Магнитные свойства интерметаллических соединений гольмия с элементами группы железа и индием при высоких температурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

РТ5 ОД

1 о ДПР 2300

АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН ИНСТИТУТ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

На правах рукописи САЛАХИТДИНОВА Майсара Камолидиновна

УДК 538.214:546.65

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ ГОЛЬМИЯ С ЭЛЕМЕНТАМИ ГРУППЫ ЖЕЛЕЗА И ИНДИЕМ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

(01.04.07 — физика твердого тела)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ТАШКЕНТ - 2000 г.

Работа выполнена на кафедре общей физики и физики магнитных явлений Самаркандского государственного университета им. А. Навои.

Научный руководитель:

д. ф.-м. н., профессор КУВАНДИКОВ О. К.

Официальные оппоненты:

Член-корреспондент АН РУ, д. ф.-м. н., профессор ВАХИДОВ Ш. А.

к. ф.-м. н., заведующий лабораторией ИЯФ АН РУ КАЛАНОВ М. У.

Ведущая организация:

Узбекский Национальный Университет им. Мирзо Улугбека

Защита состоится _¿треля_ 20(Ю г_

в 930 часов на заседании Специализированного Совета, Д. 015.15.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора физико-математических наук в Институте ядерной физики АН РУ по адресу: 702132, г. Ташкент, пос. Улуг-бек, ИЯФ АН РУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Ядерной Физики АН РУ.

Автореферат разослан <Л(ОртО 2000 года.

Ученый секретарь Специализированного совета, доктор физ.-мат. наук

ВЪ ЦЪ^'д

ЧОО. /О

ХАКИМОВ 3. М.

ВЪвЕ, 1.03

ОЫЦЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАКОТЫ.

Актуальность темы: Редкоземельные металлы (РЗМ) и их многочисленные соединения вызывают большой интерес ,в святи с тем, что на основе нч можно создать новые материалы для техники, в частности, материалы с особыми магнитными свинствами. Однако для этого необходимо иметь подробную информацию об их электронной, кристаллической и магнитной структурах. Нссмогря на большое число проведенных исследовании эта информация eme недостаточна. Особенно мало сведении имеется п литературе о магнитных свойствах РЗМ и их соединений в области высоких температур, при которых они находятся как в твердом, так и в жидком состояниях.

Наличие незаполненных 4Г-оболочек в РЗМ играет определяющую роль в механизме кинетических явлений, оптических, магнитных и других физических свойствах этих материалов, которые находят широкое практическое применение в области черной металлургии и металлургии специальных сплавов, полупроводниковой электронике и лазерной технике; используются при конструировании постоянных магнитов, при изготовлении новых типов катализаторов, материалов с высоким значением мапштострикцГш, поглотителей-нейтронов в ядерной технике и т.д.

Кроме того, изучение физических, п том числе магнитных свойств РЗМ, представляет чисто научный характер, поскольку природа обменных п магнитных взаимодействий в них до настоящего времени не достаточно ясна. Для объяснения необычных, и зачастую, уникальных эффектов, связанных с наличием в исследуемых ма1Сриалах 41- уровней, были созданы н !»;г!Ч!РШ'ЧС» новые чеоретческие модели

В настоящей диссертации была поставлена задача исследования влиянии немагнитных (1м) и магнитных металлов (Fe. Со) на мапппные свойства (состояния 1í-").tí ¡;i¡h iii >0 го.чьмт в широком интервале температур, охватывающие твердое состояние, фазовые переходы (полиморфные и плавления! и vkji."кое состояние o6pn¡yiomnx соединений гольмия с индием,

А1' *"! lt_ Jilí' -V * *! VJLÜ.'.'." i1"-1.'-'___ ' V'-'WO h;:ci ояшей работы является

туюн.о :.i;;i ;m i ,¡-■; »¡t.'iiciü «wtí--|>M'í!-• i.¡i'*tvct.M>; соединении »>'.¡11 с оемг.гшпиым mc.,í.i.io,\¡ - нндием o i míii iuii.',¡miii'.:ii im.j мегаяшмн ~ >i-e.i'.'v.M 11 r»iVri.,it«i при гмеокич •ичкерлуряч, ичвашиа-он.их locp.ice н •-кндкоо состояния, путем решения ¡"ii,ii\ ;,t,ur::

!. íhT'i.vnmiinui юмнер'.иурпо;; кг-.дснмссui нирпой восприимчивости •/(1 ) lO.II.MII'l и его сос.шнч-ыи! с шипем в чч'рлом и х.'ндком состояниях i' пшерпате темпер.тр in .>.;) К до К

I. Исследования температурной зависимости магнитной восприимчивости х(Т) чистых переходных металлов (ГШ = 1-е, Со) и соединений гольмия с Г1М в твердом п жидкой состояниях в интервале температур от 300 К до 2000 К.

