Магнитные и электрические свойства кристаллов Fe1-xCoxSi тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ



Юркин Глеб Юрьевич

МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ Ре^Со^

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

2 1 ДПР

Красноярск - 2011

4844230

Работа выполнена в Институте физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения РАН

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

д.ф.-м.н. Патрин Г.С.

д.ф.-м.н. Панкрац А.И. д.ф.-м.н. Иванова Н.Б.

Ведущая организация: Институт физики металлов, УрО РАН

(г. Екатеринбург)

Защита состоится « С » . //ЮЮч2011 г. в _ часов в конференц-зале главного корпуса ИФ СО РАН на заседании диссертационного совета Д03.055.02 по защите диссертаций в Институте физики им. Л.В. Киренского СО РАН по адресу: 660036, г. Красноярск. Академгородок. 50. строение 38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФ СО РАН

Автореферат разослан « 14» марта 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета ///

доктор физико-математических наук У //Втюрин А.Н.

/ / /

Обшая характеристика работы

Актуальность

Многочисленные исследования транспортных и магнитных свойств моносилицидов переходных металлов МБ) (М=Сг, Мп, Ре, Со, Ре[.хСо„) со структурой В20 показали, что эти материалы можно рассматривать как перспективные для спинтроники. СгБ« и Со51 являются парамагнетиком и диамагнстиком, соответственно. МпБ-! давно известен как ферромагнетик с коллективизированными электронами. РеБ1 - кубический узкозонный полупроводник (пространственная группа Р2|3). Особо острый интерес к нему стали проявлять в последнем десятилетии в большей степени из-за его сходства с редкоземельными узкозонными интерметаллическими соединениями, более известные как «изоляторы Кондо». Изоструктурной копией Ре51 является Со8'1 - диамагнитный полуметалл с независимой от температуры восприимчивостью. Существующие единичные эксперименты показывают, что введение ионов Со в матрицу Ре81 приводит к кардинальному изменению магнитных свойств. Сплавы системы Ре^Со,^ отличаются также тем, что они магнитны почти для всех промежуточных концентраций, в то время как Р'еЭ! и Со81 немагнитные, последний и вовсе является диамагнитным полуметаллом. В литературе, посвященной Ре^Со^, имеется ряд работ, связанных с различными интерпретациями и моделями для объяснения необычных магнитных свойств кристалла Ре(.хСох51, однако до настоящего времени для описания всего набора физических свойств нет устоявшейся и общепринятой картины, что обуславливает актуальность работы.

Цель работы

Целью данной работы явилось выяснение механизмов, отвечающих за формирование магнитного состояния, и исследование магнитных и электрических свойств кристаллов Ре,_хСох51. А именно:

-41. Синтезировать образцы Ре^Со^ с содержанием кобальта до

1%.

2. Паспортизировать полученные образцы.

3. Исследовать магнитные (х(Т,Н)) и электрические (р(Т, Н)) характеристики полученных образцов.

Научная новизна работы

1. По стандартной сплавной технологии были синтезированы поликристаллические образцы Ре^хСОхБ! с х = 0.001, 0.005, 0.01. В данном соединении (Ре^Со,^) при изменении концентрации кобальта кристаллическая структура остается неизменной.

2. На основании исследований магнитных и электрических свойств поликристаллов с различным содержанием кобальта экспериментально показано, что при введении ионов кобальта в малых количествах качественный характер температурного поведения магнитной восприимчивости не меняется, однако происходит возрастание абсолютной величины магнитной восприимчивости. Из экспериментальных результатов таюке выявлено, что при введении кобальта в матрицу РеЭ] удельное электрическое сопротивления уменьшается.

3. Установлено, что увеличение магнитной восприимчивости в кристаллах Fei.xCo.tSi связано с образованием Ре-Со комплексов, при этом суммарный магнитный момент содержит два вклада: вклад системы суперпарамагнитных железных кластеров, вклад от комплексов, содержащих ионы кобальта.

4. Поведение электрофизических свойств Ре^Со^ во многом аналогично поведению Кондо системы. В случае легирования кристаллов РеБ! появляется дополнительный канал рассеивания на комплексах, содержащих кобальт. Определены температуры Т/

при которых взаимодействия между магнитными примесями становятся существенными.

5. Определено, что зависимость электросопротивления от магнитного поля имеет квадратичный характер, что согласуется с механизмом рассеивания Кондо.

6. Модернизирован высокотемпературный вибрационный магнитометр, Изготовлен источник питания для электромагнита ФЛ-1. Максимальное достижимое магнитное поле 14 кЭ.

Практическая ценность

Результаты исследований позволяют расширить представления о природе магнитных взаимодействий и особенностях формирования магнитного состояния в смешанных кристаллах силицида железа с кобальтом. Это дает возможность целенаправленно выбрать соединения с необходимым комплексом свойств, которые могут быть использованы в качестве активных элементов современной электроники в удобной, для практического использования, области температур.

Еще одно из прикладных направлений может быть связано с разработкой устройств спинтроники. Высокая спиновая поляризация носителей заряда в этих материалах позволяет надеяться на успешное их применение в качестве источников поляризованных электронов.

На защиту выносятся:

1. Результаты исследования низкотемпературного поведения магнитной восприимчивости образцов. Низкотемпературное поведение восприимчивости связывается с образованием суперпарамагнитных кластеров железа и образованием Ре-Со комплексов.

2. Особенности высокотемпературного поведения связаны с уменьшением энергетического зазора между валентной зоной и зоной проводимости при легировании ионами кобальта.

-63. Изучение магнитотранспортных свойств при легировании примесными ионами кобальта. Получено, что зависимости р(Т,Н) удовлетворительно описываются в рамках модели Кондо. В соответствии с примесным механизмом рассеяния Кондо: на полученной экспериментальной кривой р(Т) присутствует минимум электросопротивления, зависимость р(Н) имеет квадратичный характер, имеет место температура «замерзания» спинов.

4. Со-подсистема в FeSi ведет к изменению спин-зависимого канала в рассеяние электронов проводимости. Увеличение концентрации кобальта приводит к подавлению магнитозависимого вклада и переходу к металлическому типу проводимости.

Апробация работы

Материалы диссертации были представлены на:

• Moscow International Symposium on Magnetism (MISM), 20-25 June 2008. Moscow

• International Conference on Magnetism (ICM 2009), Germany, Karlsruhe, July 27-31,2009

• 21 Международной конференции HMMM-2009, 28 июня - 4 июля 2009 г., Москва

• Совещании по физике низких температур (НТ-35), 29 сентября - 2 октября 2009 г.. Черноголовка

• IV Евро-азиатском симпозиуме по проблемам магнетизма: нанос-пинтроника EASTMAG-20I0. 28 июня-2 июля 2010 г., Екатеринбург

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 5 в центральных научных журналах.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из четырех основных разделов, а так же введения и заключения. Содержит 40 рисунков, 73 библиографических ссылки и занимает объем 108 страниц печатного текста.

