монокристаллических образцах, дает ценную информацию, позволяющую установить пригодность известных теоретических моделей. Полу-геше монокристаллов соединений тила Р(Ре.Со) ^И - сложная технологическая задача. Имеющиеся литературные данные о их магнитной анизотропии получены в основном на ориентированных порошковых образцах и носят противоречивый характер.

Цель работы. Целью данной диссертационной работы яеклось изу-1ение в соединениях й (Ре, Со) ....И природы магнитной анизотропии и

влияния замещений в подрешегке переходного металла и замещений в редкоземельной подрешегке - на магнитную анизотропию втиа соединений, а также исследование в них спин-переориентационных фазовых переходов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1.В работе получены монокристаллические образцы соединений БтРе Со М., где О & х £ б, а также УРе И. и ШЬ]?е И. о крис-

X1— X X 11 11

таллографической ориентировкой в плоскости (110).

2. Впервые методой механических вращающих моментов для данных образцов определены температурные зависимости констант магнитной анизотропии.

3. Обнаружено сильное влияние атомов Со на одноосную магнитную анизотропию соединений БтТе^^Со^М., приводящее к уменьшению константь! н смене ее знака в области концентраций 5<х<6.

4. Обнаружен и исследован ошн-переориентационный фазовый переход в монокристалле БйРе Со,И.. Построена магнитная фазовая диа-

Б ' о

грамма на фазовой плоскости "температура-концентрация".

5 . Проведенный анализ магнитной анизотропии монокристаллов

УРе11П?1 и БтРе^И позволил выделить вклады от подрешеток железа и

34-

самария и проверить вкспериментально для подрешетки Бт теорию, учитывающую однояонный характер анизотропии с учетом ¿-3 смешивания.

6. Изучены магнитоупругие свойства соединения БтРе^ОЛ и найден вклад магнитоупругой анергии в энергию магнитной анизотропии.

7. Впервые с помощью метода механических вращающих моментов изучено явление спиновой переориентации в монокристалле ШЬРе И и

юлучена температурная зависимость константы магнитной анизотропии.

Практическая ценность. Полученные в работе .результаты представляют интерес для дальнейшего развитая теории магнитной анизотропии в' соединениях P3-I2i и могут быть использозаны при разработке ювых материалов для постоянных магнитов.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на VI Всероссийском координационном совещании вузоз го физике магнитных материалов (Иркутск, 1932), на "71 научном семл-:аре "Физика магнитных явлений" (Донецк, Украина, 1993), на V Ма:-:-;ународном совещании по ядерно-спектроскопическим исследованиям верхтонккх взаимодействуй (Дубна, 1993), на VII научном семинаре Физика магнитных явлений" (Донецк, Украина, 1994).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатях работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из взэде-кя, пяти глав, заключения и списка цитированной литература. Дис-ертация изложена на 180 страницах, включающих 60 рисунков к 22 аблицы. Список литературы состоит из 154 наименования.

II. coaEFKAHKS дкссгртАцгат.

Во введении показана актуальность темы, научная новизна и тактическая ценность диссертации. Сфориулгрована цель диссерта-гоеной работы и кратко излонены основные направления исследоза-й.

В первой главе приведен обзор экспериментальных работ по исс-»доеэнзш кристаллической: структуры к магнитным свойствам юггерме

таллических соединений с общей формулой Н(Ре,Со,Т)12 и дан анализ основных теоретических моделей.

Показано, что магнитная анизотропия данных соединений мояет быть интерпретирована в рамках модели одноионной анизотропии, учитывающей влияние анизотропного кристаллического поля на магнитный редкоземельный ион.

Однако для экспериментального подтзерздекия данной теории необходимы измерения, выполненные на монокристаллических образцах. Данные, приводимые в литературе и полученные в основном на ориентированных порошковых образцах, как о магнитной структуре, так и о характере спин-переориентационных фазовых переходах и температурах СШ для некоторых соединений носят противоречивый характер [ 1 ].

Вааный для практического применения соединений РЗ-Ш вопрос о влиянии различных замещений в подреаатке переходного металла на температуру Кари и магнитную анизотропии в соединениях Н(]?е,Ш).р такке изучен недостаточно как экспериментально, так и теоретически.

