Магнитные свойства тройных систем на основе 4f-3d интерметаллидов с конкурирующими взаимодействиями тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ
Кучин, Анатолий Георгиевич
АВТОР
|
||||
доктора физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Екатеринбург
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
2008
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.11
КОД ВАК РФ
|
||
|
На правах рукописи
КУЧИН Анатолий Георгиевич
МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ТРОЙНЫХ СИСТЕМ
НА ОСНОВЕ 4/-3</ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ С КОНКУРИРУЮЩИМИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯМИ
Специальность 01.04.11-физика магнитных явлений
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук
Екатеринбург - 2008
003450701
Работа выполнена в Ордена Трудового Красного Знамени Институте физики металлов УрО РАН
Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,
профессор Ермаков Анатолий Егорович
доктор физико-математических наук, профессор Овчинников Сергей Геннадьевич
доктор физико-математических наук Медведев Михаил Владимирович
Ведущая организация: Уральский государственный университет
им. A.M. Горького
Защита состоится 28 ноября 2008 г. в ] 1 ч. 00 мин. на заседании Диссертационного Совета Д 004.003.01 ' в Институте физики металлов УрО РАН по адресу: 620041, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики металлов УрО РАН
Автореферат разослан d. ^октября 2008 г.
Ученый секретарь Диссертационного Совета доктор физико-математических наук л], ^ H.H. Лошкарева
H.H..
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Интерметаллические Af-3d соединения редкоземельных R и 3d переходных металлов являются важными в практическом и научном отношении материалами. С точки зрения фундаментальной физики 4f-3d интер-металлиды интересны тем, что в них сосуществуют магнитные подсистемы с локализованными 4/ и в значительной степени коллективизированными 3d электронами. Постоянные магниты на основе Af-3d соединений обладают рекордными магнитными характеристиками в течение нескольких последних десятилетий. В магнитах типа SmCo5 и Sm2Co17 гигантская одноосная магнитная анизотропия подсистемы Sm удачно сочетается с мощными обменными взаимодействиями в подсистеме Со [1]. Создание высокоэнергоемких магнитов на основе Nd2FeMB показало, что в принципе возможны хорошие и сравнительно дешевые магнитные материалы в случае интерметаллидов R-Fe с большим содержанием железа. Однако недостатком таких соединений является невысокая температура Кюри, которая уменьшается в системе R-Fe с ростом концентрации железа и становится наименьшей ~ 300 - 400 К в случае R2Fe17, содержащего наибольшее количество железа [1]. Традиционное объяснение этому парадоксальному факту заключается в том, что в богатых железом интерметаллидах R-Fe имеется большое число пар атомов Fe-Fe с отрицательными обменными взаимодействиями [2]. Считается, что в интерметаллидах R-Fe с большим содержанием железа расстояния между соседними атомами железа близки к критическому ~ 2,5 Á для смены знака обменного взаимодействия. Альтернативный вариант объяснения магнитных и магнитообъемных свойств 4f-3d интерметаллидов предложили Мун и Вольфарт [3], которые показали, что парадоксально низкие Тс для богатых железом интерметаллидов R-Fe вызваны интенсивными спиновыми флуктуациями вследствие высокой плотности состояний на уровне Ферми. Большое количество железа в R2Fei7 обусловливает его плотноупакованное окружение, аналогичное гцк Fe, что делает похожими их электронные структуры вблизи уровня Ферми. Экспериментальное установление адекватности существующих моделей магнитных свойств многокомпонентных сплавов на основе интерметаллидов R-Fe, проводимое в диссертации, является актуальной задачей с точки зрения фундаментальной науки, решение которой имеет непосредственное отношение к практике, поскольку позволит прояснить, какие микроскопические параметры соединений следует оптимизировать для получения требуемых значений магнитных параметров. В настоящей работе исследуются
магнитные, структурные и электронные параметры для систем ЯзРеп^М^, М = А1, 81, Мп в случае Я = Се, Ьи, У, с которыми бинарные сплавы имеют наименьшие значения параметров кристаллической решетки и, следовательно, расстояния между соседними атомами Ре. Се2Ре17 и Ьи2Ре|7 являются антиферромагнетиками при высоких и ферромагнетиками при низких Т. В сплавах замещения решетка расширяется в случае М = А1, Мп и сжимается с Бь Исследовались, также, магнитные свойства этих соединений при сжатии гидростатическим давлением, вызывающим уменьшение параметров решетки при неизменном химическом составе.
Используемые на практике магнитные материалы часто представляют собой многокомпонентные сплавы, в которых проявление ряда важных микроскопических механизмов магнетизма А/-Ъ<1 интерметаллидов вуалируется сильным обменным полем 3й подсистемы. Соединение Я№5 изо-структурно ЯСо5, но N1 в нем парамагнитный, а энергия косвенных обменных /у взаимодействий между магнитными 4/электронами Я ионов на порядок меньше энергии взаимодействия 4/ электронов с кристаллическим полем КП [4,5]. Слабое обменное поле позволяет более отчетливо проявиться в Я№5 эффектам КП, тонкой структуры плотности состояний на уровне Ферми и осциллирующего характера/-/взаимодействий. В тройных системах с различными значениями зарядов ионов взаимозамещаемых элементов неизбежно возникают локальные КП с симметрией ниже, чем в исходном бинарном сплаве [6]. Эффект разориентации моментов Я ионов в локальных КП обусловливает резкое снижение спонтанного магнитного момента псевдобинарных соединений Ю^^М* с немагнитными М. Становится также очевидным, что магнитный момент Я иона может быть различным в локальных КП многокомпонентного сплава. Твердые растворы двух ферромагнетиков Ю^, имеющих взаимно перпендикулярные оси легкого намагничивания ОЛН, являются весьма подходящими объектами для исследования эффектов конкурирующей анизотропии. Наличие в одном кристалле двух независимых ферромагнитных компонент с конкурирующей анизотропией приводит к необычному сочетанию магнитных свойств. В последние десятилетия много внимания уделялось изучению магнитных параметров смеси двух соединений с конкурирующей анизотропией, для которых теория предсказала магнитную фазовую диаграмму в осях «температура - концентрация» с тремя упорядоченными фазами, разделенными критическими линиями фазовых переходов [7]. Эти линии пересекаются в точке, природа которой - бикритическая или тетракритиче-ская - зависит от деталей магнитного взаимодействия в системе. В тетрак-ритической точке фазовые линии гладкие, параметр магнитного порядка
для каждого компонента сплава следует собственному фазовому переходу, в отличие от бикритической точки. Экспериментальное доказательство существования тетракритической точки для сплавов с конкурирующей анизотропией ферромагнитных компонент отсутствовало до наших работ.
Основные цели и задачи работы:
1) Исследование роли объемного и электронного факторов в формировании типа магнитного состояния и величины температуры Кюри псевдобинарных соединений ЯгРеи-хМ^, М = Б!, А1, Мп.
2) Исследование эффектов зонного магнетизма и конкуренции анизотропных взаимодействий в тройных системах КД'ьдД4^ и Ш^^М*, М = Си, А1.
Научная новизна н защищаемые результаты
При выполнении работы были впервые исследованы следующие тройные системы на основе 4/-3с! интерметаллидов, преимущественно на монокристаллических образцах:
1) с конкурирующей анизотропией редкоземельных компонент Я = Рг, N<1, ТЬ, Бу и Я' = Бш, Ег;
2) Ш^Си, с Я = У, Ьа, Се, Рг, N(1, 8т, вс!, ТЬ, Бу, Но, Ег, Тт, Ьи; Ах = 0,5;
3) ЯгРеп-хМ, с Я = Се, Ьи и М = 81, А1;
4) СегРеп^Мпд. и их гидриды.
Получены и выносятся на защиту следующие новые результаты.