СОДЕРЖАНИИ РАБОТЫ

В введении указана актуальность темы, сформулирована цель, показана новизна и практическая ценность исследований, приведена аннотация полученных результатов и структура диссертации.

В первой разделе проведен обзор теоретических и экспериментальных работ, в которых исследуются физические свойства системы Fe,.,CoxSi. Магнитные и электрические свойства данной системы изучаются как на основе модели Кондо, так и на основе перехода полупроводник-металл. В конце литературного обзора дана постановка задачи. Во втором разделе приведены методики синтеза кристаллов Fei.xCoxSi, а так же использованные методы определения структуры образцов и их количественного состава. Далее в разделе описана экспериментальная методика измерения транспортных характеристик Fe|.KCo*S¡, основанная на стандартном 4-х зондовом методе. Так же описаны методы измерения намагниченности в различных температурных диапазонах на СКВИД-магнитометре и высокотемпературном вибрационном магнитометре. В третьем разделе приведены результаты экспериментального исследования структуры синтезированных образцов и их количественного соста-

ва. Представлены спектры рентгеновской дифракции и данные по концентрации элементов, входящих в состав Ре,_хСох51.

В четвертом разделе приведены результаты исследования электрических и магнитных свойств кристаллов в различных магнитных поля при различных температурах.

В ходе проведенных исследований было установлено, что при введении примесных ионов кобальта в малых количествах качественный характер температурного поведения магнитной восприимчивости практически не меняется (рис.1). Одна ко с увеличением концентрации ионов кобальта абсолютная величина х растет. При этом наблюдаемый рост восприимчивости различен в низкотемпературной и высокотемпературной областях.

Рис. I. Температурные зависимости магнитной восприимчивости для кристаллов Ре^Со^. 1-х = 0.001, 2-х = 0.005, 3-х = 0.01. На вставке - зависимость магнитной восприимчивости для номинально чистого кристалла Ре51

Полевые зависимости намагниченности в области низких температур в слабых магнитных полях имеют вид, приведенный на рис.2. Также имеет место слабый гистерезис, ширина которого увеличивается по мере увеличения концентрации примесей. Тангенс угла наклона кривых намагничивания растет с увеличением концентрации.

о,

«ш и/у

3-1Г1

О з

■3-11)

а

а 5 «

4.3-1» "

О

С7. *га а ;2

«■¡а"1 о

-а 1 "

- X' -/Г I .

-Ь '

-Л |

I _ с Ж "

- -У I |

.400 О 40С Н.Ое

Рис. 2. Полевые зависимости намагниченности кристаллов Ре^Со^. а - х = 0.001, Ь- х = 0.005, с- х = 0.01. Т = 4.2 К

При комнатных температурах зависимости М(Н) для концентраций х = 0,001 и 0.005 являются линейными, а для х = 0.01 в полях Н < 5 Юе наблюдается нелинейность, асимптотически переходящая в прямую линию (рис. 3). Однако в данном случае гистерезис практически отсутствует.

Для образцов номинально чистых кристаллов РеБ| разных серий наблюдается разброс экспериментальных данных магнитных измерений в пределах < 5 %, как для поликристаллических образцов, так и для монокристаллов [1].

О,

ети/д

0.2 0 -0.2

Рис. 3. Полевые зависимости намагниченности кристаллов Ре^Со^к 1 - х = 0.001, 2 - х = 0.005,3 - х = 0.01. Т= 300

Именно это обстоятельство послужило одним из аргументов в пользу примесного механизма для низкотемпературного поведения намагниченности кристаллов Ре81 возникающего из-за нестехиометрии [1,2]. Та-

1 1 1 I.....- 1 1 к>У/

1 1 1 1 1 1

-10 0 10 НДОе

кой же подход применялся при рассмотрении физических свойств кристаллов моносилицида железа, легированных редкоземельными ионами диспрозия [3]. В случае легирования кристалла РеБ) ионами кобальта вплоть до полного замещения железа на кобальт не происходит изменения кристаллической структуры. Также известно [4], что при исследованных концентрациях примеси металлический железо-кобальтовый сплав имеет объемно- центрированную кубическую структуру, и до концентраций х < 0.3 намагниченность сплава, так же как и парциальные намагниченности подсистем железа и кобальта, растут. Так что увеличение магнитной восприимчивости в кристаллах Ре^Со^й по-видимому, связано с образованием Ре-Со комплексов.

Что касается высокотемпературной области, то здесь увеличение магнитной восприимчивости, во-первых, связано с существованием добавки Мре-со, а во-вторых, возможно, с особенностями строения электронной структуры кристалла Ре^Со.^. Если сравнивать поведение магнитной восприимчивости в высокотемпературной области для номинально чистого и примесного образцов, то видно, что положение высокотемпературного максимума не меняется, а с ростом концентрации кобальта растет только высота пика (рис.1). Такое поведение можно связать с уменьшением энергетического зазора, разделяющего состояния железа е* и е1/2е,

при легировании, что ведет к большему заселению возбужденного уровня при тех же самых условиях. Также теоретически показано [5], если в металлическое железо добавлять кобальт, то изменение магнитных свойств сплава связано со смещением подзоны со спином «вверх» относительно подзоны со спином «вниз», аналогично тому. Такой механизм может объяснить модификацию магнитных свойств при образовании Ре-Со-комплексов.

Поведение намагниченности в зависимости от магнитного поля при низких температурах объясняется в рамках модели суперпарамагнитных кластеров. Слабые гистерезисные явления связаны с наличием небольшой

анизотропии и разориентадией кластеров, а также со слабым обменным взаимодействием между кластерами при их сегрегации [1]. Усиление гистерезиса при увеличении концентрации кобальта объясняется дополнительным вкладом в анизотропию от кобальтсодержащих комплексов (рис. 2.) При комнатных температурах, где анизотропия практически исчезла, мы наблюдаем безгистерезисные кривые намагничивания (рис. 3).

Поведение электрофизических свойств во многом аналогично поведению Кондо системы. В рамках такого подхода были проанализированы экспериментальные результаты. Как известно [6], наличие минимума в температурной зависимости электросопротивления связано с конкуренцией электрон-фононного рассеяния (ps.ph = Ь Т", здесь b = const) и спин-зависимого рассеяния (ps) электронов проводимости на магнитных примесях, описываемого выражением

ps = Po-[l:2-J-cm-D(£r)'ln(eF/T)], (1)

где сго - концентрация магнитных частиц. J - константа обменного взаимодействия электрона проводимости с магнитным моментом частицы. po4J ni)\ m - магнитный момент частицы, на которой происходит рассеяние. Нетрудно получить, что температура, при которой будет минимум сопротивления р = р^ + ps, Train. - ст,/5 тг'5. .