Во второй главе описана методика эксперимента, технология получения образцов и аттестация данных образцов.

В данной работе проведено комплексное исследование магнитных свойств соединений БтРе'^^Со^!, где О^х^б, и соединений типа ЕРе^И Ба, ШЪ). Измерения, проведенные по разным методикам,

но на одних и тех ке образцах, позволяют повысить достоверность интерпретации результатов.

Основной метод, используемый в данной работе - это метод анализа экспериментальных кривых механического вращающего момента,

которые были получены на магнитном анизометре. В рамках данной диссертационной работы проводилась модернизация экспериментальной установки с целью расширения температурного интервала исследований. Это позволило создать установку для измерения кривых вращающего момента L(tp) (магнитный анизометр) в широком интервале температур от 77К до точек Кюри исследуемых соединений (вплоть до 1000К) в магнитных полях до 1б кЭ.

Константы магнитной анизотропии были получены из крстыг вращающего момента выделением последовательных гармоник методом наименьших квадратов при условии, что внешнее магнитное поле Hg е превышало поле магнитной анизотропии Н . В случае невыполнения этого условия (направление Hg^ и вектора намагниченности не совпадали) для обработки экспериментальных кривых требовалась предварительная коррекция. В сильных магнитных полях использовался другой метод определения констант магнитной анизотропии - метод Сексмита, заключающийся в специальной математической обработке кривых намагничивания, измеренных вдоль легкого и трудного направления. Для этого кривые намагничивания измерялись индукционным методом в импульсных магнитных полях до 240 кЭ, заведомо превышающих поле магнитной анизотропии в интервале температур от 4.2 до 300 К.

Намагниченность образцов в статических магнитных полях до 20кЭ измерялась о помощью стандартного вибрационного магнетометра фирмы LDJ (Тгоу, iiichidan, USA) в интервале температур от 77-ЮООК.

Измерения магнитострикции и теплового расширения производились с помощью метода проволочных тензодатчиков в интервале температур 77-400К в магнитных полях до 11кЭ.

Все исследуемые образцы были получены в НИИ электромеханики (лаборатория В.В.Сергеева). Сплавы выплавлялись в аргоно-дутовой печи на водоохлаздаемом поду. Однофазность образцов контролировалась по рентгенограммам, полученным на дифрактометре типа ДРОН-3 и термомагнитным анализом. Все синтезированные соединения имели объемно - центрированную тетрагональную кристаллическую структуру типа 0Мп12. Элементарная ячейка структуры содержит две формульные единицы. Атомы РЗМ (аналог Иг) занимают позиции 2а и все положения являются кристаллографически эквивалентными. Атомы Зй - переходного металла (эквивалент Ып12) образуют три неэквивалентные подре-шетки с координатами 81, 83, 8Г.

В полученных слитках были выделены хорошо сформированные монокристаллы малых размеров (ю=0,1мг). Для магнитных измерений использовались образцы в виде монокристаллических блоков, имеющих разориентировку в пределах 2-Зх градусов. Контроль и отбор образцов производился по рентгенограммам Лауэ. Отобранным образцам придавалась форла дисков диаметром 2мм и толщиной 0,2-0,4мм. Кристаллографическая ориентировка образцов выявила расположение в плоскости дисков направлений [001] и [110]. Получение образцов с другими • кристаллографическими ориентировками не представлялось возможным.

В третьей главе излокены полученные автором результаты исследования структуры и магнитных. свойств соединений апРе^_хСо где О^х^б. Базовым соединением в данной системе .является состав апРе^ЭД.. Согласно нашим данным, которые подтверждаются результатами ранее опубликованных работ, данное соединение обладает большим полем магнитной анизотропии Н =105кЭ,

намагниченностью насыщения с =126 Го-CMVr при Т=ЗООК и Т =600К и

s ^

может быть рассмотрено, как перспективный материал для изготовления на его основе постоянных магнитов. Замещение в подрешетке 3<1-металла атомов Ре атомами Со приводит к резкому увеличению Тс. Цель данной части работы - исследование влияния замещения атомов Ре атомами Со на магнитную анизотропию соединений SmPe^^Co^Ti.