1.В случае тройных систем КД'^Мз с конкурирующей анизотропией Я компонент реализована угловая ферромагнитная фаза, в которой ось легкого намагничивания не совпадает с направлениями практически взаимно перпендикулярных магнитных моментов компонент. Построена магнитная Т — х фазовая диаграмма для сплавов с конкурирующей анизотропией не взаимодействующих ферромагнитных компонент. На основе системы Ыс^т^ЫЬ получены массивные материалы, которые являются низкотемпературными постоянными магнитами вдоль гексагональной оси и проявляют свойства магнито мягко го магнетика в базисной плоскости монокристаллов.
2. Для систем М = Си, А1 обнаружены: 1) эффект хаотической локальной одноосной анизотропии, вызывающий резкое уменьшение спонтанного магнитного момента; 2) эффекты зонного магнетизма в Ш^^Си*, проявляющиеся в наличии максимума на концентрационных зависимостях температуры Кюри для ферромагнетиков и магнитной вос-
приимчивости и теплоемкости для парамагнетиков Паули; 3) ферромагнитное упорядочение твердых растворов двух парамагнетиков Ван Флека Рг№5 и РгСи5.
3. Для системы М = 81, А1 определены параметры электронной структуры и предложено объяснение увеличения температуры Кюри сплавов замещения через уменьшение плотности состояний на уровне Ферми в модели спиновых флуктуаций Муна и Вольфарта.
4. В системе СегРеп^Мп* реализована немонотонная последовательность изменения основного магнитного состояния «ферромагнетик - антиферромагнетик - ферромагнетик» при необычно малом ~ 10% замещении атомов 3й компонента в 4/-Зс1 интерметаллическом соединении.
5. Для соединений СезРеи.дМп*, д: = 0,5 — 1 обнаружен магнитный фазовый переход типа «антиферромагнетик - ферромагнетик» под давлением, необычный для богатых железом 4/3с1 интерметаллидов.
6. В случае системы Се2Реп_хМпх установлено уменьшение энергии магнитной анизотропии типа «легкая плоскость» для подрешетки Ре на порядок величины при замещении ~ 10% атомов Ре на Мп и ее постоянство в гидридах этих соединений.
Научная и практическая значимость результатов
В работе построен ряд новых магнитных фазовых диаграмм для тройных систем на основе 4/Зс/ интерметаллических соединений, не имеющих аналога в литературе и расширяющих представление о возможных типах магнитного состояния и характере его изменения при изменении концентрации компонент, давления, температуры, магнитного поля. Обнаружены ферромагнетики нового типа, в которых магнитные моменты компонент взаимно перпендикулярны и упорядочиваются независимо. На основе таких систем получены монокристаллы, которые вдоль гексагональной оси имеют свойства постоянного магнита, а в базисной плоскости перемагни-чиваются подобно магнитомягкому материалу. Показана возможность манипулирования типом основного магнитного состояния, величиной температуры Кюри и спонтанного магнитного момента в тройных интерметал-лидах 4/-3(Л посредством изменения плотности состояний на уровне Ферми и локального понижения симметрии кристаллического поля. Практическую ценность представляет вывод, сделанный для богатых железом 4/-3<3 интерметаллидов, используемых для изготовления постоянных магнитов, согласно которому тип магнитного состояния и величина температуры Кюри тройных систем на основе И^Ре^ в значительной мере зависят от электронного фактора, помимо традиционно учитываемого объемного.
Личный вклад автора состоит в выборе темы исследования, постановке цели и задач диссертационной работы, формировании комплекса методик исследования, обеспечивающих решение поставленных задач, разработке и усовершенствовании установки для магнитных измерений в полях до 9 Тл, проведении абсолютного большинства магнитных измерений, анализе полученных результатов, обобщении результатов работы в публикациях и отчетах по проектам. Большинство исследований магнитных свойств проведено на монокристаллических образцах. Магнитные измерения в высоких магнитных полях были выполнены в Институте Физики Твердого Тела (Токио, Япония) Н.В. Мушниковым и М.И. Барташевичем и в Международной Лаборатории Низких Температур и Высоких Магнитных Полей (Вроцлав, Польша) автором. Все сплавы были приготовлены в ИФМ, в основном, Е.В. Белозеровым. Гидрирование осуществлялось в Институте Низких температур и Структурных Исследований Польской Академии Наук (Вроцлав, Польша) В. Ивасечко. Рентгеноструктурный анализ большинства сплавов был выполнен Г.М. Макаровой. Магнитные свойства под давлением измерялись, в основном, в Институте Физики Чешской Академии Наук (Прага, Чехия) А. Прохненко, 3. Арнолдом и И. Камара-дом, частично при участии автора, а также в Институте Физики Твердого Тела (Токио, Япония) Н.В. Мушниковым. Отдельные измерения магнитной восприимчивости под давлением провела в ИФМ И.В. Медведева. Теплоемкость измерялась в ИФМ Н.И. Коуровым, в Физико-техническом институте низких температур им. Б.И. Веркина HAH Украины (Харьков, Украина) A.M. Гуревич и в Институте Физики Чешской Академии Наук (Прага, Чехия) Й. Шебеком. Измерения оптической проводимости сплавов были выполнены в ИФМ Ю.В. Князевым и Ю.И. Кузьминым. Измерения методом дифракции нейтронов были выполнены преимущественно в ИФМ (пос. Заречный) А.Н. Пироговым, А.Е. Теплых, В.И. Ворониным и в Институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция) А. Прохненко, А.Е. Теплых. Автор принимал участие в нейтронографических исследованиях в Институте Лауэ-Ланжевена. Нейтронографические измерения были выполнены, также, в Берлинском центре рассеяния нейтронов (Берлин, Германия) и в Чак Ривер (Канада) А.Н. Пироговым, в Студсвике (Швеция) И. Андерсен. Расчеты параметров электронной структуры из первых принципов провели в Физико-техническом институте низких температур им. Б.И. Веркина HAH Украины (Харьков, Украина) Г. Гречнев, в Университете г. Упсала (Швеция) О. Эриксон, в ИФМ И.А. Некрасов и A.B. Лукоянов. Расчеты
магнитных параметров в модели локальных КП выполнены в ИФМ Е.В. Розенфельдом и Ю.А. Куликовым.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы были доложены на всесоюзных конференциях по физике магнитных явлений (Тула 1983, Калинин 1988, Ташкент 1991), на всероссийском семинаре по магнетизму редкоземельных сплавов (Грозный 1988), на всесоюзном симпозиуме по неоднородным электронным состояниям (Новосибирск 1991), на европейской конференции по магнитным материалам и их применению (Киев 2000), на всероссийских конференциях по постоянным магнитам (Суздаль 1991, 2003), на международных конференциях по рассеянию нейтронов (Будапешт 1999, Мюнхен 2001, Монпелье 2003), на международных конференциях по высоким давлениям (Гонолулу 1999, Бордо 2003), на совещаниях по использованию рассеяния нейтронов в исследовании конденсированного состояния (Обнинск 1999, Заречный 2004), на международных симпозиумах по системам металл-водород (Аннеси 2002, Краков 2004), на конференции отделения конденсированных сред европейского физического общества (Прага 2004), на симпозиуме по электронной структуре легких актинидов (Риксгранзен 2004), на международной конференции по сильно коррелированным электронным системам (Карлсруэ 2004), на Российской научно-технической конференции по физическим свойствам металлов и сплавов (Екатеринбург 2005), на международных конференциях по магнетизму (Варшава 1994, Бразилия
2000, Токио 2006), на международных школах-семинарах по новым магнитным материалам микроэлектроники (Москва 1996, 1998, 2000, 2002, 2006), на Евро-Азиатских симпозиумах по магнетизму (Екатеринбург 2001, Казань 2007), на первом международном междисциплинарном симпозиуме по средам со структурным и магнитным упорядочением (Лоо 2007), на международной конференции по фазовым переходам, критическим и нелинейным явлениям в конденсированных средах (Махачкала 2007), на ежегодных научных сессиях ИФМ УрО РАН (Екатеринбург 1990, 2000,
2001, 2007, 2008), на Московских международных симпозиумах по магнетизму (Москва 1999, 2002, 2005, 2008), на 16-й международной конференции по твердым соединениям переходных элементов (Дрезден 2008).