3. Проверка применимости теоретических моделей магнетизма к описанию полученных экспериментальных результатов по магнитной восприимчивости исследованных соединений как и твердом, так и в жидком состояниях.

Научная ноыпна :

1. Впервые получены экспериментальные данные по температурной зависимости магнитной восприимчивости х(Т) соединений гольмия с индием и с ПМ, охватывающие их твердое состояние, процесс плавления и жидкое состояние.

2. Впервые обнаружено существование высокотемпературного магнитного фазового перехода антиферромагнетизм-парамагнетизм в соединениях 11о„1-е:л, ПоИез и НоРе:.

3. Показана применимость обшей теории парамагнетизма Ваи-Флека для ингерметаллических соединений гольмия с индием и молекулярной теории магнетизма Несля доя иитерметаллических соединений гольмия с ПМ. . ■

Ннучио-нпактнчсскпи ценность:

♦ Полученные ре!ультаты по исследованию магнитных свойств твердого и жидкого состояния соединеимй гольмия с индием и ПМ (Ре, Со) могут быть использованы при изучении электронной и магнитной структуры интерметаллических соединений РЗМ с немагнитными и машигными металлами, а гакже при создании новых магнитных материалов.

♦ Полученные результаты позволяют уточнить и конкретизировать существующие теоретпческ те модели магнетизма ингерметаллических соединений и сплавов.

Защищаем 1.10 по.чпжетт: >

1. Обнаружение существования высокотемпературного фазового перехода антиферромагнетизм-парамагнетизм в соединениях НобРегз, НоРе3 и НоРе2, и магии того фазового превращения ферримагнетизм-парамагнетизм в соединениях НогСо? и 11оСо3.

2. Эффекты влияния немагии гного металла - индия и магнигоактивных металлов (Ре, Со) на изменение магнитных характеристик (магнитного момента и температуру .магнитного упорядочения) в изученных соединениях.

3. Результаты по определению параметров молекулярного поля, полученные на основе экспериментальных данных по температурной

зависимости магнитной восприимчивости соединений систем Ho-Fe и 1!о-Со.

4. Уточнение параметров теории РККИ применительно к соединениям систем. Ho-Fe и Но-Со.

Апробация работы; Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Международном школе-конференции молодых ученых "Solid state physics: Fundamentals and applications" (г. Киев, 1997, 14-22 июня); на Международной конференции "Современные проблемы физики" (г. Самарканд, 1997, 18-20 ноября); Международной конференции "Проблемы теоретической физики и физики твердого тела" (г. Бухара, 1997); в IX Всероссийской конференции "Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов" (г. Екатеринбург, 1998, 15-18 сентября); на Международной первой региональной конференции по магнитным и сверхпроводящим материалам , (г. Тегеран, 1999, 27-30 сентября).

Оклад соискателя: Приведенные в диссертации экспериментальные результаты получены лично автором. Диссертант принимала активное .участие в постановке задачи исследования, в обсуждениях, и интерпретациях полученных результатов. Основные выводы, прнвелсиные в заключительном разделе диссертации, сформулированы лично соиска)е.чсм.

Нуиликаппи: Основные результаты диссертационной работы изложены в 8 печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.

Структура н оОьен рдбтм: Диссертация тложена на 112 страницах машинописного текста, состоит из введения. 4 глав, выводов, списка цитированной литературы из 120 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во впедешш сформулированы задачи и цель исследований, отмечены степень новизны, научная и практическая значимость результатов, а также описаны содержание и структура диссертации. Приведены основные положения, выносимые на защиту.