С помощью рентгеноструктурного исследования определены параметры элементарных ячеек исследуемых образцов. Показано, что с увеличением концентрации Со параметры кристаллической решетки и объем элементарной ячейки исследуемых соединений уменьшаются. -Это хорошо объясняется с помощью размерных эффектов, поскольку металлический радиус атомов Со меньше, чем у Fe.

Проведенный расчет межатомных расстояний (d) в соединении SmPe^Ii показал, что самыми короткие расстояния мезду атомами Ре,

О О

существующие в парах 8f-8f и 8i-8I, равны d=2,396 А и d=2,397 А,

о

соответственно, что меньше критического значения d^ =2,42 А. Мокно утверждать, расстояния мезду позициями 8i-8f и 81-81 настолько короткие, что обменные взаимодействия между ними будут отрицательные. Для других положений атомов Ре обменные взаимодействия

о

(4=2,466-2,680 А) будут положительные-. Таким образом, для подре-шетки Ре характерно наличие сметанного обменного взаимодействия -ферромагнитного и антиферромагнитного.

Концентрационная зависимость намагниченности насыщения для соединений SmPe^^Co^Tl имеет максимум при х=3. Существование такого максимума характерно и для бинарных. Ре-Со сплавов (кривая Слэтера-Полинга, наибольшее значение средний магнитный момент

такке достигает при х=0,3). Это экспериментальный результат находит объяснение в рамках зонной теории.

Оценить магнитные моменты, локализованные на отдельных атомах . Ре, занимающих в структуре ИШп12, три неэквивалентные позиции,

удалось с помощью мессбауэровской спектроскопии. Были проведены

VI

мессбауеровские измерения на ядрах Ре на порошковых образцах системы РтРе^^Со^Т! при комнатной температуре с использованием ис-

С7

точникз 'Со в Рс1 и спектрометра, работающего в режиме постоянных ускорений. В результате проведенного исследования были получены средние значения сверхтонкого поля <НСТ> на ядрах Ре, магнитные моменты атомов железа в трех различных кристаллических позициях, и значения среднего магнитного момента <ЦРо> атомов Ре. Проведенные совместно магнитные и мессбауэровекие измерения дали возможность определить средний магнитный момент, приходящийся на атом Со. Средний магнитный момент соединений БтРе^_2Со2Т1:

ц = (11-х) ягв + иВл + . где ¡1 - полный магнитный момент, приходящийся на формульную едани-цу соединения, , ЦСо, - магнитные моменты атомов Ре, Со, Вт, соответственно. Получены концентрационные зависимость <йРе> и

Проведенное исследование показало, что средний локализованный магнитный момент Ре изменяется от 1,63 до 1,96 Цв, проходя через максимум при х=3,4, в то время как средний локальный магнитный момент Со значительно меньше, и имеет значения от 1,13 до 1,27 [1 , оставаясь неизменным при х^З.

Итак, в каждой кристаллографической позиции атомы Ре и Со

меют свое значение магнитного момента, которое зависит от локаль-юго окружения. Зная, какие позиции преимущественно занимают атомы :о, мохг»о получить информации о характере магнитной анизотропии >тих позиций на локальном уровне.

Значение констант анизотропии были получены на монокристаллах даумя методами:

1) при обработке кривых намагничивания по методу Сексмита;

2) при обработке кривых механического вращающего момэнта. Ра-гее данный метод успешно был применен для получения констант маг-штной анизотропии такого высокоанизотропного одноосного магнети- . са, как NdgPe^B [2].

Данные, полученные разными методами, достаточно хорошо согла-:уются между собой.