Рассмотрим сначала номинально чистый кристалл FeSi. При ширине запрещенной зоны Л ~ 60 meV в низкотемпературной области при Т < 30 К количество собственных носителей заряда чрезвычайно мало, т.к. фактор Гиббса имеет порядок < 104. Поэтому заметная проводимость может быть обусловлена наличием «хвостов» в запрещенной зоне из-за несовершенства кристалла. Поскольку концентрация примесных кластеров (О приблизительно одна и та же для различных образцов, то на положении минимума в температурной зависимости р это не сказывается. С другой стороны, магнитный момент железного кластера m ~ 250 цв [1 ]. а для

трехвалентного иона железа тРе = 3 Цв- Таким образом, если рассеяние происходит на железном кластере, то коэффициент усиления составляет (т/тре)275 ~ 6. Это объясняет довольно высокое значение температуры минимума электросопротивления номинально чистых кристаллов РеБ!, относительно соединений, где рассеяние происходит на одиночных примесных ионах [7].

В случае легированных кристаллов появляется дополнительный канал рассеяния на комплексах, содержащих кобальт. Но, тем не менее, мы видим, что сопротивление падет. Это обстоятельство можно связать с увеличением плотности состояний в запрещенной зоне из-за движения подзон с разным направлением спинов электронов. По-видимому, влияние изменения плотности состояний в запрещенной зоне является преобладающим. Однако наличие дополнительной магнитной подсистемы все же проявляется в электропроводности образца. Для Кондо системы из (20) следует, что с уменьшением температуры сопротивление будет расти при J < 0, что и наблюдается в эксперименте.

При уменьшении температуры рост прекращается там. где взаимодействие между магнитными примесями становится существенным. В нашем случае (см. рис. 4) таким проявлением можно считать образование ступеньки на температурной зависимости р(Т) при температуре 7/(М - 2, 3).

Именно при этой температуре направления магнитных моментов «замораживаются». А, как известно [6], вследствие фиксации ориентации примесных спинов пропадает возможность рассеяния электронов с поворотом спина. По оценкам [1] в номинально чистом кристалле Рев! среднее расстояние между магнитными частицами порядка 50 пгп, и при малой концентрации электронов проводимости их можно считать невзаимодействующими.

Рис. 4. Температурные зависимости удельного электросопротивления образцов Ре^Со^. 1 - х = 0.001,2-х = 0.005,3 -х = 0.01. Пустые знач-I ки - Н = 0.6 Ое, заполненные - Н = 5000 Ое. На вставке - магнитозависимый

вклад Лр(Т) = р(Н=5000) - р(Н-0)

В этой ситуации влияние магнитного поля приводит к фиксации направления магнитного момента частицы и противодействует влиянию температуры, что также уменьшает вероятность спин-зависимого рассея-I ния.

В кристаллах Ре^Со^! возникают дополнительные Со-содержащие магнитные рассеивающие комплексы. И хотя магнитного порядка в кри-I сталле еще не возникает, тем не менее, наряду с увеличением концентра-

ции электронов проводимости, уменьшается расстояние между различными магнитными образованиями, и возникают дополнительные корреля-, ции, т.е. магнитные взаимодействия становятся сильнее. Это приводит к

тому, что температура «замерзания» спинов повышается при увеличении содержания ионов кобальта, что и наблюдается экспериментально на

рис.4, (7/ = 34 К, Г/ =48 К, Т' = 57 К). В легированных кристаллах также происходит уменьшение сопротивления при включении магнитного поля, и увеличение содержания кобальта подавляет магнитозависимый вклад в р (см. вставку на рис. 4). Наиболее хорошо это видно на рис. 5, где приведены полевые зависимости электросопротивления.

в

и

к л

О

сх

6-Ю-5

2" 10 5

0 25 50 75 Н, кОе

Рис. 5. Полевые зависимости удельного электросопротивления

образцов Ре^Со^ь • - 0.001, А - х = 0.005,0 - х = 0.01. 1 - Т = 4 К, 2 - Т = 5 К. 3-Т=10К, 4-Т=15К

В соответствии с механизмом рассеяния Кондо зависимость электросопротивления от магнитного поля имеет квадратичный характер [71]. причем имеет место уменьшение р. В нашем случае экспериментальные зависимости прекрасно ложатся на зависимости типа

- Л ,3 4

р(Н) = ро -А Н - В Н2

(2)

(Н измеряется в эрстедах), например, для кристалла с х = 0.001 при Т = 4 К имеем по величине А =3,310'" и В = 3,01 -10"'6. Для всех исследованных концентраций примеси с повышением температуры от 4 К до 15 К отношение линейного члена к квадратичному уменьшается примерно в 5 раз. Зависимости типа (2) наблюдаются в неоднородно намагниченных ферромагнетиках и антиферромагнетиках [7], причем возможны различные знаки констант А и В. В данном случае наличие линейного члена можно связать с появлением локальных областей спонтанной намагниченности из-за введения примесей кобальта.

В заключении диссертации сформулированы основные выводы данной работы.

1. Синтезированы кристаллы Ре1_хСох51 с х = 0.001.0.005,0.01. В данном соединении при изменении концентрации примеси кобальта х кристаллическая структура остается неизменной. Кобальт растворен в матрице Ре51.

2. Создан высокотемпературный вибрационный магнитометр, оснащенный системой стабилизации параметров механических колебаний образца. За счёт применения отрицательной обратной связи нестабильность амплитуды колебаний не превышает 10"4. Эта система является оригинальной разработкой.

3. На основании исследований магнитных свойств полученных кристаллов с различным содержанием кобальта экспериментально показано, что качественный характер поведения магнитной восприимчивости не меняется. Однако абсолютная величина х растет с увеличением концентрации ионов кобальта.

4. Показано, что низкотемпературное поведение магнитной восприимчивости объясняется существованием суперарамагнитных кластеров железа и образованием Ре-Со комплексов. Высокотемпературное

иоведение связано с уменьшением энергетического зазора, разделяющего состояния железа e*g и e^'ig ПРИ легировании.

5. Установлено, что магнитотранспортные свойства удовлетворительно описываются в рамках модели Кондо. В соответствии с примесным механизмом рассеяния Кондо: на полученной экспериментальной кривой р(Т) присутствует минимум электросопротивления, зависимость р(Н) имеет квадратичный характер, имеет место температура «замерзания» спинов.

6. Наличие Со-подсистемы в FeSi приводит к возникновению спин-зависимого канала в рассеянии электронов проводимости. Увеличение концентрации кобальта приводит к подавлению магнитозависи-мого вклада и переходу к металлическому типу проводимости.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Д.А.Великанов, Г.Ю.Юркин Повышение точности прямых измерений на вибрационном магнитометре // Вестник КГУ (Физ.-мат. науки). -2006 . -в39. -С.48—53.