В нерпой главе приводятся обзор литературы, посвяшецной атомной, кристаллической и зонной структурам РЗМ, ПМ и Их соединений. Кратко рассматриваются теории ферромагнетизма Нееля, теория парамагнетизма Ваи-Флека и косвенного обменного взаимодействия в 1'ЗМ, ПМ и их соединениях, излагаются основные экспериментальные результаты по изучению парамагнитных свойств чистых РЗМ, чистых ПМ и их соединений с гольмием. Приводятся данные о параметрах ре'ше'гок, структурных типах и парамагнитных свойствах гольмия и его соединений с индием, железом и

кобальтом. В конце главы, сделано заключение о том, что ограниченность

£

информации о магнитных свойствах исследуемых металлов и соединений вызывает необходимым дальнейшее накопление экспериментального материала иб их магнитных характеристиках при высоких температурах с целыо полного понимания их магнитной природы, установления их электронной структуры и выяснения влияния немагнитного элемента и магншоякпивного металла на . магнитные характеристики РЗМ. Сформулированы задачи исследования.

Но мтороп глаис описана экспериментальная установка и методы исследования магнитной восприимчивости при высоких температурах, а также способы и методы приготовления образцов. В работе для приготовления образцов использовались металлы высокой чистоты: Но (99.92 %), Со (99.95 %), Ре (99.94 %) и индия (99.9 %). Исследования температурной зависимости магнитной восприимчивости соединений системы Но-1п и Но-ПМ (ПМ=Ре,Со) проводили в тиглях из окиси алюминия, имеющих полезный объем 120-180 мм3. Высокая летучесть РЗМ, а также их активное взаимодействие с газами и неметаллическими примесями вызвали необходимость герметизации тиглей ц использования инертной атмосферы с избыточным давлением и камере нагрева.

Исследуемые соединения системы Но-1п и Но-ПМ (ПМ=Ре, Со) готовили следующим образом. Очищенную от окисной пленки и необходимого по составу интерметаллида количества РЗМ и индия помещали в тигель и быстро запрессовывали, а затем сплавляли в экспериментальной установке в атмосфере гелия с избыточным давлением 0.2-0.3 атм.

Для гомогенизации проводили многократную плавку вблизи температуры плавлении (Т1Н) при температурном интервале Т,и-Т~±373 К и отжиг при температуре 1=ТШ-373 К в' течении 1-2 часов. Весовой контроль показал, что испарение компонентов в процессе выплавки и измерений не превышает 0.3 % от исходного веса тигля с шихтой.

Далее описывается коне рукция экспериментальной установки для. измерения магнитной восприимчивости при высоких температурах и подробно анализируются ошибки измерения магнитной восприимчивости на этой установке. Чувствительность установки по х составляла 5-10"7 см'/г. В качестве силового индикатора использовались вертикальные маятниковые весы. Существенное преимущество этих весов заключается в том, что чувствительность установки может широко варьироваться изменением центра тяжести маятника относительно точки опоры последнего, которое осуществляется с помощью сменного' подвижного груза. Измерения проводились - но методу Фарадея с компенсацией отклонений на нуль. Неоднородное магнитное поле создавалось электромагнитом типа ФЛ-1, снабженным наконечниками специальной формы, которые обеспечивали

постоянство произведения Н}(0Н/бх) на участке порядка 12 мм вдоль линии перемещения образца.

Для исследования температурной зависимости ма! шпион восприимчивости использовался трубчатый нагреватель из графита. Для получения стабильного температурного поля п для уегранишя конвекционных потоков нагреватель окружался цилиндрическими -жран^у-к из молибдена и окиси бериллия. При этом нечь обеспечивала однородную зону температуры протяженное! ыо 25 мм. Мощность печи при 2 К'1) к составляла 8 кВт. Магнитные весы и шнреяатсль пометалщ . : водоохлаждаемую ]самеру,. заполняемую инертным газом нос.г'з предварительной откачки до 10"'ммрт.ст.

Подробный анализ показал, что суммарная ошибка измерения магии ¡нон восприимчивости на описанной установке не превышала 3 %.