Кривые вращающего момента соединений SmPe^^Oo^i, где 0sxs6 федставляют собой функции с периодом повторения 180°. Экспериментально установлено, что тетрагональная ось - кристаллографическое гапраЕление [001] является направлением легкого намагничивания, а гаправление [110] (в базисной плоскости) является направлением трудного намагничивания для всех соединений с 0szs5 во всем иссле-Юванном интервале температур от 77 до точек Кюри. С увеличением сонцентрации Со амплитудное значение уменьшается. По кривым ¡ращающего момента расчитаны константы магнитной анизотропии. Пос-?роены температурные и концентрационные зависимости етзз констант. Эбнаружено, что замещение атомов Ре атомами Со приводит к уменьшена) константы одноосной магнитной анизотропии К1 и смене знака в >бласти концентраций 5<х<6.

Атомы Со, которые при небольших концентрациях, занимают преимущественно позиции 81 и 81, имеют локальную магнитную анизотропию, ориентирующую магнитные моменты в базисной плоскости.

Высокие значения К1 наблюдаются лишь для составов БшРе^Т! и Бп£Ре10Со£1 и равны 4,2- 1078рг/см3 и 4.5- 107врг/смэ,соответственно, при Т=ЗООК.

В соединении Бт5'е^Со^'Г1 обнаружен и подробно исследован спин-переориентационный переход (СШ). Анализ кривых вращающего момента Ь(р) показывает, что при Т>440К направление [001] является ОЛН, а [110] - ОТН. С понижением температуры вокруг легкого направления на кривых Ь(р) появляются дополнительные максимумы и минимумы. Построены температурные зависимости констант магнитной анизотропии' К^ и При Т=440К константа магнитной анизоторопии К1 меняет знак о плюса на минус при понижении температуры, константа К2 остается положительной и резко возрастает. Установлено, что магнитный момент соединений с понижением температуры отклоняется от тетрагональной оси [001] и уже при комнатной температуре образует с ней угол 0=40°. Таким образом, в"данном соединении существует СПП типа ОЛН - конус осей легкого намагничивания при ТЦ=440К (при ох-лавдении). В исследуемой области температур до 78К максимальное зафиксированное значение угла 8 равно 53° при Т=78К.

Данный переход с большой степенью вероятности можно отнести к фазовому переходу второго рода, поскольку 0 изменяется непрерывно, без скачков и зависимость угла в от приведенной температуры следует закону:

е = х (т-тсп)1/2,

где х - некоторая постоянная, равная % = 0,06 К-1/2. Экспериментальные точки хорошо укладываются на теоретическую кривую.

Проведенное исследование концентрационной и температурной зависимости магнитной анизотропии для системы БтРе1где 05x^6 позволило построить магнитную фазовую диаграмму и выявить большую область одноосных состояний (0£Х£5.5), что немаловажно для практического использования данной системы.

Базовое в данной системе соединение БаРе^И обладает необычными магнитными свойствами среда соединений типа ИРе^М., где И -редкоземельный металл. Оно обладает аномально большим полем магнитной анизотропии.

'Для объяснения этого эффекта в соединении БтРе^Т! Янгом и др. [31 была предложена теоретическая модель, основанная на модели од-зоионной анизотропии о учетом ЛЧГ смешивания состояний иона

В четвертой главе- для - экспериментальной проверки этого теоретического предположения наряду с монокристаллом БтРе^ШЗ., был толучен и исследован монокристалл УРе^И о целью анализа анизотропии железной подрешетки и получения температурной зависимости зкладов подрешеток в константы магнитной анизотропии. Это позволило разделить вклады от РЗ подрешетки и подрешетки 31- переходного металла в соединении БтРе^Ю. и оценить величину вкладов в результирующую магнитную анизотропию самариевой подрешетки.

Для монокристалла ТРе^М. сняты кривые вращающего момента, гостроены температурные зависимости констант магнитной анизотропии I поля магнитной анизотропии.

Для подрешетки Бт проведено сравнение экспериментально наблю

даемых значений со значениями, полученными согласно проведенному теоретическому расчету. Хорошее согласие экспериментальных и теоретических зависимостей позволяет сделать вывод о природе магнитной анизотропии этого соединения. Основной механизм анизотропии в данном соединении относится к одноионному типу, т.е. микроскопическим источником анизотропии является механизм влектростатическо-■ го взаимодействия 4-Х - оболочки иона Бт с анизотропным кристаллическим полем при наличии «М смешивания.