2. Д. А. Великанов, Г. Ю. Юркин, Г. С. Патрин Стабилизация параметров механических колебания образца в вибрационном магнитометре // Научное приборостроение. -2008, -Т.18, -вЗ. -С.86-94

3. Г.С. Патрин, В.В.Белецкий, Д.А. Великанов, Н.В. Волков, Г.Ю. Юркин Влияние примесных ионов кобальта на магнитные и электрические свойства кристаллов моносилицида железа // ЖЭТФ. -2011, -Т139, -в2, -С.351-358

4. G.Yu. Yurkin , G.S. Patrin, V.V. Beletsky, D.A. Velikanov Transport properties of FeSi with cobalt impurities // Solid State Phenomenon, Vols. 168-169, -2011, pp 493-496

-135. G.S. Patrin, V.V. Beletsky, D.A. Velikanov, G.Yu. Yurkin. Magnetic properties of FeSi with Co impurities. U J. Phys.: Conf. Ser.-2010.-200.-P.062021 (1-4)

6. Г.С. Патрин, B.B. Белецкий, Д.А. Великанов,H.B. Волков, Г.Ю. Юр-кин. Влияние примесных ионов Со на магнитные свойства кристаллов FeSi. Сборник трудов. 10м® Международный симпозиум «Упорядочение в минералах и сплавах». (ОМА-Ю). Ростов-на Дону, п. Jloo, Россия, 2007.-Т.2.-С. 103-104.

7. Patrin G.S., Beletsky V.V., Velikanov D.A., Yurkin G.Yu. Magnetic properties of FeSi crystals with Co impurities. H Book of abstracts. Moscow International Symposium on Magnetism, 2008, p.762-763.

8. Yurkin G.Yu., Patrin G., Velikanov D. Magnetic properties of Fe,.xCo,Si. И Book of abstracts. Moscow International Symposium on Magnetism. 2008, p.763-764

9. Патрин Г.С.. Белецкий B.B., Великанов Д.А., Юркин Г.Ю. Магнитные свойства кристаллов FeSi, легированных ионами кобапьта. Н Сборник трудов XXI Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах». Россия, Москва, 2009, С. 1673.

10.G.S. Patrin, V. Beletsky, D. Velikanov, G. Yurkin. Influence of low concentration Co impurity on magnetic and electric properties in FeSi crystals. // Program & Abstracts. International Conference on Magnetism (ICM-2009), Karlsruhe, Germany, 2009, P.361 (Th-D-6.6-46)

Цитированная литература

I. Патрин Г.С., Белецкий B.B., Великанов Д.А. и др. Нестехиометрия и низкотемпературные магнитные свойства кристаллов FeSi // ФТТ. 2006. Т. 48, №. 4. С. 658-662.

-192. M. Mihalik, М. Timko, P. Samuely et al. Magnetic properties and gap formation in FeSi//JMMM, 157-158, 637 (1996).

3. Г.С. Патрин, B.B. Белецкий, H.B. Волков, Д.А. Великанов, O.B. Закаева. Физические свойства кристалла Fe(.xDyxSi // ЖЭТФ. 2007. Т. 132, С.7-10.

4. Magnetic Properties of Metals (d-Elements, Alloys and Compounds). Editor: H.PJ. Wijn. Berlin: Springer-Verlag. 1991.181 P.

5. A.A. Абрикосов. Основы теории металлов. М.; Наука, 1987,520 С.

6. К. Schwarz, Р. Mohn, P. Blaha, & J.Kubler, J. Phys. F: Met. Phys., 14, 2659(1984).

7. В.Ю. Ирхин, Ю.П. Ирхин. Электронная структура, физические свойства и корреляционные эффекты в d- и f-металлах и их соединениях. Екатеринбург, УрО РАН. 2004. 472 С

Подписано к печати 04.03.2011 Формат 60x84/16 Тираж 60 экз., у. -п.л.:1,1. Заказ № 21 Отпечатано в типографии ИФ СО РАН 660036, Красноярск, Академгородок, ИФ СО РАН

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

СИСТЕМЫ ЕеьхСох8!.

1.1. Структурные свойства Ре 1 хСох81.

1.2. Магнитотранспортные свойства Ре1.хСох81.

1.3. Особенности магнитосопротивления Ре1хСох81.

1.4. Зависимость сопротивления Ре1хСох81 от давления.

1.5. Аномальный эффект Холла.

1.6. Коэффициент Зеебека.

1.7. Описание магнитных свойств Ре^Со^ с помощью модели Ы)А+БМРТ.

1.8 Постановка задач.

Глава 2. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ

СВОЙСТВ Ее,.хСох81.

2.1. Методики получения кристаллов.

2.1.1. Метод газового транспорта.

2.1.2. Описание установки для роста монокристаллов.

2.1.3. Приготовление поликристаллических образцов.

2.2. Определение структуры и количественный анализ образцов.

2.2.1. Полуколичественный метод определения состава вещества.

2.2.2. Рентгенофазовый анализ исследуемых образцов.

2.3. Магнитометрические методы.

2.3.1. Физические основы квантовой магнитометрии.

2.3.2. Исследование магнитных характеристик при помощи СКВИД-магнитометра.

2.3.3. Система стабилизации параметров механических колебаний образца в высокотемпературном вибрационном магнитометре.

2.4 Четырехзондовый метод измерения сопротивления.

Выводы.

Глава 3. СТРУКТУРА И СОСТАВ ПОЛИ- И

МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ Же^Со^.

3.1. Спектры рентгеновской дифракции.

3.2. Состав образцов.

Выводы.

Глава 4. МАГНИТНЫЕ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Ге1хСох

4.1. Результаты магнитометрических исследований.

4.2. Обсуждение результатов магнитостатических исследований.

4.3. Электрические свойства кристаллов.

Выводы.

Актуальность

На протяжении нескольких десятков лет фундаментом информационных технологий служила полупроводниковая электроника, основанная на операциях с электрическими зарядами электронов. Но улучшать характеристики полупроводниковых интегральных схем с каждым годом становится все труднее и труднее. «Зарядовая электроника» почти исчерпала свои ресурсы. Одной из возможных альтернатив является «спиновая электроника» — спинтроника, в которой функции зарядов выполняют электронные спины.

Впервые термин «спинтроника» был использован в совместном сообщении знаменитых Лабораторий Белла (Bell Labs) и ученых Йельского университета, которое датировано 30.07.1998. Специалисты выделяют три главных направления ее развития: квантовый компьютер, спиновый полевой транзистор и спиновая память.

Остановимся подробнее на спиновом полевом транзисторе SFET (spin field-effect transistor) [1]. Первые попытки создания спинового транзистора, в котором в качестве инжектора спинов использовались ферромагнитные контакты из железа, никеля и кобальта, потерпели крах. Все дело в том, что такой способ "впрыска" спинов через границу ферромагнитный металл/полупроводник малоэффективен (число поляризованных спинов всего около 1%) из-за большого различия в их проводимостях. Исследователями был предложен еще один вариант: нужно создавать новый класс материалов - магнитные полупроводники, которые, с одной стороны, были бы источниками спин-поляризованных электронов (спины выстроены в выбранном направлении), а с другой - легко интегрировались с традиционными полупроводниковыми устройствами. На текущий момент такие магнитные полупроводники уже существуют, например, GaMnAs и CdixMnxGeP2, на их основе осуществляются попытки создания спиновых устройств [2]. Как только будет налажено промышленное производство спиновых транзисторов, сразу же возрастет быстродействие, уменьшится энергопотребление и тепловыделение построенных на их основе микропроцессоров (которые, возможно, к тому времени назовут нанопроцессорами).