Публикации
По теме диссертации опубликованы 54 статьи в российских и зарубежных рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК. Список основных публикаций (40) приведен в конце автореферата.
Объем н структура диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав с изложением оригинальных результатов, заключения, приложения и списка литературы из 287 наименований. Общий объем диссертации - 340 страниц, включая 143 рисунка и 15 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цели работы, кратко описаны объекты исследования и содержание основных разделов диссертации.
Глава 1. Конкурирующая анизотропия в системах Д^К']^^
Изучены монокристаллы псевдобинарных соединений Оу^Ег^!^, Ш^т,^!^, ТЬ^Ег^Ы^, ТЬ^т^ЬП,, Рг^т^'Ь^, К'с^Зт^СогдЬПз^, Шо^то^Со!.^^, х = 0 - 1 и ряда аналогичных соединений с замещением в них одного Я компонента на У. Все соединения имеют структуру типа СаСи5. Бинарные соединения Я№5 обладают магнитной анизотропией типа «легкая ось» или «легкая плоскость» в случае Я = Бш, Ег или Рг, N<1, ТЬ, Бу, соответственно.
В системах Бу^Ег^!^, ТЬ^Ег^ и ТЪ^т^М^ с ростом
х происходит изменение направления 0О оси легкого намагничивания ОЛН от гексагональной оси с в базисную плоскость а, Ъ (кристаллографические направления [001], [100], [120], соответственно; рис. 16). При этом индивидуальные магнитные моменты Я ионов сохраняют примерно ту же величину и ориентацию, какую они имеют в соответствующих бинарных соединениях. В системах для малых х реализуются состояния с ОЛН вдоль оси с, для больших х - с ОЛН в базисной плоскости. В области промежуточных концентраций существует угловая ферромагнитная фаза, ОЛН в которой не совпадает с направлениями практически взаимно перпендикулярных магнитных моментов Я компонент. Вычисленные в такой модели концентрационные зависимости спонтанного магнитного момента М5(х) для ОулЕг,.,№5 через моменты бинарных соединений удовлетворительно согласуются с экспериментальными точками (см. сплошные и штриховую
о
.л-
й—й—й--■'
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
1,0
линии на рис. 1а). Аналогичные зависимости М$(х) и 0о(х) были получены для ТЬ,ЕГ]^N¡5 методом дифракции нейтронов.
Измерены температуры Кюри Тс для соединений с конкурирующей анизотропией Оу*Егц№5, Ш,8т,.х№5, ТЬ^т,.^ и ТЬ1Ег1.1Ы15, а также аналогичных соединений, в которых один И компонент замещался иттрием. Магнитная восприимчивость в слабом переменном поле для ЯД',.*^ измерялась дважды: при ориентации поля вдоль осей а и с. Кривые /ас (7) имеют максимум при измерениях вдоль обеих или одной оси для промежуточных составов или вблизи бинарных сплавов, соответственно. Температуры магнитного упорядочения ЯХЯ'1.*№5 вдоль осей а и с совпадают с Гс для сплавов и соответ-
ственно (рис. 2), что означает взаимно независимое упорядочение Я и Я' компонент. Величина хЛТс)*№ ~ 1 типична для магнитного фазового перехода типа «парамагнетик - ферромагнетик».
Изучена низкотемпературная теплоемкость СР(Т) для ферромагнитных соединений ТЬх5т1 ^N¡5, ТЬгУ^Мз, У^т^]^. На кривых СР(Т) имеются максимумы при Тс, которые были определены из измерений хЛТ)- Для ТЬ^т,при
10
Рис. 1. Концентрационные зависимости для системы ОухЕг1.х№5 при Т= 4,2 К:
а) спонтанного магнитного момента, эксперимент (•) и расчет (линии, см. текст);
б) угла между ОЛН и осью с в полях \1оН= 0,33 (и) и 0,67 Тл (Д).
ТЬ„,Ег0,7№5>//а Т\,Ег07№5,//с
ТЬоЛт^М«-
Г (К)
Рис. 2. Температурные зависимости амплитудной магнитной восприимчивости Хас, приведенной к восприимчивости формы образцов (Лг')> для Tbo.3Ero.7Ni5, Yo.3Ero.7Ni5, Tbo.3Yo.7Ni5.
ТЬоЛ5№5 + Уо,8то,№5-™''5,
Т (К)
Рис. 3. Температурные зависимости теплоемкости для сплавов Tbo.5Smo.5Ni5 (штриховая линия - расчет), Уо5§то,5№5, Tbo.5Yo.5Ni5 и УМ5.
промежуточных составах наблюдаются два максимума при Г, соответствующих максимумам для ТЬ^Уь*!^ и У^Бт^Щ (рис. 3). Теплоемкость и магнитная составляющая энтропии для ТЬо^Бгло^Мз аддитивны относительно компонент, что подтверждает взаимно независимое ферромагнитное упорядочение редкоземельных компонент в ЯДУ^Ь-
Построены магнитные Т - х фазовые диаграммы для систем ОухЕг1.х№5, Ш^ть*!^, ТЬ^т^!^ и ТЬхЕг!.хЫ15 на основе результатов определения Тс из зависимостей х-ЛТ) (рис. 4). Диаграммы представляют собой две гладкие линии фазовых переходов «ферромагнетик -парамагнетик» для каждого Я компонента, пересекающиеся в тетракритической точке, в которой они упорядочиваются одновременно и независимо. Построенные для систем 11;Д'1.а>Л5 магнитные Т — х фазовые диаграммы являются единственным экспериментальным доказательством теоретических представлений для сплавов с конкурирующей анизотропией не взаимодействующих ферромагнитных компонент [7].
Практически перпендикулярная ориентация магнитных моментов Я и Я' компонент с конкурирующей анизотропией в соединениях ЯД^х^^ затрудняет оценку величины обменного взаимодействия 11-11' в приближении
£
кГ
30
20
10
0
ТЬ Бш, № х 1-х 5 д
с!
Ч/ (а,Ь)
* Бт Х\ м и
уг ТЬ -
1
0,0 0,2 0,4 0,6
0,8
1,0
Рис. 4. Магнитная Т-х фазовая диаграмма для системы ТЬ^т^М^. Тс для ТЬ^т,.^,, измеренные вдоль (о) и перпендикулярно (Д) оси с. Тс для У^т].!^ (•) и ТЬ,У|_Л\'15 (А). Стрелками изображена магнитная структура для соответствующих составов, жирные стрелки соответствуют спонтанному магнитному моменту соединений.
0,0 0,2 0,4 0,6
х
0,8
молекулярного поля. Однако большое различие в энергиях анизотропии и обмена позволяет решить задачу в аналитическом виде для системы Рг^т]-*!^, рассматривая энергию обменного взаимодействия Рг-Бш как возмущение в энергетическом спектре иона Рг в кристаллическом
Рис. 5. Концентрационные зависимости спонтанного поле. Бинарное соединение магнитного момента при 4,2 К и температуры являехся парамагне-
Кюри для соединений Рг^т^М^ и У^т^Ы!;. _
Сплошные линии - расчет для Рг^ш,ТИК0М ВаН Флека С В0СПРИ-
плоскости в два раза большей, чем вдоль гексагональной оси. Расчетом в модели кристаллического поля показано, что нелинейный вид зависимостей М,{х) и 7с(х) для Рг^т^М^ обусловлен обменным взаимодействием между подсистемами Бт и Рг, которое индуцирует у иона Рг магнитный момент вдоль гексагональной оси (рис. 5). Установленный из подгонки к зависимостям М5(х) и Тс(х) коэффициент молекулярного поля межподре-шеточного обменного взаимодействия Рг-Бт в сплавах Рг^т^Мз, как оказалось, можно оценить по известному соотношению де Жена через коэффициенты молекулярных полей для подрешеток Рг и Бт.