В перпом параграфе тре1ьей главы приведены и обсужден;,: результаты исследования магнитной восприимчивости чистого гольмия. Из рнс.1 видно, что ни полиморфный переход, ни процесс плавления не вызывают разрыва кривых зависимости х'(Т) гольмия. При температурах эгих переходов на зависимости х''(Т) наблюдаются лишь слабые аномал,":! (изломь!). Это дает возможность предположить о неизменности квантового состояния 4Г-алектронов в гольмии во всем интервале температур. Температурная зависимость магнитной восприимчивости для чистого гольмия следует закону:

как в твердом, так и в жидком состояниях. Значения С и 0Р в формуле (¡) были рассчитаны метолом наименьших квадратов после статистической обработки экспериментальных зависимостей х'О). которые далее использовались для расчета эффективного магнитного момента /1„|ф чистого гольмия но следующей формуле:

МФ ^-ГКСГ = 2.83(МаС)1'2: (2) Нб V Мл у

где }1Б - магнетон Бора, КБ - постоянная Больцмана, МА - число Аяогадро, Ма- атомный вес элемента, С - постоянная Кюри-Вейсса.

Во втором параграфе третьей главы приведены и обсуждены результаты измерения магнитной восприимчивости соединений гольмия с немагнитным металлом - индием (рис. I). Анализ экспериментальных данных температурной зависимости х('П для всех интерметаллических соединении системы Но-1п показал, что с увеличением температуры восприимчивость

этих соединении уменьшается как для твердого, так и для жидкого состояния, не обнаруживая аномалий в поведении при температурах плавления. При плавлении для соединений Но|п наблюдается небольшой скачок магнитной восприимчивости, абсолютное значение которого быстро убывает с ростом концентрации гольмия. Исследована корреляция между величиной магнитной восприимчивости и стехиометрическим составом соединений системы По-1н.

Обработкой экспериментальной зависимости х'С) были рассчитаны температуры Кюри (0И) и постоянные Кюри-Вейсеа (С). Полученные данные использовались для определения аффективного магнитного момента, приходящегося на один атом гольмия, значения которого оказались близки к его теоретическому значению, равному Ю,6 >1 г„ рассчитанного по известной формуле:

=А'ЛФ + 0]"г.Яе; (3)

где спектроскопический фактор (фактор Ланде), Л - полный механический момент основного состояния нона гольмия. Во всем исследуемом интервале температур значения для твердого и жидкого состояний мало

отличается друг от друга. Это свидетельствует о слабом влиянии ионов индия на квантовые состояния 4{- электронов в ионе Но,+ в изучаемых соединениях.

Оценены параметры обменного взаимодействия А для всех соединений Но-1п н показано, что они в твердом и жидком состояниях отличаются друг от друга на порядок величины, при этом в твердом состоянии этот параметр больше, чем в жидком состоянии.

В периом параграфе четвертом главы приведены и обсуждены результаты исследования магнитной восприимчивости железа и кобальта в твердом и жидком состояниях. Результаты исследований зависимости х(Т) железа и кобальта приведены на рис. 2 и 3.

Анал« данных показывает, что температурная зависимость магнитной восприимчивости чистого железа с увеличением температуры изменяется сложным образом (рис.2). Фазовые превращения, происходящие е> нем при 1183, 1671 и 1712 К сопровождаются скачкообразным уменьшением %■ При плавлении железа магнитная восприимчивость уменьшается. Анализ х 'СО показал, что температурнО-незавнсимая част!> Хо пренебрежимо мала. Это служит основанием для описания зависимости х(Т) законом Кюрн-Вейсса.

Для чистого кобальта магнитная восприимчивость уменьшается с . увеличением температуры как в твердом, так и в жидком состоянии (рнс.З). Плавление его сопровождается небольшим скачкообразным уменьшением величины/"1.

Далее в четвертой главе приводятся обсуждения результатов исследования магнитной восприимчивости соединений гольмия с железом при высоких температурах. Зависимости х(П для соединений Но-ПМ (ПМ=Ре,Со) находятся в хорошей корреляции с диаграммой плавкости изучаемых систем. Гомогенизирующий отжиг исследованных соединений проводили при температурном интервале Т+373 К< Т,„<Т-373 К для каждою соединения согласно диаграмм плавкости изучаемых систем. Синтез, гомогенизация и измерения проводили в алундовых (A^Oi) тиглях при атмосфере очищенного гелия с избыточным давлением.