Также особый интерес проявляют к моносилицидам переходных металлов (М=Сг, Мп, Бе, Со, Ре^Со*) со структурой В20. Такие моносилициды обладают рядом интересных магнитных и транспортных свойств [3]. СгБ1 и Со81 являются парамагнетиком и диамагнетиком, соответственно. Мп81 давно известен как ферромагнетик с коллективизированными электронами. Если более точно, то взаимодействие Дзялошинского-Мория в кристаллической структуре В20 с нарушенной инверсионной симметрией создает спиновые моменты из-за скоса моментов ближайших соседей в Мп8Ь В результате МпБ! показывает дальнодействующую (=18 нм) геликоидальную спиновую структуру в отсутствии магнитного поля [4]. Ре81 — кубический узкозонный полупроводник (пространственная группа Р2]3). Особо острый интерес к нему стали проявлять в последнем десятилетии в большей степени из-за его сходства с редкоземельными узкозонными интерметаллическими соединениями, более известные как «изоляторы Кондо». Такое сравнение дает возможность изучения сложных многочастичных явлений, связанных с эффектом Кондо. Номинально чистые кристаллы моносилицида железа (Ре81), обладающие рядом уникальных свойств, характеризуются необычным поведением магнитной восприимчивости, тепловыми и электрическими параметрами. Так при повышении температуры удельное сопротивление (р) сначала монотонно уменьшается примерно в 4 раза, достигая минимума в районе Т ~ 300 К, а далее с ростом температуры медленно повышается. По этому признаку кристаллы Ре81 относят либо к классу Кондо соединений [5], либо к материалу, показывающему переход полупроводник-металл. Магнитная восприимчивость ( х ~ Ю 4 Д° Ю 6 ети/^-Ое) при повышении температуры до Т = 90 К сначала уменьшается, а затем значительно увеличивается, достигая максимума при Т = 500 К [6].

Изоструктурной копией FeSi является CoSi — диамагнитный полуметалл с независимой от температуры восприимчивостью. Существующие единичные эксперименты показывают, что введение ионов Со в матрицу FeSi приводит к кардинальному изменению магнитных свойств [7]. Сплавы системы Fej. xCoxSi отличаются также тем, что они магнитны почти для всех промежуточных концентраций, в то время как FeSi и CoSi немагнитные, последний и вовсе является диамагнитным полуметаллом. В литературе, посвященной FeixCoxSi, имеется ряд работ, связанных с различными интерпретациями и моделями для объяснения необычных магнитных свойств кристалла FeixCoxSi, однако до настоящего времени для описания всего набора физических свойств нет устоявшейся и общепринятой картины [8,9,10].

Целью данной работы является выяснение механизмов, отвечающих за формирование магнитного состояния и исследование магнитных и электрических свойств кристаллов FeixCoxSi.

Для выполнения поставленной задачи необходимо было выполнить следующие этапы работы:

1) Приготовить образцы FeixCoxSi с содержанием кобальта до 1%;

2) Паспортизация образцов;

3) Исследовать магнитные и электрические характеристики полученных образцов;

Далее, в гл.1 описывается современное состояние исследования систем FeixCoxSi. В целом, глава 1 обосновывает актуальность поставленной задачи и выбор методик получения образцов. В главе 2 описываются технологии, использованные при приготовлении образцов для исследования, а также используемые в работе экспериментальные методы. Глава 3 содержит результаты структурных исследований, а глава 4 - результаты изучения магнитных и электрических свойств образцов с обсуждением. Диссертация подытоживается краткими выводами.

Основные научные результаты диссертационной работы

1. По стандартной сплавной технологии были синтезированы поликристаллические образцы Ре1хСох81 с х = 0.001, 0.005, 0.01. В данном соединении (Ре1.хСох81) при изменении концентрации кобальта кристаллическая структура остается неизменной.

2. На основании исследований магнитных и электрических свойств поликристаллов с различным содержанием кобальта экспериментально показано, что при введении ионов кобальта в малых количествах качественный характер температурного поведения магнитной восприимчивости не меняется, однако происходит возрастание абсолютной величины магнитной восприимчивости. Из экспериментальных результатов также выявлено, что при введении кобальта в матрицу Бе81 удельное электрическое сопротивления уменьшается.

3. Установлено, что увеличение магнитной восприимчивости в кристаллах Ре1хСох81 связано с образованием Ре-Со комплексов, при этом суммарный магнитный момент содержит два вклада: вклад системы суперпарамагнитных железных кластеров, вклад от комплексов, содержащих ионы кобальта.

4. Поведение электрофизических свойств Ре1хСох81 во многом аналогично поведению Кондо системы. В случае легирования кристаллов Ре81 появляется дополнительный канал рассеивания на комплексах, содержащих кобальт. Определены температуры £ * при которых взаимодействия между магнитными примесями становятся существенными.

5. Определено, что зависимость электросопротивления от магнитного поля имеет квадратичный характер, что согласуется с механизмом рассеивания Кондо.

6. Модернизирован высокотемпературный вибрационный магнитометр. Изготовлен источник питания для электромагнита ФЛ-1. Максимальное достижимое магнитное поле 14 кЭ.

Публикации:

По данным диссертационной работы опубликованы четыре статьи в центральной научной печати.

1. Д.А.Великанов, Г.Ю.Юркин Повышение точности прямых измерений на вибрационном магнитометре // Вестник КГУ (Физ.-мат. науки). -2006. -b39.-C.48—53.

2. Д. А. Великанов, Г. Ю. Юркин, Г. С. Патрин Стабилизация параметров механических колебания образца в вибрационном магнитометре // Научное приборостроение.-2008,-т. 18, -вЗ, -С.86—94

3. Г.С. Патрин, В.В.Белецкий, Д.А. Великанов, Н.В. Волков, Г.Ю. Юркин Влияние примесных ионов кобальта на магнитные и электрические свойства кристаллов моносилицида железа // ЖЭТФ. -2011, -т.139, -в2, -С.351-358

4. G.Yu. Yurkin , G.S. Patrin, V.V. Beletsky, D.A. Velikanov Transport properties of FeSi with cobalt impurities // Solid State Phenomenon, Vols. 168-169,-2011, pp 493-496

Апробация

1. Великанов Д.А., Юркин Г.Ю. Магнитные свойства поликристаллов Fei. xCoxSi // ВНКСФ-2008, Сборник докладов, 2008 г.