Большая одноосная магнитокристаллическая анизотропия обусловливает в соединениях Л-Д'^М^ узкие доменные границы, препятствием для перемещения которых являются структурные микронеоднородности неупорядоченных твердых растворов. Поэтому на концентрационных зависимостях коэрцитивной силы Яс(х) для систем ТЬ^т, ^ТчЧ5, У^т^Мз, Рг,8ш1.^15, Шх8т1.;№, Ш^т^М^Со^, Мёо^то^Со^ЫУз, снятых вдоль оси с при Т = 4,2 К, наблюдается максимум для составов в интервале
Сочетание конкурирующего характера анизотропии ионов N(1 и Бт с сильно закрепленными доменными границами формирует в соединениях Ис^т^Со^Мг.з и Шо^то^Со^М^ свойства магнитотвердого или магнитомягкого материала в зависимости от приложения внешнего магнитного поля вдоль гексагональной оси с или в базисной плоскости, соответственно (рис. 6). Перемагничивание вдоль ОЛН является двухступенчатым процессом и осуществляется в низких полях путем
имчивостью в базисной
х я 0,2 - 0,4.
вращения вектора
намагниченности, а в более высоких полях - смещением доменных границ. Тс(х) и М5(х) в системах NdjSmi^Coj^Nh.j и
Nd0j5Sm0,5(Co1.INiJ)5 увеличиваются монотонно с ростом содержания Nd или Со из-за почти
коллинеарной магнитной структуры. Разориентация магнитных моментов
подрешеток здесь мала благодаря консолидирующему действию мощного обменного поля подрешетки Со. Известно, что сильное прямое обменное взаимодействие Со-Со определяет высокую Тс соединений типа RC05 [1].
Глава 2. Хаотическая локальная анизотропия и зонный магнетизм в системах RNi5.xCux
Впервые систематически изучены структурные, магнитные и тепловые свойства интерметаллических соединений RNi5.xCur с R = Y, La, Се, Рг, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu; Ax = 0,5; x < 2,5. Установлено, что однофазные интерметаллиды RNi5.xCux с гексагональной структурой типа СаСи5 образуются с тяжелыми R только до составов х < 2,5, выше которых появляется кубическая фаза типа АиВе5, в которую обычно кристаллизуются бинарные соединения RCu5 с тяжелыми R [1]. Растворимость меди в RNis^Cu* с тяжелыми R резко падает при приближении к концу ряда лан-танидов: однофазная система со структурой типа СаСи5 существует в TbNi5.vCur при х < 2,5, тогда как в TmNi^CUt - только при х < 1. Предположительно, уменьшение возможности замещения атомов Ni на более крупные атомы Си в системах RNis^Cu,, по мере увеличения номера тяжелого R элемента, связано с лантаноидным сжатием объема элементарной ячейки.
Сравнительно слабое обменное поле в RNis создает весьма благоприятные условия для проявления эффектов зонного магнетизма, осциллирующего характера f-f обменного взаимодействия и локальных КП при частичном замещении никеля медью или алюминием.
Et и
-f о
Vi
-6
Я//ОЛН п/ л ( ^ "Tb-D i g ъ 11- —□—□-о-п-□ _•—•—•—•—• НИ с —V-v—v—v—V Hi la,
■1 •Ч-i 0—0-0-0 |Т ft Nd0,5Sm0,5C°2,5Ni,5 : 1 Т= 4,2 К —• Г 1
-3
3 6
Н0Я(Тл)
Рис. 6. Кривые намагничивания и петли гистерезиса для монокристалла Ыс^Бто^Сог^^Пг^ при Т - 4,2 К и направлении внешнего магнитного поля вдоль ОЛН и оссй а и с.
Рис. 7. Концентрационные зависимости: а) восприимчивости Ш^^Си.г с Я = Се, Ьи, Ьа при 1,8 К и У при 4,2 К); б) восприимчивости У№5./Х: эксперимент (и), расчет методом И'-ЬМТО (жирные линии), ИЖ-АБА-СРА (штрих), ГР-ЬМТО-УСА (штрих-пунктир); в) у (А) и (СР - С л)/Си (о) при 2 К для (см. текст).
Установлено, что концентрационные зависимости магнитной восприимчивости х(х) для обменно-усиленных парамагнетиков Паули Ю^^Си« Я = Ьа, Се, Ьи, У и температуры Кюри Тс(х) для ферромагнетиков ЛТ^^Си*, Я = Рг, N(1, Бт, Ос1, ТЬ, Оу, Но, Ег, Тш имеют максимумы при х ~ (0,2 - 0,4) и ~ 1, соответственно, как это показано на рис. 7а и 8. Для парамагнитной системы У№5_хСи* электронный вклад в теплоемкость у изменяется с составом так же немонотонно и максимален при х ~ 0,2, как и магнитная восприимчивость (рис. 7в). Для составов с максимальным у теплоемкость СР при низких Т отклоняется резко вверх от линейной зависимости Сл в осях СР/Т('1г) (при Г = 2 К см. на рис. 7в), по-видимому, из-за сильных спиновых флуктуаций. Такое поведение является типичным для обменно-усиленных пара-
магнетиков Паули, близких к ферромагнитному упорядочению, например, ЯСо^М*, Я = У, Ьи, М = А1, ва, Бп, в особенности для парамагнитной системы ЬиСо2-*8пх [10]. у для У№5 и ЬиСо2 имеют близкие значения.
Были проведены расчеты электронной структуры, магнитной восприимчивости и электронного вклада в теплоемкость для соединений УЫ15.1Си1 и ЬаК>5.хСи( методами РР-ЬМТО (суперячейки), ККР-А8А-СРА и РР-ЬМТО-УСА. Вычисленные в модели Стонера значения воспроизводят качественно поведение магнитной восприимчивости в системах (см. рис. 76), определяющим является спиновый парамагнетизм. Показано, что максимум на концентрационной зависимости восприимчивости и электронной теплоемкости в парамагнитных соединениях ЯГ^^Си, обусловлен наличием пика на кривой плотности состояний ЩЕ) в К№5 при энергиях сразу выше уровня Ферми
Зависимость Тс(х) для систем ТЫ^^АЬ и ПуЬП5.хА1г качественно отличается от случая КЫ15.,Сиг: Тс либо практически неизменна до х = 1 с последующим резким спадом в ТЫ\Н5^А1Х, либо медленно и линейно убывает в интервале х = 0 - 1 для ОуЬНз^А!* (см. рис. 8).
Для объяснения концентрационных зависимостей 7с(х) для ферромагнетиков М = Си, А1 использована модель эффективного с1-/ взаимодействия, которое осуществляется между Я ионами и смешанной 3(1 зоной, образованной внешними электронами всех атомов-компонентов [11]:
кгЯ„)
где
к? = (зл2г/о]
1/3
(1)
Г - эффективная константа взаимодействия, хъл- восприимчивость смешанной 3(1 зоны, С - фактор де Жена Я иона, решеточная сумма, к: - волновой вектор Ферми, Я„ - расстояние между Я ионами, Z -
число электронов проводимости на
40
^ .. СаЫ15 Си"
* ТЬКг А1 ОуМ]' Си \ 1
^ОуКч^А^ *
-Л
Но№5Си
Гт№ СиХ>фо<-К- -51X1 Рг№ Си
5-х
О
1
Рис. 8. Концентрационные зависимости температуры Кюри соединений ЮМ^Си*, Я = Зш, ТЬ, Бу, Ег, N<1, Но, Тш, Рг и К№5.,А1,,К = ТЬ(*),Оу(А).