Среда соединений типа КРе^М. еще одно соединение обладает необычными свойствами и описание его анизотропного поведения не укладывается в рамки теории, изложенной в литературной обзоре. Это соединение ТЬРе^м.. Соединение обладает анамально высоким значением температуры спиновой переориентации. Ранее было установлено, что в соединениях типа КРе^И при высоких температурах доминирует анизоторопия железной подрешетки, которая имеет анизотропию типа ' легкая ось. Хотя целый ряд работ посвящен исследованию явления спиновой переориентации в ГЪГе^М., данные о температуре Тсц и характере спин-переориентационного перехода в этом соединении крайне противоречивы. Расхождение экспериментальных данных относительно величины Тсп возможно связано с тем, что тсп в большей части работ определялась по аномалии температурной зависимости магнитной восприимчивости для ориентированных порошковых образцов, в которых наблюдался большой и плохо контролируемый разброс ОЛН отдельных частиц порошка. Анализ литературных данных показал, что более надежные данные о характере СПП могут быть получены из измерений температурной зависимости констант магнитной анизотропии.

Нами такие эксперименты были проведены. Прэдварительные измерения намагниченности ТЬРе^Т! показали, что внешнее магнитное поле превышало поле анизотропии в интервале температур 270-600К. Кривые механического вращающего момента L(p) имели вид типичный для кристаллографической плоскости с одним направлением ' легкого намагничивания и периодом равный я. С увеличением температуры амплитуда кривых L(fp) уменьшалась и при Т=325К обращалась в ноль, а при дальнейшем увеличении температуры фаза кривых Ь(р) изменяется на л/2. При Т < 325К ось [110] является ОЛН, а ось [001] является ОТН, при Т > 325К ОЛН и ОТН меняются местами.

Определена зависимость константы магнитной анизотропии К1 от температуры. Показано, что константа К1 меняет свой знак с отрицательного на положительный при Т=325К при нагревании. Константа магнитной анизотропии Kg мала и точность наших измерений не позволяет дать ответ о ее знаке. Таким образом, можно сделать вывод, что в монокристалле TbTe^Ti наблюдается прямой переход плоскость легкого намагничивания - ОЛН, который обусловлен компенсацией при данной температуре вкладов от анизотропии подрешеток тербия и железа.

При измерении кривых вращающего момента используются сравнительно большие магнитные поля, что может оказывать некоторое влияние на магнитную структуру соединения. В связи о этим нами в области спин-переориентациояного перехода были применены тага:э другие методы: измерения теплового расширения, магнитострикции и намагниченности для монокристалла TbPe^Ti. В результате проведенных экспериментов установлено, что линейный коэффициент теплового расши

рения (ЛКТР) сильно изменяется при Т=325К. При втом переход сопровождается значительным гистерезисом, охватывающим область температур 290-380К.

В этом соединении измерены температурные зависимости намагаи-' ченности вдоль направлений [110] (а±) и [001] (а(1) в разных магнитных полях, а также температурная зависимость продольной магни-тострикции. На кривых ЦТ) к 0ц(Т) наблюдаются две особенности.

-При низких температурах \ и о(| постоянны. Однако при нагреве наб- , людается резкий рост обоих величин в области температур 180-240К. Это рост можно объяснить тем, что магнитная анизотропия при подходе к Тсп становится малой и магнитное поле, приложеное по оси [001], а также конкурирующее с энергией магнитной анизотропии мек-подрешеточное обменное взаимодействие вызывают поворот магнитных моментов из базисной плоскости по направлению к оси с. В области Т=300-380К рост (7ц прекращается и значения (Гц выходят на насыщение, при втом для Х(Т) наблюдается резкое падение величины, по-видимому, связанное с тем, что магнитные моменты выстраиваются вдоль оси с и вращение магнитного момента образца к оси с не происходит. При микроскопическом рассмотрении СПП в этом соединении, необходимо учитывать, во-первых, особенности энергетического состояния 4Г- и 34- ионов, входящих в соединение, во-вторых, особенность доменной структуры, а также магнитные флуктуационные процессы в области перехода.