Анализ экспериментальных результатов' температурной зависимости магнитной восприимчивости х (Т) для соединений систем lio-Fe показал, что магнитная восприимчивость изменяется сложным образом:

■ во-первых с увеличением температуры восприимчивость соединений Ho(,Fei.i, HoFei и HoFe2 сначала возрастает и достигает максимального значения при 983, 988 и 978 К соответственно, а далее уменьшается по закону Кюри-Вейсса; " во-вторых, вблизи указанных температур с увеличением напряженности магнитного поля восприимчивость этих соединений уменьшается.

Эти два экспериментальных признака свидетельствуют о

принадлежности изучаемых соединении к ангиферромагнешкам и в области вышеуказанных температур происходит магнитное превращение антиферромагнетизм-парамагнетизм.

Температурная зависимость х (Т) соединений HojCo, Ho.iCo.i, НоСо5 и Н02С017, так же как для чистых Но и Со, имеет линейный характер как в твердом, так и в жидком состояниях. Однако температурная зависимость Х"'(Т) соединений II0C02, HoCoj и Н02С07 в их твердом состоянии изменяется сложным образом, а в жидком линейно.

Линейный характер зависимости х '(Т) для соединений Н01С0, Н0.1С03, Н0С05 и Ho2Coi7, по-видимому, свидетельствует о том, что они в парамагнитное состояние переходят из феррнмагнпткого состояния и их магнитная восприимчивость следует закону Кюри-Вейсса как в твердом, так и в жидком состояниях. Аномальное поведение зависимости X '( П соединений НоСо2, Н0С03 и Но2Со7 в твердом состоянии, по-видимому, связано. с магнитным превращением ферримагнетизм-парамагнетнзм. Температурим зависимость %"'(Т) для соединений HoCoj, HoCoj и 1 loiCo7 описывается законом Нееля:

i = I + J—JL-; (4)

* с х. Т-в/

где х о и С- соответственно температурно-независимое слагаемое восприимчивости и константа Кюри определяли но уравнению

высокотемпературной асимптоты гипероолы

1 7 1 .

- = -+ —; (5)

X <■ X»

Закон Нееля отличается от закона Кюри последним слагаемым из-

за которого зависнмоси. %"'(7) этих соединений становится гиперболической в ишервале температур от точки Нееля до точки плавления. В жидком состоянии зависимость %"'(Т) подчиняется закону Кюрн-Веисса. В формуле (4) приняты следующие сокращенные обозначения

= (6)

Хм

а = «гСЯДл(| + «)-я(н/?)Г; (7)

в = nCA/i{2+a+ ())■, (8)

где к и ц - соответственно, относительные числа ионов гольмия и кобальта, рассчитанные на одну "молекулу", G и а определяли по уравнениям (7-8) обработкой методом наименьших квадратов экспериментальной зависимости Х"'(Т) для этих соединений.

Используя значения постоянных С, 8 и or, решением системы уравнений (6) - (8) были вычислены постоянные п, а и (3, характеризующие обменные взаимодействия между подрешетками, соответственно Но-Со, Но-Но и Со-Со.

Величина п пропорционально сумме обменных интегралов типа Но-Со,. а • отношение энсрши обменных взаимодействий Но-Но к Но-Со и Р - отношение энергии обменгых взаимодействий Со-Со к Но-Со.

Затем по следующей формуле, полученной из условия (х:','Т) = (О, 0м) для гигерболы (5) и уравнений (6-8) вычисляли температуры Нееля:

9n (9)

Кроме того, также было вычислены значения эффективных магнитных моментов Цэфф', приходящиеся на одну формульную единицу соединения по следующему выражению:

Изфф но + »Щ о; (Ю)

ю

Анализ вычислений показал. что между величинами п, па и л/7 для всех соединении Н0С02 , НоСо? и Н02С07 выполняется неравенство: тх п.

Это свидетельствует о том, что при возникновении ферромагнитного упорядочения магнитных моментов решающую рол 17 играет косвенное обменное взаимодействие 4Г-электроноп, находящихся в узлах подрешстки гольмия.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ:

1. Впервые исследована магнитная восприимчивость интерметаллических соединений гольмия с немагнитным металлом - !п и с элементами группы железа (Ре, Со) в широком интервале температур (300-2000 К), охватывающих твердое состояние, процесс плавления и жидкое состояние.