атом, О - объем формульной единицы соединения, /'является слабо изменяющейся функцией степени заполнения смешанной 3(1 зоны. В качестве хм для ферромагнетиков можно рассматривать восприимчивость^ = Цв-Л^/Гр) для парамагнетиков Паули Ю^^М*. Магнитная восприимчивость для У№5 близка к восприимчивости парапро-цесса для ферромагнетика вс!?^ при Т = 4,2 К и практически постоянна в интервале (4,2 - 50) К, в котором все соединения Ю^.^М*, М = Си, А1 имеют Тс. Наиболее сильные изменения Гс(х) (1) для ферромагнетиков М^.^М* можно ожидать от изменения хи ~ Л'(А'Р) и осциллирующей поляризации смешанной 3с1 зоны, которая описывается функцией
1^(2 КК).
ЕгМ Си -
Эффект неоднородной поляризации смешанной Зс? зоны незначителен для систем ЯЬН.^Си, из-за близких по размеру и электронному строению атомов N1 и Си. Немонотонное изменение Тс(х) в К№5.хСих вызвано зонным магнетизмом, о чем свидетельствует наличие максимума как на зависимостях Тс(х) для ферромагнитных (см. рис. 8), так и на зависимостях у_(х) и у(х) для парамагнитных систем ЯМ^Си* (см. рис. 7).
Частичное замещение никеля алюминием в соединениях ЯМ^А!* приводит к резкому спаду ЩЕ?) при изменении х от 0 до 1 с последующим слабым ростом в интервале х = 1 - 1,5 [12]. В то же время, оценки показывают, что значение решеточной суммы для ТЬ№5 локализовано на правом
склоне локального минимума графика зависимости от /сР
[13]. Частичное замещение в ТЫ\Ч5 атомов № на гораздо более крупные и не обладающие 3й оболочкой атомы А1 обусловливает значительное расширение кристаллической решетки и
уменьшение общего числа электронов в недостроенных оболочках атомов-компонентов, что вызывает
уменьшение и про-
хождение через мак-
симум при х ~ 0,7. В результате, Тс не изменяется для ТЫ^^А^ в интервале х ~ (0 - 0,7) из-за взаимной компенсации эффектов зонного магнетизма и неоднородной поляризации смешанной 3с1 зоны (1), но затем быстро уменьшается для составов х > 0,7, в которых такая компенсация отсутствует.
Частичное замещение N1 на Си или А1 вызывает резкий спад спонтанного магнитного момента в соединениях М = Си, А1 с
Я = ТЬ, Оу, Но, обладающих магнитной анизотропией типа «легкая плоскость» (рис. 9). Этот эффект обусловлен локальным понижением симметрии КП в квазибинарных
РгМ Си-
:кЗ.....
1
Рис. 9. Концентрационные зависимости спонтанного магнитного момента для соединений: Л^^Си*, Я = Ег, ТЬ, Оу, Ой, Тш, Но, Рг, Бш; Ю^з.^АЦ II = ТЬ (У), йу (•). Измерения при 4 К, кроме Я = Тш, Но, Рг при 1,8 К. Расчет в модели локальных КП для Я№5„гСиг, К = ТЬ, Но (х), Оу (+).
сплавах из-за различной величины электрических зарядов ионов N1 и М. В локальном КП появляется новая ось симметрии, связывающая центральный Я и М ионы. Слабыеобменные взаимодействия не в состоянии препятствовать разориенггации моментов Я ионов на узлах в Я(№,М)з. В результате, спонтанная намагниченность соединения быстро уменьшается при малых концентрациях замещающего элемента. В предельном случае сильной локальной одноосной магнитной анизотропии, моменты Я ионов в элементарных ячейках сплавов Я№5-ХМХ ориентированы вдоль трех осей а или Ъ в базисной плоскости, и минимальная величина Л/5(х) равняется (2/3)*А/5(Я№5). В действительности намагниченность сплава замещения несколько больше этого оценочного значения, что можно объяснить отклонением локальной ОЛН от осей а или Ь из-за различного количества атомов замещения в разных элементарных ячейках. Заметный положительный вклад в намагниченность псевдобинарных сплавов ЯМ^М^ с тяжелыми Я вносит, также, поляризация 3с1 подсистемы, аналогично случаю системы Сс1№5.лСих (см. рис. 9), для которой эффекты КП отсутствуют из-за сферически симметричной 4/оболочки атомов 0(1.
Были проведены расчеты кривых намагничивания монокристаллов Я№5^Сид. в модели локальных КП. Использовались параметры КП и обменных взаимодействий, установленные ранее для бинарных сплавов Я№5 из подгонки вычисленных магнитных параметров к экспериментальным значениям [4,5]. Локальное понижение симметрии КП в псевдобинарных сплавах, вызванное различием 0 электрических зарядов ионов N1 и Си, учитывалось дополнительным членом в гамильтониане. Рассматривалось влияние ионов Си только в шести 2с узлах, расположенных в одной базисной плоскости с ионом Я, как потенциально наиболее сильное. Удовлетворительное согласие вычисленных и измеренных кривых намагничивания М(Н) было достигнуто при разумных значениях единственного подгоночного параметра <2 ~ (0,2 - 0,4)*е, где е - заряд электрона. Расчетные значения спонтанной намагниченности для ряда составов Я№5.хСих с Я = ТЬ, Бу, Но показаны на рис. 9.
Таким образом, резкий спад спонтанного магнитного момента в псевдобинарных соединениях ЯИ^М,. с М = Си, А1; Я = ТЬ, Оу, Но обусловлен действием на 4/электроны Я ионов хаотических локальных КП более низкой симметрии, чем в бинарных соединениях. Изменение структуры низкоэнергетических уровней Я ионов в КП сплавов замещения ТЬМ5.хСих и РгЫ15.хСи„ х < 2,5, по сравнению с бинарными ТЬМ5 и Рг№5, было установлено из результатов измерения магнитного вклада в энтропию 5м(7).
Микрообласти с сильной локальной магнитокристаллической анизотропией или резким локальным изменением обменного параметра являются центрами закрепления узких доменных границ, благодаря чему в сплавах замещения КЩ.яСи* и Я№5.*А1„ как и в случае неупорядоченных твердых растворов К^т^Мз (см. главу 1), наблюдается заметная коэрцитивная сила, которая практически равна нулю в бинарных сплавах.
Сильное взаимодействие К ионов с КП на фоне слабого обменного взаимодействия обусловливает парамагнетизм Ван Флека в Рг№5 и РгСи5 [1,5]. Однако в твердых растворах этих соединений Рг№ з^Си, в интервале 0,7 < х < 2,6 обнаружены спонтанная намагниченность и температура Кюри (см. рис. 8-10). Ферромагнитное упорядочение в системе Рг№5.хСих подтверждается, также, типичными особенностями на графиках Аррота-Белова, температурных зависимостей намагниченности М(Т), магнитной восприимчивости Хас(Т), магнитного вклада в теплоемкость См(1). Методом дифракции нейтронов было показано наличие в Рг№4Си локализованного момента 0,50(18) цв на ионе Рг при 1,5 К, ионы N1 и Си не магнитны.