2. Yurkin G., Patrin G., Velikanov D. Magnetic properties of Fe^CoxSi // MISM-2008 Abstracts, 2008 г., -С. 145

3. Patrin G.S., Beletsky V.V., Velikanov D.A., Yurkin G.Yu Influence of low concentrations Co impurity on magnetic and electric properties in FeSi crystals // The International Conference on Magnetism - ICM 2009, Germany, 2009, -C.347

4. G S Patrin, V V Beletsky, D A Velikanov and G Yu Yurkin Magnetic properties of FeSi with cobalt impuritie // Journal of Physics: Conference Series 200, 2010, 062021

5. Г.С. Патрин, B.B. Белецкий, Д.А. Великанов, Г.Ю. Юркин Магнитные свойства кристаллов FeSi, легированных ионами кобальта // Сборник трудов 21 Международной конференции НМММ-2009, 28 июня - 4 июля 2009 г., Москва, -С.56

6. Г.С. Патрин, В.В. Белецкий, A.M. Воротынов, Г.Ю. Юркин Магниторезонансные свойства кристаллов моносилицида железа //35 Совещание по физике низких температур (НТ-35), Тезисы докладов 29 сентября - 2 октября 2009 г., Черноголовка

7. G.S. Patrin, G.Yu. Yurkin, V.V. Beletsky, N.V. Volkov, D.A. Velikanov Physical properties of FeSi crystals with low concentration of Co dopant // EASTMAG-2010, -C.381

8. G.S. Patrin, G.Yu. Yurkin, V.V. Beletsky, N.V. Volkov, D.A. Velikanov Doping dependence of magnetic and electrical properties in FeixCoxSi // JEMS2010

Структура диссертации

В первом разделе проведен обзор теоретических и экспериментальных работ, в которых исследуются физические свойства системы FeixCoxSi. Магнитные и электрические свойства данной системы изучаются как на основе модели Кондо, так и на основе перехода полупроводник-металл. В конце литературного обзора дана постановка задачи. Во втором разделе приведены методики синтеза кристаллов FeixCoxSi, а также использованные методы определения структуры образцов и их количественного состава. Далее в разделе описана экспериментальная методика измерения транспортных характеристик FeixCoxSi, основанная на стандартном 4-х зондовом методе. Так же описаны методы измерения намагниченности в различных температурных диапазонах на СКВИД-магнитометре и высокотемпературном вибрационном магнетометре.

В третьем разделе приведены результаты экспериментального исследования структуры синтезированных образцов и их количественного состава. Представлены спектры рентгеновской дифракции и данные по концентрации элементов, входящих в состав Ре|хСох8ь

Четвертый раздел включает результаты исследования электрических и магнитных свойств кристаллов в различных магнитных поля при различных температурах. Показано качественное и количественное влияние примеси ионов кобальта в Ре1хСох81 на магнитные и электрические свойства.

В заключении сформулированы основные выводы данной работы. Таким образом, работа состоит из четырех основных разделов, а так же введения и заключения. Содержит 40 рисунков, 73 библиографических ссылок и занимает объем 108 страницу печатного текста. и

Выводы диссертационной работы:

1. Синтезированы кристаллы Ре1хСох81 с х = 0.001, 0.005, 0.01. В данном соединении при изменении концентрации примеси кобальта х кристаллическая структура остается неизменной. Кобальт растворен в матрице ГеБь

2. На базе лабораторного магнита ФЛ-1 создан высокотемпературный вибрационный магнитометр оснащенный системой стабилизации параметров механических колебаний образца. Эта система является оригинальной разработкой.

3. На основании исследований магнитных свойств полученных кристаллов с различным содержанием кобальта экспериментально показано, что качественный характер поведения магнитной восприимчивости не меняется. Однако абсолютная величина % растет с увеличением концентрации ионов кобальта.

4. Показано, что низкотемпературное поведение ч магнитной восприимчивости объясняется существованием суперарамагнитных кластеров железа и образованием Бе-Со комплексов. Высокотемпературное поведение связано с уменьшением энергетического зазора, разделяющего состояния железа е\ё и при легировании.

5. Установлено, что магнитотранспортные свойства удовлетворительно описываются в рамках модели Кондо. В соответствии с примесным механизмом рассеяния Кондо на полученной экспериментальной кривой р(Т) присутствует минимум электросопротивления, зависимость р(Н) имеет квадратичный характер. Имеет место температура «замерзания» спинов.

6. Наличие Со-подсистемы в Ре81 приводит к возникновению спин-зависимого канала в рассеяние электронов проводимости. Увеличение концентрации кобальта приводит к подавлению магнитозависимого вклада и переходу к металлическому типу проводимости.

Заключение

В ходе работы синтезированы кристаллы FeixCoxSi с х = 0.001, 0.005, 0.01. По результатам рентгенографических исследований установлено, что все образцы являются однофазными и имеют структуру номинально чистого FeSi. Фазовый анализ показал, что содержание железа, кремния и кобальта имеет отклонение не более 5% от расчетного.

На полученных кристаллах выполнены магнитные и транспортные измерения. Для каждого образца получены зависимости %(Т), а(Н), р(Т), р(Н). Использованный диапазон температур от 4.2 до 1000 К. Диапазон магнитных полей от 0 до 20 кЭ для магнитных измерений и от 0 до 90 кЭ - для транспортных.

На основании полученных экспериментальных результатов было установлено, что влияние примесных ионов кобальта в кристалле FeSi приводит к модификации магнитных и электрических свойств. Обнаружено, что при введении примесных ионов кобальта в малых количествах качественный характер температурного поведения магнитной восприимчивости практически не меняется. Однако абсолютная величина % f растет с увеличением концентрации ионов кобальта. При этом наблюдаемый рост восприимчивости различен в низкотемпературной и высокотемпературной областях. Величина высокотемпературного максимума при увеличении концентрации примесей растет сильнее, чем величина восприимчивости в низкотемпературной области и заметно больше, чем у номинально чистого кристалла. При исследованных концентрациях зависимость М(Н) имеет практически линейный вид, показывая при обращении магнитного поля слабый гистерезис, ширина которого увеличивается по мере увеличения концентрации примесей. Тангенс угла наклона кривых намагничивания растет с увеличением концентрации.

Низкотемпературные особенности поведения магнитной восприимчивости объясняются существованием суперпарамагнитных кластеров железа и образованием Fe-Co комплексов. Выполнена подгонка низкотемпературной части экспериментальных кривых намагниченности, получено удовлетворительное согласие. Магнитный момент на ионе Со возникает из-за изменения энергетической структуры, вследствие относительного сдвига подзон со спинами «вверх» и «вниз».

Магнитотранспортные свойства удовлетворительно описываются в рамках модели Кондо. В кристаллах Ре1хСох81 возникают дополнительные Со-содержащие магнитные рассеивающие комплексы. Магнитного порядка в кристалле еще не возникает, тем не менее, наряду с увеличением концентрации электронов проводимости, уменьшается расстояние между различными магнитными образованиями, и возникают дополнительные корреляции, т.е. магнитные взаимодействия становятся сильнее. Это приводит к тому, что температура «замерзания» спинов повышается при увеличении содержания ионов кобальта, что и наблюдается экспериментально.