2. Исследована температурная зависимость х( О магнитной восприимчивости интерметаллических соединений Но-[и и показано, что эта зависимость имеет линейный характер и удовлетворительно описывается в рамках теории парамагнетизма Ван-Флека.

3. Установлено, что энергетическое состояние 4Г-электронов гольмия н его соединений близко к квантовому состоянию свободного трехзарядного иона гольмия 51». Таким образом показано, что введение атомов индия в кристаллическую решетку гольмия не влияет, на квантовое состояние 4Г-электронов гольмия во всем интерпале температур.

4. В рамках теории РККИ установлено, что энергия косвенного обменного взаимодействия магнитных моментов 4Г-болочек у гольмия в индиевой среде уменьшается и даже меняет знак в соединении Но1п. Это свидетельствует о появлении ангнферроманнтюго упорядочения в соединениях системы 1{о-1п с составом более 50 ат.% индия.

5. Исследованием температурной зависимости хСП магнитной восприимчивости интерметаллнческих соединений системы Но-Ре впервые обнаружено существование высокотемпературного фазового перехода антиферромагнетизм-парамагнетизм в соединениях Ног,Ре21, ,НоРе3 и НоРег.

6. Показано, что зависимость х(Т) в твердом состоянии соединений НобРеаз, НоГе3 и ПоРег удовлетворителыю описывается законом Нееля, с использованием которого были вычислены параметры молекулярного поля, характеризующие обменное взаимодействия между подрешетками атомов гольмия и железа.

7. Установлено, что антиферромагнетизм в исследованных соединениях системы Но-Ре обусловлен косвенным обменным взаимодействием

между электронами недостроенных оболочек гольмия.

В. Исследованием температурной зависимости х'Т) магнитной восприимчивости обнаружено существование магнитного фазового превращения ферримагнетизм- парамагнетизм в соединении Н02С07 и MoCoi.

9. Пока ¡апо, чю зависимость х(Т) Л1™ Со и их соединений Н03С0, IloCos и ll0iC0|7 удовлетворительно описывается законом Кюри-Пейсса как в твердом, гак и в жидком состоянии. Для твердого состояния соединений Н02С07, HoCoj и НоСо> - законом Ыееля, а для их жидкого состояния - законом Кюрн-Вейсса.

10. Применением теории Нееля установлено, что при возникновении ферромагнитного упорядоченного состояния в соединениях Н02С07, Н0С05, НоСоя и Н0С02 заметную роль играет косвенное обменное взаимодействие между 3d - электронов, находящиеся Впервые исследована магнитная восприимчивость интерметаллических соединений в подрешетке кобальта, а в Н03С0 и Н04С03 - 4f- и 3(1-электронами..

Основные рстультаты диссертации опубликоиаиы в следующих работах:

Статьи:

1. Кувандиков O.K., Шакаров Х.О., Салахитдинова М.К. "Магнитные свойства ингерметаллимческих соединений гольмия с элементами группы железа при высоких температурах". - Известия ВУЗов, Физика, 1997, № б, С.105-107.

2. Кувандиков O.K., Шакаров Х.О., Салахитдинова М.К. "Парамагнитные свойства интерметшшндов сгстемы Но-Со при высоких температурах" М.; Расплат, 1999, № 2, С. 46-50.

3. Куван/иков O.K., Шакаров Х.О., Салахитдинова М.К. "Магнитные свойства интерметаллических соединении гольмия с кобальтом в твердом и в жидком состояниях", Узбекский физический журнал, 1996, № 5-6, С.45-48.

4. Кувандиков O.K., Шакаров Х.О., Салахитдинова М.К. "Антиферромагнетизм в соединениях гольмия с железом» ДАН РУ,, серия "Математика, технические науки, естествознание, 1996, № 5, С.25-28.

5. Salakhitdinova М.К., Kuvandikov O.K. "Magnetic properties of the compounds of system holmium with cobalt in the range of first-order transition". Proceeding of the International School-Conference for Young Scientists ''Solid State PhysicsrFundamentals & Applications" (SSPFA'97), Crimea, Ukraine, June

14-22, 1997, pp.R88-R89.