Анализ магнитных свойств соединений типа ЯСРе.Со)показал, что только соединения с большим содержанием Бт являются перспективными для применения в качестве постоянных магнитов. Для

рактического использования образцы обычно получают традиционными ;егодами порошковой металлургии. Поэтому представляло интерес исс-1едовать магнитную анизотропию и магнитные свойства текстурирован-их образцов.

В пятой главе был исследован состав БтРе^И, полученный ме-'одом высокочастотной индукционной плавки в атмосфере особо чисто-'о аргона. Сплав измелчался, получаемый порошок' прессовался под давлением в ориентирующем магнитном поле. Далее производилось спе-сание брикетов. Образцы сплава БтРе^И. для исследования магнитной шизотропии текстурированного образца, намагниченности и магнито-шругих свойств (модуля Юнга, магнитострикции) были подготовлены 13 спеченного сплава электроискровым способом.

Показано, что полученный материал обладает высокими магнитны-т характеристиками (Т0=бООК, аз=115 Гс-смэ/г, К.,= 3,2-107эрг/см3 зри Т=300К). Из полученных данных для магнитострикции и модуля Юнга вычислена магнитоупругая энергия. Показано, что величина магни-гоупругой энергии составляет лишь незначительную часть от энергии магнитной анизотропии. Это позволяет сделать вывод о превалирующем экладе в магнитную анизотропию магнитокриоталлических взаимодействий.

Далее в работе произведен анализ магнитных свойств системы апРе^^Со^М. в целях установления перспективности их использования в качестве материалов для термостабильных постоянных магнитов. Замещение железа кобальтом в системе БшРе^ Со^Т! приводит к возрастанию величины максимальной магнитной анергии при х=3 до значения 34 МГс-Э. Это значение сравнимо с для лучших постоян

ных магнитов, в то время как содержиние РЗМ наименьшее (18 вео.£) из всех известных высокоанизотропных редкоземельных магнетиков. Высокие значения полей магнитной анизотропии создают предпосылки для получения машитожестких материалов с высокими значениями коэрцитивной силы.

В заключении даны основные выводы по результатам диссертационной работы.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Создана установка для исследования магнитной анизотропии методом механических вращающих моментов в области высоких температур от 300К до 1000К.

2. Впервые для монокристаллических образцов системы SmPe11_2.CozTi, где Osxso, а также для соединений КРе^М. (К= Y, Sa, Tb) методом механических вращакедах моментов определены температурные зависимости констант магнитной анизотропии.

3. Найдено, что замещение атомов железа атомами кобальта в системе SmPe^^Co^i приводит к уменьшению константы одноосной анизотропии К^ и смене ее знака в области концентраций 5<х< вследствие отрицательного вклада кобальта в К^.

4. Обнаружен и исследован спин-переориентационный переход в монокристалле SrnPe^CogTi. Показано, что данный переход является переходом второго рода и сопровождается переходом оси легкого намагничивания [001] к конусу осей легкого намагничивания при охлаждении ниже температуры Т=440К. Явление спиновой переориентации обусловлено более резким возрастанием второй константы магнитной

изотропии Kg с понижением температуры по сравнению с первой кон-гактой K.J.

5. Показано, что экспериментальные значения температурной за-юимости констант анизотропии К1 и Kg подрешетки самария удовлет-зрительяо описываются в рамках теории, учитывающей одноиснный ые-анизм анизотропии при наличии J-J смешивания.

6. Оценен вклад магнптоупругой энергии в энергию магнитной низотропии соединения SmPe^Œi на основе измерений - магнитострик-1Ш и модуля Онга и показано, что данный вклад является Еезначи-ельным по сравнению с магннтокристаллической энергией.

7. Изучено явление спиновой переориентации в соединении 'bPe^Ti и показано, что в данном составе при Т=325К при повышении 'емпературы происходит резкое изменение направления легкого вамаг-ичпзания от базисной плоскости к кристаллографической оси с -тетрагональная ось [001]. В точке перехода первая константа маг-штной анизотропии К1 изменяет знак, что зызвано компенсацией при этой температуре в К1 вкладов подрешеток тербия и железа.