Наличие Со-подсистемы приводит к возникновению спин-зависимого канала в рассеянии электронов проводимости. Увеличение концентрации кобальта приводит к подавлению магнитозависимого вклада и повышению температуры «замерзания» спинов. В соответствии с механизмом рассеяния Кондо зависимость электросопротивления от магнитного поля имеет квадратичный характер, причем имеет место уменьшение р. В данном случае отношение линейного члена к квадратичному уменьшается примерно в 5 раз. Из наличия в полевых зависимостях электросопротивления линейного члена следует, что имеются признаки образования магнитоупорядоченных микрообластей.

1. S. Datta and В. Das. Electronic analog of the electrooptic modulator// Appl. Phys. Lett. (USA) Vol. 56. - 1990. - P. 665-667

2. H. Ohno. Making nonmagnetic semiconductors ferromagnetic// Science Vol. 281. — 1998.-P. 951

3. D. Shinoda and S. Asanabe. Magnetic Properties of Silicides of Iron Group Transition Elements//.!. Phys. Soc. Jpn. -Vol. 21.-1966. -P.555

4. Y. Ishikawa, K. Tajima, D. Bloch, and M. Roth. Helical spin structure in manganese silicide MnSi// Sol. St. Com. -Vol.19. -1976. -P. 525

5. Мотт Н.Ф.// Переходы металл — изолятор. -M.: Наука, 1979.

6. М. A. Chernikov, L. Degiorgi, Е. Felder, S. Paschen et al. Low-temperature transport, optical, magnetic and thermodynamic properties of FeixCoxSi// Phys. Rev. B. -Vol. 56. — 1997.-P. 1366-1375

7. S. Asanabe, D. Shinoda, Y. Sasaki. Semimetallic properties of Coi.xFexSi solid solution//. Phys. Rev. Vol. 134. - 1964. - PP. 774-779

8. M. K. Chattopadhyay, S. B. Roy and Sujeet Chaudhary. Magnetic response of Fei xCoxSi alloys: A detailed study of magnetization and magnetoresistance// Phys. .Rev. В — Vol. 66. -2002. -P. 174421

9. Y. Onose, N. Takeshita, C. Terakura et al. Doping dependence of transport properties in Fei.xCoxSi// Phys. Rev. В -Vol. 72. -2005. -P. 224431

10. Hu Zhi-Hui, He Wei, Sun Young. First principles study on the electronic structure and magnetism of Fe,.xCoxSi alloys// Chin. Phys. Soc. -Vol. 16. -2007. -P3863

11. Y. Tokura. Colossal Magnetoresistive Oxides, Gordon and Breach, New York, 1999

12. N. Manyala, Y. Slides, J.F. Ditusa et al. Magnetoresistance from quantum interference effect in ferromagnets// Nature(London). -Vol.404. -2000. -P. 581

13. Лякишев Н.П.// Диаграммы состояния двойных металлических систем. -М.: Машиностроение, 1997

14. J. Beille, J. Voiron, F. Towfiq, M. Roth and Z. Y. Zhan Helimagnetic structure of the \ FexCoi.xSi alloys// J. Phys. F: Met. Phys. -Vol. 11. -1981. -P2153

15. J.H. Wernick, G.K. Wertheim, R.C. Sherwood Magnetic behavior of the monosilicides of the 3d-transition elements// Mater. Res. Bull. -Vol. 7. -1972. -P1431

16. J. Guevara, V. Vildosola, J. Milano, and A Llois Half-metallic character and electronic properties of inverse magnetoresistant Fel-xCoxSi alloys// Phys. Rev. В —Vol. 69. — 2004. -P.184422

17. M. Kataoka and O. Nakanishi Helical Spin Density Wave Due to Antisymmetric Exchange Interaction// J. Phys. Soc. Jpn. -Vol. 50 -1981. p. 3888

18. J. Beille, J. Voiron, M. Roth Long period helimagnetism in the cubic B20 FexCoi-xSi and CoxMm-x Si alloys// Sol. St. Com. -Vol.47. -1983. -P. 399

19. M. K. Chattopadhyay, S. B. Roy, S. Chaudhary and K. J. Singh Magnetic response of Fei.xCoxSi alloys: A detailed study of magnetization and magnetoresistance// Phys. Rev. B -Vol. 66. -2002. -P. 174421

20. Y. Taguchi, Y. Tokura Magnetotransport phenomena in a metallic ferromagnet on the verge of Mott transition: Sm2Mo207// Phys. Rev. B -Vol. 60. -1999. -P. 10280

21. C. Pfleiderer, S.R.Julian, G.G. Lonzarich Non-Fermi-liquid nature of the normal state of itinerant-electron ferromagnets//Nature (London). -Vol.414. -2001. -P. 427

22. N. Doiron-Leyraud, I.R. Walker, L. Taillefer Fermi-liquid breakdown in the paramagnetic phase of a pure metal// Nature (London). -Vol.425. -2003. -P. 595

23. N. Manyala, Y. Slides, J. F. Ditusa, G. Aeppli Large anomalous Hall effect in a silicon-based magnetic semiconductor//Nature Mater. -Vol.427. -2004. -P. 255

24. Zhong Fang, Naoto Nagaosa, Kci S. Takahashi The Anomalous Hall Effect and Magnetic Monopoles in Momentum Space// Science. -Vol.302. -2003. -P. 92

25. R. Kaplus and J. M. Luttinger Hall Effect in Ferromagnetics// Phys. Rev. -Vol. 95. -1954.-P. 1154

26. R. Mathieu, A. Asamitsu, H. Yamada et al. Hysteretic current-voltage characteristics and resistance switching at an epitaxial oxide Schottky junction SrRuO// Phys. Rev. Lett. — Vol. 93. -2004. -P.54

27. J. M. Ziman, Principle of the Theory of Solids// Cambridge University Press, Cambridge, England, 1964

28. V.V. Mazurenko, A.O. Shorikov, A.V. Lukoyanov et al. Metal-insulator transitions and magnetism in correlated band insulators: FeSi and Fei-xCo^Si// Phys. Rev. B —Vol. 81. — 2010. -P.125131

29. J. Guevara, V. Vildosola, J. Milano, and A. M. Llois Half-metallic character and electronic properties of inverse magnetoresistant Fei-xCoxSi alloys// Phys. Rev. B -Vol. 69.-2004.-P. 184422

30. M. P. J. Punkkinen, K. Kokko, M. Ropo et al Magnetism of (FeCo)Si alloys: Extreme sensitivity on crystal structure// Phys. Rev. B -Vol. 73. -2006. -P.024426

31. Jacques Ouvrard, Roland Wandji, Bernard Roques //Journal of Crystal Growth N13. 1972. P.406-409

32. Великанов Д.А., Юркин Г.Ю. Повышение точности прямых измерений на вибрационном магнитометре. Вестник Красноярского государственного университета (Физико-математические науки), 2006 г., №39, -С.48—53.