6. Салахитдннова М.К., Шакаров Х.О. "Магнитные свойства интерметаллических соединении в системе Ilo-ln при высоких температурах". - D сб. CTaieii "Исследования по теорешческой и экспериментапьгоп физике", Самарканд, 1997, С.88-94.

Тезисы докладов:

7. Кувандиков O.K., Шакаров Х.О., Салахигдинова МК. «Экспериментальная оценка параметра косвенного обменной) взаимодействии в иитерметаллидах системы llo-Fe», - Материалы Международной конференции "Современные проблемы физики", Самарканд, 1997, С.35-37.

8. Quvaudikov O.Q., Shakarov И.О., Salakliitdinova М.К. "Phase transitions and magnetic properties of intermetallics in the binary systems of'Ho-(Fe,Co)". -First regional conference on Magnetic and Superconducting mateiials. 27-30 September, Sharif University of technology, Tehran, Iran, 1999, pp.106-107.

о

((00

.800

1800

<боо- гсгсо т,к

Рис. 1. Температурная зависимость х'-'(Т) магнитной восприимчивости соединений в системе Но-1п.

6,5 А

ь

( - ре

г - НогГе„

з - Но.Ге»

ь - НоГе3

5 - ИоРег

6 - но

АОО

800

1200

1600

2000 Т, К

Рис, 2, Температурная зависимость х(') магнитной восприимчивости соединений й системе Но-Ке

5,8 7 6

о л*

г

1

400

800

1 - Но

г - Но3Со

3 - Ио^Соа*

<1 - НоСог

5 - ИоСо3

6 - НогСо7

7 - Но Со5

В - НоеСо|7

9 -Со

1200 (600

Рис. 3. Температу рная зависимость магнитной восприимчивости соединений в системе Но-Со.

Г, К

Таблица 1

Магнитные характеристики и значения параметров молекулярного поля соединений системы Но-Ре

Соединения Ц» МЕ 9ьК сю-2 хс-'ю4 сЮ2 • л, па пр внД Л ЦБ вР,к

тверд.. тверд. К-аи' тверд. К-г г г г эксп. жидк. жиш:.

: • , Сост. г см' см3 см' си3

. - ' сост. сост. сост. сост.

■ ое-Ре . ЗМ 1053 1.432 3.4 745

Р-Бе 4.9 -2027 - -

ъ-Ре 334 1100 55.268 3.5 430

НогРеп 13.5 925 1.725 5.17 -328

НобРе23 9.20 . 988 4.62 -¡275 3.89 267.239 •4.4654 178.302 983 6.43 -240

НоРез 5.10 978 •1.17. -0.63 4.003 729232 -0.8311 434.768 988 5.57 -290

НоРе2 3.65 885 6.05 -0.32 5.047 184.19 -1.0724 975.97 978 3.64 -197

Но . 10.7 90 ' 6.05 9.60 500

Таблица 2

Магнитные характеристики и значения параметров молекулярного поля соединений системы Но-Со

Соединения Ц, Не 6РД С-10"2 хо-'-ю4 ст-102 п, па пр 8Н,К Н, Нб еР,к

твердое твердое К-а»3 твердое К-г г г г теор. жидк. хсндк.

С см' см" слг см'

сост. ссст. сост. сост. сост.

Со 2.83 1428 1.72 -11.06 2.69 1548

Н02С017 7.28 1369 1.25 -10.94 7.62 ' 1383

НоСо5 2.74 - 4352 1.25 -10.87 2.6 1408

Но:Со7 5.22 1345 33.1 -47.04 2.25 13.719 -0.0232 9.801 18.56 5.47 959

Н0С03 5.29 1290 30.0 -43.00 6.25 18.046 -0.0214 10.825 23.42 641 958

Н0С02 6.83 1260 43.9 -28.70- 4.00 40.467 -0.0246 18.198 113.03 5.92 895

Н04С03 7.36 610 2.62 -2.32 7.20 601

Но? Со 7.20 100 6.67 -0.15 6.68 303

Но 10.7 90 6.05 9.60 500

ГОЛЬМПЙШШГ ТЕМИР ГУРУ^И ЭЛЕМЕЛТЛАРИ ВА ИНДИЙ БИЛЛИ ШГГЕРМЕТАЛЛИК БШЧПШАЛАРШШНГ ЮН«!'« Э^АРОРАТЛАРДАГИ МАПШТ ХУСГУсиипШ'П.