Цитированная литература

1. Ни В., Li H. J.Phys.:Condens. Matter., 1939, v.32, 1111, p.755-

2. Yairada О., Ono P.,Sagawa Ы. ЛОДГ, 1937, v.70, N2, p.322- 324.

3. Yang Y., ZhaY., Sun E. Chin.Phys.let., 1989, v.б, N4, p.189-192.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Золотухин O.A., Изанова Т.И., Никитин С.А., Сергеев В.В.,

Терэпина И.С. Исследование перспективных магнитотвердых сплавов SniPe ^„CoJJi. VI Всероссийское координационное совещание вузов по физике магнитных материалов: Тезисы докладов, Иркутск, 1932, с.89-90.

2. Bodrialcov V., Ivanova Т., Pastyshonkov Т., Теге shins. I. liagnetoelastic properties ol permanent magnets EPe^Ti. KHHHAC Stockholm, Sweden, 1993, abst. p.90 (GS-03).

3. Золотухин O.A., Зубенко B.B., Иванова Т.И., Никитин С.А., Сергеев В.В., Телегина И.В., Терешина И.С. Магнитные свойства к структура соединений SmPe^^Co !Di. Вестн. Моск.ун-та, сер.З. Физика, Астрономия, 1993, т.34, N5, с.80-86.

4. Никитин С.А., Бодряков В.КЗ., Иванова.Т.К., Пастутзонков Ю.Г., Тересина И.С. Ыагнитоупругие с-зойства постоянных магнитов RTe^Ti VI научный семинар "Физика магнитных явлений". Тезисы доклада, Донецк, 1993, с.122.

"5. Sergeev V.V., llikitin S.A., ZolotuMn O.A., Ivanova Т., Tereshina I. Bodriakov V. Complex study oi magnetic and magneto-elastic properties Sm-Pe-Co-Si alloys. 38th Annual Conlerence on magnetism and magnetic materials. Minneapolis, Minnesota, 1993, abst. p.56 (DP-02).

6. Годовиков C.K., Золотухин O.A., Иванова Т.И., Никитин С.А., Русаков B.C., Сергеев В.В., Терешина И.С. Мессбауеровские и магнитные исследования соединений SnPe^ Со Ti. V Международное совещание по ядерно-спектроскопическим исследованиям сверхтонких взаимодействий. Тезисы доклада, Дубна, 1993, с. 119.

7. Годовиков С.К., Золотухин O.A., Иванова Т.И., Никитин С.А.,

гсаков B.C., Сергеев В.В., Терешина И.С. Мессбауэровски© и маг-гтные исследования соединений SmPe^_xCox!Di. Известия РАН, 1994, 58, N4, с.146-150.

8. Никитин С.А., Иванова Т.И., Терешина И.О., Попов Ю.Ф., ¡preев В.В., Золотухин О.А. Магнитные свойства сплавов ?e^_xCox!Pi (R= Y, Sm, Tb). VII научный семинар "Физика магнитных злений". Тезисы доклада, Донецк, 1994. с.103.

9. Никитин С.А., Иванова Т.И., Терешина И.С., Бодряков В.Ю. зобенности спин-переориентационного перехода в IbPa^Tl. VII на-гный семинар "Физика магнитных явлений". Тезисы доклада, Донецк, 994, о.104-105.

10. Nlkitin S.A., Bodrlakov V. Ivanova Т., .Tereshlna I. pin -reorientation transition In TbPe^Tl compound. The 6 Joint Ш -Interoag Conference, Albuquerque, Uesv Mexico, 1994, abst. .97 (ER-19).

11. Иванова Т.И., Терешина И.С., Попов Ю.Ф. Магнитные свойст-а соединений SmPe^^Co^Tl в импульсных магнитных полях при низ-их температурах. "Физика магнитных явлений". Респ.межвузовский Шорник, Иркутск, 1994, о.52-56.

12. Бодряков В.Ю., Иванова Т.И., Никитин С.А., Пастушонков Ю.Г., ?ерешина И.С. Магнитные и магнитоупругие свойства постоянного маг-пгаа SmPe11Tl. <Ш, 1994, т.77, вып.5, с.77-82.