33. Д. А. Великанов, Г. Ю. Юркин, Г. С. Патрин Стабилизация параметров механических колебания образца в вибрационном магнитометре, Научное приборостроение, 2008, том 18, № 3, -С. 86-94

34. Poulopoulos P., Baberschke К. Magnetism in Thin Films // J. Phys.: Condens. Matter. 1999. V 11, N 48. P. 9495-9515.

35. Патрин Г.С., Белецкий В.В., Великанов Д.А. и др. Нестехиометрия и низкотемпературные магнитные свойства кристаллов FeSi // ФТТ. 2006. Т. 48, №. 4. С. 658-662.

36. Foner S. Versatile and Sensitive Vibrating- Sample Magnetometer // Rev. Sei. Instr. 1959. V 30, N7. P. 548-557.

37. Боярский JI.А., Стариков M.A. Вибрационный магнитометр с компенсирующей катушкой // Работы по физике твердого тела (Сборник). Новосибирск: Наука, 1967. С. 191-202.

38. Лаврухин A.M. Установка с вибрационным магнитометром для определения статических характеристик ферроматериалов // Измерительная техника. 1967, № 10. С. 53-57.

39. Голант K.M., Веселаго В.Г. Простой вибрационный магнитометр для исследования ферромагнетиков // ПТЭ. 1975. № 4. С. 189-191.

40. Сигал Г.П., Соколов Б.Ю. Регистрирующая схема для автокомпенсационного вибромагнитометра//ПТЭ. 1995. № 1. С. 132-135.

41. Бажан А.Н., Боровик-Романов A.C., Крейнес Н.М. Магнитометр для определения величины и направления намагниченности в анизотропных кристаллах // ПТЭ. 1973. № 1.С. 213-216.

42. Flanders P.J., Doyle W.D. Motor Driven Magnetometer for Thin Magnetic Films // Rev. Sei. Instr. 1962. V 33, N 6. P. 691-693.

43. Тагиров Р.И. Вибрационный магнитометр для измерения магнитных свойств ТМП // Аппаратура и методы исследования тонких магнитных пленок (Сборник). Красноярск, 1968.С. 96-101.

44. Noakes J.E., Arrott A., Haakana C. Vibrating Sample Magnetometers // Rev. Sci. Instr.1968. V 39, N 10. P. 1436-1438.

45. Кусков Г.С., Ларионов JI.B., Обер Э.О. К вопросу об оптимальной конструкции вибрационного магнитометра для измерения намагниченности насыщения ферромагнитных материалов // Электронная техника. Серия 7. Ферритовая техника.1969, №. 4. С. 28-35.

46. Соколов В.И. Автокомпенсационный магнитометр со сверхпроводящим соленоидом // ПТЭ.1971. № 5. С. 206-208.

47. Панина Л.К. Вибрационный магнитометр с компенсационной схемой катушек и удвоением частоты // ПТЭ. 1981. № 1. С. 218-219.

48. Бадаев А.Д., Бояршинов Ю.В., Карпенко М.М. Автоматизированный магнетометр со сверхпроводящим соленоидом. М.: ПИК ВИНИТИ,1985. № 69-85 деп. 32 с.

49. Шурухин Б.П., Кузнецов В.Н., Махоткин В.Е., Булушев А.Г. Высокотемпературный магнитометр с вибрирующей платформой // ПТЭ. 1985. № 1.С. 209-210.

50. Максимочкин В.И., Трухин В.И., Гарифуллин Н.М., Хасанов Н.А. Автоматизированный высокочувствительный вибрационный магнитометр // ПТЭ. 2003. №5. С. 132-137.

51. Arrott A., Goldman J.E. Principle for Null Determination of Magnetization and Its Application to Cryogenic Measurements // Rev. Sci. Instr. 1957.V 28, N 2. P. 99-102.

52. Zieba A., Foner S. Superconducting Magnet Image Effect Observed with a Vibrating Sample Magnetometer // Rev. Sci. Instr. 1983. V 54. No 2. P. 137-145.

53. Мирясов H.3., Рубцов B.K. Лабораторный электромагнит // ПТЭ. 1959. № 5. С. 142143.

54. Геращенко О.А., Гордов А.Н., Еремина А.К. и др. Температурные измерения: Справочник. К.: Наук, думка, 1989. 704 с.

55. Поливанов К.М., Калугин Е.И., Криваксин А.И. Оптимальная конфигурация приемных катушек вибрационного магнитометра // ПТЭ. 1971. № 5. С. 203-205.

56. Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем. М: Мир, 1982. 520 с.

57. Альтшуллер Г.Б., Елфимов Н.Н., Шакулин В.Г.Кварцевые генераторы: Справочное пособие. М.: Радио и связь, 1984. 232 с.

58. G S Patrin, V V Beletsky, D A Velikanov and G Yu Yurkin Magnetic properties of FeSi with cobalt impurities, Journal of Physics: Conference Series 200, 2010, 062021

59. Г.С. Патрин, В.В.Белецкий, Д.А. Великанов, Н.В. Волков, Г.Ю. Юркин, ЖЭТФ, №11, 2011г, т.112

60. M. Mihalik, M. Timko, P. Samuely et al. Magnetic properties and gap formation in FeSi// JMMM, 157-158, 637 (1996).

61. Г.С. Патрин, B.B. Белецкий, H.B. Волков, Д.А. Великанов, O.B. Закиева., ЖЭТФ, 132,7(2007).

62. Н. Yasuoka, J.H. Wernick, & G.K. Wertheim Local moment formation in substituted and cobalt-rich CoSi // Mater.Res.Bull., 9, 223 (1974).

63. Magnetic Properties of Metals (d-Elements, Alloys and Compounds). Editor: H.P.J. Wijn. Berlin: Springer-Verlag. 1991. 181 P.

64. J. Beille, J. Voiront, F. Towfiq, M. Roth et al. J. Phys.F: Metal.Phys., 11, 2155 (1981).

65. C.B. Григорьев, В.А. Дядькин, C.B. Малеев и др., ФТТ, 52, 852 (2010).

66. В.А. Губанов, А.И. Лихтенштейн, A.B. Постников. Магнетизм и химическая связь в кристаллах. М.; Наука, 1985.

67. H. Morozumi, II. Yamada. Half metallic state of (Fe,Co)Si with B20-type structure // JMMM, 310,1048(2007).

68. Z.Schlesinger, Z. Fisk, H.-T. Zhang et al. Unconventional charge gap formation in FeSi // Phys. Rev. Lett., 71, 1748 (1993).

69. H.R. Krushna-Murthy, J.W. Wilkins, K.G.Wilson. Phys. Rev., 21, 1003 (1980).

70. A.A. Абрикосов. Основы теории металлов. M.; Наука, 1987, 520 С.

71. К. Schwarz, Р. Mohn, P. Blaha, & J.Kubler., J. Phys. F: Met. Phys., 14, 2659 (1984).

72. В.Ю. Ирхин, Ю.П. Ирхин. Электронная структура, физические свойства и корреляционные эффекты в d- и f-металлах и их соединениях. Екатеринбург, УрО РАН, 2004,472 С