В РгМ15 основной синглет иона Рг в КП Г4 :(]3)-)-3))/\/2 отделен от возбужденных синглета Г,: |о) и дублетов Г6:|±1) и
Г5л :0.214(±4)-0.977(+2) большими зазорами 23, 39 и 48 К, соответственно [5]; для низших состояний отсутствует матричный элемент (т ± 11| т} от проекции оператора полного углового момента Л иона Рг на направление легкого намагничивания 6; здесь т - магнитное квантовое число. В системе Рг№5^Сиг происходит взаимное сближение нижних состояний ионов Рг в локальных КП, как это следует из показанного на рис. 11 смещения в низкие Т максимумов на М(Т) и См(7), которые обусловлены тепловыми воз-
Рис. 10. Кривые намагничивания монокристаллов РгТ^-хСи, вдоль ОЛН Ь при Т = 1,8 К: эксперимент для х = 0; 0,1; 0,45; 0,7; 1,0; 1,2 и расчет для х = 0 и 1 (штриховые линии).
4
о 2
1? 5 и
а)
-Р㹄Си , _
43 0,7^
5 0,4
ш
|о,з
•ч, б)
РГН'4.9Си0,1 о—0\
0-0-0-0-° 0 . . .
о
20 25
5 10 15 74 К)
Рис. 11. Температурные зависимости для соединений Рг№5.ЛСих: а) магиитного вклада в теплоемкость для * = 0 (о) [14], 0,45 (■) и 0,7 (V) при низких и высоких (на вставке) Г; б) намагниченности в поле 1,9 Тл для * = 0(о) и 0,1 (Т).
*
-а К
о «
и
2 1
х — 1,2
Рг№ Си
5-х х
^0,45
Ж
о
О 1 2 3 4 ? Г (К)
Рис. 12. Температурные зависимости магнитного вклада в теплоемкость для соединений Рг№5.хСил:, х = О (+) [14], 0,45 (■), 0,7 (А), 1 (о), 1,2 (Т).
буждениями 4/ электронов. При высоких Т в псевдобинарных соединениях РгК^СОс появляется новая широкая и высокая аномалия Шотгки с Ттах ~ 75 К, связанная с тепловыми переходами 4/ электронов между состояниями в локальных КП (см. вставку в рис. 11а).
Зависимости См(7) для соединений РгМз^Си^ при низких Т > 1 К близки к линейным для парамагнетика с х = 0,45 и ферромагнетиков с х = 0,7 - 1,2, в отличие от Рг№5 (рис. 12). Экспоненциальная зависимость СМ{Т) для парамагнетика Ван Флека Рг№5 свидетельствует о наличии щели в спектре элементарных возбуждений, тогда как линейная зависимость СМ(Т) для составов х = 0,45 - 1,2 соответствует отсутствию щели и существованию локализованных моментов [14]. Фазовый переход в РгЫ4 3Си0 7 в ферромагнитное состояние при Тс = 2 К не сопровождается типичным максимумом на кривой См(Т), наблюдается лишь некоторая выпуклость (см. рис. 12). Для ферромагнетиков с х = 1 и 1,2 на кривых СМ(Т) в Тс имеется небольшой размытый пик.
Для Рг№5..хСи* магнитный вклад в энтропию в точке Кюри 5м(7с)/Я (здесь II - универсальная газовая постоянная) увеличивается с ростом содержания
меди, но его значение необычно мало (см. таблицу 1) и гораздо меньше 1п2, соответствующего дублетному основному состоянию иона. Следовательно, нижними уровнями энергии иона Рг в КП соединений РгТ^.^Си* являются два синглета, разделенные большим зазором Л [15], который уменьшается с увеличением содержания меди. Согласно модели Блини [15], магнитный момент иона Рг отличен от нуля, если обменная энергия превышает Л, т.е. если критический параметр ц > 1. Для ферромагнетиков Рг^^^Си* при Т~ Тс должно выполняться следующее соотношение Блини:
Ф/2квТс)=\/?1, где т] = 2Аа2§Ув/А, (2)
Я - коэффициент молекулярного поля /-/ взаимодействия, а и gJ- матричный элемент оператора Зь и фактор Ланде иона Рг, рв - магнетон Бора, кв -постоянная Больцмана. Для ферромагнетиков РгЭДз^Си, параметр ц > 1 и увеличивается с ростом х, но имеет необычно маленькие значения (см. таблицу 1), что позволяет объяснить низкие Тс и отсутствие или небольшой размер пика на графике СМ(Т) в Тс на рис. 12. По-видимому, большая часть 4/ электронов в Рг№4.зСио,7 при Т ~ Тс находится в основном синг-летном состоянии, поэтому магнитный вклад в энтропию весьма мал. Параметр /? растет в системе благодаря сближению нижних синглетов и увеличению обменной энергии (см. таблицу 1 и рис. 8).
Таблица 1
Параметры соединений РгЫ^^СОс
X 0 0,45 0,7 1 1,2
Тс, К - - 2 3,5 3,6
- - 0,08 0,25 0,28
А, К 13,4 10,4 9,9 10,1 9,6
Ц - - 1,01 1,14 1,17
В низкосимметричных локальных КП псевдобинарных соединений РгМз.^Си* собственные функции всех состояний иона Рг смешаны между
собой и имеют вид с„\т), где т = -7,-7 + 1,...,У, с2т= 1. Поэтому
матричные элементы типа {т ± 1 1 т) отличны от нуля для любой пары уровней энергии, включая нижние.
Таким образом, в низкосимметричных локальных КП псевдобинарных соединений Рг№5.хСи„ х < 1,2 нижние состояния ионов Рг сближаются, и
20
собственные функции всех состояний смешаны между собой, что снимает запрет по т на их смешивание обменным полем. Усиливаются, также,// взаимодействия вследствие зонного эффекта (см. выше). Результатом этих процессов является размораживание магнитного момента Рг в системе Рг№5.хСих для составов х ~ 1, в которых обменное взаимодействие максимально (см. рис. 8). В силу локального характера КП в псевдобинарных соединениях, ион Рг может обладать магнитным моментом не на всех узлах кристаллической решетки. При этом соединение РгМ^Си* будет ферромагнитным или парамагнитным в зависимости от того, выполняется условие ц > 1 для всего соединения или только локально. По-видимому, неоднородное парамагнитное состояние смешанного ванфлековского и ланже-веновского типа реализуется в соединении РгН14 55Сио45. А для ферромагнетика Рг№4>3Си0,7 возможно отсутствие магнитного момента в отдельных элементарных ячейках, что, наряду со слабой заселенностью возбужденных состояний, должно способствовать аномально низкой магнитной энтропии при Т~ Тс. В результате индуцирования /-/обменными взаимодействиями магнитных моментов ионов Рг и создания этими моментами обменного поля возникает ферромагнетизм в РгТ^^Си*. Это широко известный механизм «бутстрэп» ферромагнитного упорядочения систем ионов с синглетным основным состоянием в КП.
Установлено резкое уменьшение температуры Кюри и спонтанной намагниченности для ферромагнетика Рг]\П39Сии под давлением, значительно более сильное, чем характерное для Я-№ интерметаллидов [16]. Относительное уменьшение под давление Тс и сравнимо со случаем ин-варного сплава У2Ре,7 [17], известного своими сильными магнитообъем-ными эффектами (см. главу 3). По-видимому, низкая стабильность магнитных параметров соединения РгЭДз^Сии обусловлена слабыми // обменными взаимодействиями и механизмом «бутстрэп» ферромагнитного упорядочения. Предположительно, ЩЕ?) уменьшается под давлением вследствие увеличения перекрытия волновых функций Ъс1 электронов, что ведет к ослаблению У1/обменных взаимодействий (1). В свою очередь, более слабое обменное поле смешивает меньше состояний ионов Рг в КП, поэтому уменьшается момент Рг и, следовательно, способность Рг индуцировать обменное поле. В результате, механизм «бутстрэп» самосогласованного взаимного индуцирования магнитного момента и обменного поля стабилизирует магнитные параметры сплава под давлением при более низких значениях, чем при нормальных условиях.