Салахитдинова Майсара Камолидиновна 1$ИС1$ача мазмуин

Ишда гольмийцинг номагнит элемент (1п) ва мапипоактив металлар (Ре, Со) билан >$осил ^нлган интерметаллик бирикмаларила уларнинг кагги^ з^олатини, фазавий утишлар (полиморф, эршн) з^амда'сую^ з^олатини уз ичига олувчи кенг ^арорат оралнгида (300-2000 К) Фараден усули билан магнит киритувчанлик у_(Т) нииг ^ароратга борлицлиги ашнукшган.

Тад^и^отлар натнжаларининг таэршлн курсатдикп, текширилаётган Но-1п системасидаги бирикмаларнинг >>ароратга боглшушги X'(Т) чизицли хусусиятга эга ва ^аттин ^олатда з^ам, суюц ^олатда з$ам Кюри-Вейсс цонунига буйсинади.

Гольмийнинг 3(1-металлар (Ре, Со) билан ^атпн? ^олатдаги бирикмаларининг ^ароратга боглинлиги "/(Т) мураккаб равишда узгаради: ^ароратнинг ошиши билан НобРе2з, НоРе3 ва НоРе2 бирикмаларининг магнит киритувчанлиги олдинига Усади ва 983, 988 ва 978 К ларда энг ю^ори курсатгичга эришади, сунгра Кюри-Вейсс к;онунига биноан камаяди. Бундан таип^ари, ушбу курсатилган ^ароратлар атрофида магнит майдони кучланганлигининг ошиши билан бу бирикмаларнинг магнит киритувчанлиги камаяди. Тажрибада курилган бу йкки хусусият Но-Ре системасИ бирикмаларининг антиферромагнетик эканлпгидан далолат беради ва уларнинг парамагнетик ^олатдаги х(Т) борли^лпги Неел ^онуни билан ифодаланади.

Тажрибада олинган X '(Т) богли^лик ор^али бирикмалар субпанжаралари уртасидаги узаро алмашинув таъсирини характерловчи п,а ва /3 молекуляр маиден парам-етрлари билан бокли^ булган з^олда С, %0, о ва 9 коэффициентлари топи.чган.

Но-Со системаси бнрикмалари учун ^исобланган п,а ва р параметр-ларинйнг натижалари Но2С07, НоСо3 ва Н0С02 бнрикмалари учун ферримагнетиэм-парамагнегизм магннтли фазавий уткш мавжуд эканлигини тасди^Лади.

MAGNETIC PROPERTIES OF THE IN'tEHMETALLIC COMPOUNDS OF llOLMIUM WITH ELEMENTS OF iltON C.ROIJPS AND tfsiillJM AT HIGH TEMPERATURES

Salakhitdinova Maysara Kamolidinovna

Abstract v

This vvotk presents the investigation of temperature dependence of magnetic susceptibility of intennetallic compounds of hohimnn with nonmetaltic element (In) and magnetic metals (Fe, Co) in a wide temperature interval (300-2000 K), including all phase transformations and states (solid and liquid).

Ihe analysis of experimental results showed, that dependence x'O) ^re compounds of Ho-ln system is linear and obeys Curie-Weiss law both iii solid atid liquid states.

The dependence x(T) for the compounds of Ho-Fe system in the solid State had a non-linear character with maximum. At growth of temperatuif the susceptibility increases at first and then reaches the peak value at 983, 9.88 and 978 K for HcFej,, HoFej and HoFe2 lespectiyely, and then decreases by Curie-Weiss law. Furthermore, the susceptibility of these compounds decreases with increasing of the magnetic field tension close to these, temperatures. These two experimental features indicate that (lie compounds belong to antiferromagnetics and the dependence x(T) in the paramagnetic phase is deciibcd by Neel's law.

The coefficients C, y,0, a, 0 characterizing the exchange interactions between subhtlices of Ihe compounds have been estimated by experimental dependence x(T).

Analysis of Ihe parameter n, a and f) calculated fiom experimental results for the compounds of Ho-Co system showed, that magnetic phase transition ferrimagnetizm paiamagnetizm exists in tlie compounds Ho2Co7, HoCo3 and HoCo2.