Для Рг№4Си был проведен расчет намагниченности в той же модели локальных КП, что и для И№5.хСих, Я = ТЬ, Бу, Но. Удовлетворительное
согласие вычисленной и экспериментальной кривых намагничивания (см. рис. 10) при разумном значении () ~ 0,13е подтверждает важность локального искажения симметрии КП для инициирования ферромагнитного упорядочения в исходном спонтанном парамагнетике Ван Флека.
Глава 3. Объемный и электронный факторы в магнетизме систем К2Ге]5^М)>7, И = Се, Ьи, У; М = Ре, Бь А1
Интерметаллические соединения Я2Ре17 кристаллизуются в ромбоэдрическую решетку ТЬз^Пп-типа (пространственная группа 11-3т) с легкими Я и гексагональную решетку ТЬ2№п-типа (Рбз/шшс) в случае тяжелых Я. Атомы Ре занимают в Я2Реп четыре неэквивалентные кристаллографические позиции: 6с, 9с/, 18И, 18/в структуре типа ТЬ27.п|7 и 4/, 6g, 12к, 12/-в структуре ТЬгКПп [1]. Атомы Я размещаются в этих решетках в одной (6с) или двух (2Ъ, 2с/) позициях, соответственно. Кристаллические решетки сплавов представляют собой атомные плоскости, перпендикулярные гексагональной оси с и заполняемые либо только атомами Ре, либо атомами Ре
и Я.
Был приготовлен ряд сплавов Се2Ре]7 по несколько различным технологиям: слитки выплавлены в алундовом или левитационном тиглях с различным избытком Се в шихте и отожжены при разных режимах. Для сплавов были изучены структурные и магнитные параметры методами рентгеновской и нейтронной дифракций и магнитных измерений. На рис. 13 видно, что температура магнитного фазового перехода типа «ферромагнетик - антиферромагнетик» &т для сплавов Се2Ре17 увеличивается от 20 до 116 К с увеличением параметров решетки; при этом реальное содержание железа в сплавах проявляет тенденцию к
®Т(К)
Рис. 13. Корреляции между температурой магнитного фазового перехода «ферромагнетик - антиферромагнетик» &т и значениями параметров решетки а, с, V (и, А, У), реальным содержанием железа Ми (о) для серии сплавов СегРеп. Прямые - линейные интерполяции экспериментальных точек.
уменьшению. Температура Нееля для всех сплавов различается незначительно: Гы ~ (203 - 210) К. Еще один магнитный фазовый переход типа «антиферромагнетик - антиферромагнетик» появляется при Г, ~ (100 - 110) К в сплавах Ce2Fei7, которые обладают минимальными &i ~ (20 - 50) К. Такой же переход с близким значением Т, мы индуцировали внешним давлением 0,17 ГПа в сплавах Ce2Fe|7, обладающих высокой <9r ~ (90 - 116) К.
Установленная для сплава Ce2Fe17 нестабильность температуры ферромагнитного упорядочения не противоречит литературным данным, согласно которым Ce2Fe17 при низких Т может быть ферромагнетиком с &х ~ (90 - 120) К или геликоидальным антиферромагнетиком [1,2,16,18] с магнитным фазовым переходом типа «антиферромагнетик - антиферромагнетик» при Tt ~ (100 - 120) К.
Резкая зависимость температуры ферромагнитного упорядочения Ce2Fei7 от значений параметров решетки согласуется с традиционными представлениями об усилении отрицательных обменных взаимодействий между атомами Fe при уменьшении расстояния между ними в богатых железом сплавах, имеющих плотноупакованную кристаллическую структуру [2]. В то же время, минимальные значения <9г в сплавах Ce2Fen с большим содержанием железа согласуются с общей тенденцией ослабления ферромагнетизма в R-Fe интерметаллидах при увеличении в них Fe и могут иметь двоякую интерпретацию: как результат усиления либо отрицательных Fe-Fe обменных взаимодействий [2], либо спиновых флуктуаций в спин-флуктуационной модели Муна и Вольфарта [3].
Зависимость типа магнитного состояния сплавов R2Fe17 от значений параметров решетки была изучена нами в случае Ce2Fei7 и Lu2Fen при частичном замещении Fe на Si или Al. Методами магнитных измерений мы установили, что сплавы замещения L^Fe^^M] 7 и Ce2Fe|5 3М) 7 с М = Si, Al являются коллинеарными ферромагнетиками, для которых Тс значительно больше 7n для исходных бинарных сплавов. При этом объем элементарной ячейки сплавов замещения с Si и Al меньше и больше, соответственно, чем для бинарных сплавов R2FC|7 [19]. Результаты представлены на рис. 14а. Исследование системы Ce2Fei7-jM.r, М = Si, Al проводилось нами практически одновременно с авторами работы [19], тогда как данные аналогичных исследований в случае сплавов Li^Fen.^Si, были опубликованы значительно позднее наших. Эффект увеличения Гс для коллинеарных ферромагнетиков R2Fe17 при частичном замещении Fe на Al, Ga или Si был обнаружен ранее [20,21].
Таким образом, в сплавах Lu2Fe17.xMt и Се2Ре,7^Мх при частичном замещении Fe на М = Si или Al реализуется концентрационный магнитный фазовый переход типа «геликоидальный антиферромагнетик - коллинеарный ферромагнетик». Очевидно, что этот переход обусловлен усилением положительных Fe-Fe обменных взаимодействий в сплавах замещения, по сравнению с исходными бинарными сплавами. В случае атомов замещения или внедрения, вызывающих расширение кристаллической решетки сплава, рост Тс обычно объясняется усилением положительных и ослаблением отрицательных Fe-Fe обменных взаимодействий вследствие увеличения межатомных расстояний. Однако в сплавах замещения с Si усиление ферромагнетизма происходит при сжимающейся решетке, что является нетипичным для богатых железом интерметаллидов R-Fe и непонятным с точки зрения конкуренции Fe-Fe обменных взаимодействий [20].
Согласно результатам наших структурных исследований соединений R2Fe,5 3Mi 7, М = Si, Al методами рентгеновской и нейтронной дифракций, атомы Al не оказывают предпочтения так называемой «гантельной» кристаллографической позиции (6с или 4/), а атомы Si занимают ее с наименьшей вероятностью [19]. Следовательно, усиление ферромагнетизма в этих системах не может быть вызвано устранением наиболее сильных отрицательных Fe-Fe обменных взаимодействий из «гантельных» позиций, образованных парой атомов Fe с межатомным расстоянием, наименьшим в • R2Fe17 и меньше критического значения для смены знака взаимодействия.
Ввиду очевидной несостоятельности модели конкурирующих обменных взаимодействий в объяснении резкого роста температуры Кюри спла-
790
^,780
770 30
Т—я-
й 25 о
^20
-б) □ и Fe М=0»А1 A ASi
□ ^ Lu2Fe
Се2Ре,5,зМ„
200 250 300 350 400 450 ГС,ГМ( К)
Рис. 14. Графическое сопоставление для соединений ЛгРе^зМ^, Я = У, Се, Ьи; М = Ре (■,□), А1 (*,о), (А,Д) температуры Кюри с:
а) объемом элементарной ячейки (■.», А);
б) электронным вкладом в теплоемкость (и,*, А), квадратом плазменной частоты электронов проводимости (а,о,Д). Для Ьи2Реп и Се2Реп приведены температуры Нееля.
bob замещения R^e^^Si*, по сравнению с R2Fe,7, нами было предпринято исследование параметров электронной структуры сплавов R2Feis 3М17, R = Се, Lu, Y; М = Fe, Si, А1 экспериментальными и теоретическими методами. Были изучены низкотемпературная теплоемкость для Y2Fei5,3Mi>7, М = Fe, Al, Si, оптическая проводимость для R2Fei5,3Mi,7, R = Y, Се, Lu; М = Fe, Al, Si и проведены спин-поляризованные расчеты электронной структуры этих же соединений в рамках теории функционала электронной плотности в приближении LSDA.
Дисперсионные кривые оптической проводимости о(Е) для сплавов R2Fei5,3M17, R = Y, Се, Lu; М = Fe, Al, Si имеют почти одинаковый вид, что обусловлено большим содержанием железа. Наблюдается интенсивная несимметричная полоса межзонного поглощения шириной ~ 8 эВ с максимумом при 1 - 2 эВ; ранее похожая структура была установлена в оптическом спектре поглощения для ферромагнитного железа. Положение максимума несколько различно для сплавов с Се, Y и Lu: при 1,2, 1,6 и 2 эВ, соответственно. Близкое сходство спектров оптической проводимости для соединений R2Fei53Mu, R = Y, Се, Lu; М = Fe, Al, Si означает, что их электронная структура качественно одинакова в пределах интервала энергии в несколько электрон-вольт выше и ниже уровня Ферми. Спин-поляризован-ные расчеты электронной структуры подтвердили этот вывод. Результаты расчетов дисперсии оптической проводимости и магнитных моментов ионов Fe удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
При низких энергиях до ~ 0,3 эВ характер дисперсии а(Е) формируется внутризонным механизмом ускорения свободных электронов квантами света малой энергии. Анализ оптических параметров в этом спектральном интервале позволил определить плазменную частоту электронов проводимости Д значения которой приведены на рис. 146. Согласно известному соотношению Q2 ~ <vF2>N(EF) (здесь vK - средняя скорость электронов на поверхности Ферми), вторая степень плазменной частоты пропорциональна плотности состояний на уровне Ферми в изотропном приближении.
Зависимости теплоемкости в осях С/Т от Т2 для сплавов Y2Fe17, Y2Fei5i3Alli7 и УгРеи^^ имеют линейный вид при температурах ниже ~ 25 К. Значения коэффициента электронного вклада в удельную теплоемкость у, полученные экстраполированием линейных участков графиков Cp/T(f) на ось С ¡/Г, построены на рис. 146. Видно, что для последовательности сплавов R2Fe17, R2Fe!53Allj7 и R2Fe153Siij увеличение Тс сопровождается обратно пропорциональным уменьшением у и Q2.
Таким образом, частичное замещение Ре на А1 или 81 в сплавах ЯгРеп приводит к уменьшению ЫЕТ), согласно результатам изучения оптической проводимости и низкотемпературной теплоемкости.
Для качественного объяснения увеличения Гс в тройных соединениях ИгРе^М,.? (М = А1, 81) используем следующее соотношение, полученное для богатых железом интерметаллидов Я-Ре в спин-флуктуационной модели Муна и Вольфарта [3]:
Хо - обменно-усиленная восприимчивость, Л/0 - магнитный момент иона Ре при О К, / - параметр Стонера, Л^СЕт) и Ы^Е?) - плотности состояний на уровне Ферми для электронов со спинами «вверх» и «вниз», соответственно. Для сплавов ЯгРеи^М, ?, М = Ре, А1, 81 значения М0 близки (см. таблицу 2), поэтому различие их Тс обусловлено преимущественно Хо■ Поскольку параметр I слабо зависит от локального окружения Ре в сплавах, Хо определяется, главным образом, значениями №(ЕР) и Л^(£Р). Согласно результатам нашего эксперимента, ЩЕ7) должна быть меньше в сплавах замещения И2ре153М| 7, М = А1, 81, по сравнению с исходными бинарными сплавами. Следовательно, в соответствии с соотношениями (3), частичное замещение Ре на А1 или 81 в Я2Ре17 должно приводить к росту Тс.
Таким образом, рост Тс в последовательности сплавов ЯгРе^, ЯгРе^зАЬ у и ИгРе^^!^ (Я = У, Се, Ьи) происходит из-за ослабления спиновых флуктуаций, которое, в свою очередь, вызвано уменьшением плотности состояний на уровне Ферми.
Установленный нами спад ЩЕР) в ЯгРе^ после частичного замещения Ре на А1 или 81 согласуется с результатами фотоэмиссионных исследований для 8ш2реп-хА!х [9] и зонных расчетов для ЗшгРеп^М^, М = А1, ва, 81 [8]. Уменьшение М(Е¥) в допированных сплавах связано с сужением Ъй зоны Ре из-за ослабления гибридизации электронов атомов Ре [8]. Этот эффект происходит независимо от сжатия (с 81) или расширения (с А1, Са) кристаллической решетки сплава замещения и обусловлен расположением для исходного бинарного сплава на крутом склоне Щ(Е)-, Л^(Ег) локализован в минимуме Щ(Е). Аналогичный эффект резкого уменьшения наблюдался при внедрении в кристаллическую решетку соединений ЯгРер атомов легких элементов С, N или Н и также объяснялся усилением локализации 3 с! электронов Ре, вызванным расширением решетки [8].
г
где
Хо 4 ^{^(ЕУ 21)
(3)
Экспериментальные исследования электронной структуры фаз внедрения или замещения на основе интерметаллидов R2Fe,7 весьма немногочисленны. Помимо наших работ, были опубликованы фотоэмиссионные спектры для Sm2Fei7N3 и Sn^Fen-jAlj [9]. В парадоксальном случае систем R2Fei7.xSi„ в которых Тс растет при сжимающейся кристаллической решетке, наши работы являются единственными, в которых изменение Гс объясняется на основе измеренных параметров электронной структуры.
Для изучения влияния межатомных расстояний на Fe-Fe обменные взаимодействия в соединениях R^c^M*, М = Si, Al, были измерены их магнитные свойства под давлением и спонтанная магнитострикция. Химический состав материалов в таких экспериментах остается постоянным.
Полученные нами результаты для сплавов Y2Fe17 и Y2Fe15i3Alij7 близки к ранее опубликованным для R2Fei7 [2,16,17] и Оу2Ре,7^А1х [21]. Магнито-объемные свойства сплавов R2Fe17^Sií исследованы нами впервые. Значения установленных магнитообъемных параметров приведены в таблице 2.
Таблица 2
Магнитообъемные параметры соединений УгРе^зМ |7, М = Fe, Al, Si
Соединение Y2Fe17 Y2Fe,5,3Si,r7 Y2Fei5j3Al,,7
V, ÁJ (293 К) 515,2 511,7 524,2
Í»s(0), 10"3(0К) 13,6 11,3 9,2
Мре, /VFe ат. (4 К) 1,99 1,84 1,84
«FcFe, 1 О'3 Цв"2 3,7 3,4 3,4
а, 10° К'1 (700 К) 4,1 4,5 4,7
Тс, К. 309 438 388
dTc/dP, К/ГПа -67(*); -40(**) -49 -37
Примечание.п dTc/dP = d0r/dP, áTN/áP.
Соединения проявляют тепловое расширение инварного типа при Т < Тс, наиболее сильное - вдоль оси с. Были измерены температурные зависимости спонтанной объемной магнитострикции ^(7) в интервале (80 - 700) К, из которых экстраполированием установлены значения при 0 К. Величина й^(0) для УгРеп больше, чем для УгРе^зАЬд и ^гРе^зБ^^ (см. таблицу 2). С точки зрения конкуренции обменных взаимодействий, такое соотношение значений ^(0) является ожидаемым для пары УгРеп и У2Ре151зА11>7, но не должно иметь место для пары У2Реп и УгРе^^м^. В самом деле, исходя из значений объемов элементарной
ячейки (см. таблицу 2), отрицательные обменные взаимодействия Fe-Fe, вызывающие инварные свойства, должны быть слабее в Y2Fei5i3Alij7 и сильнее в Y^e^SI^, по сравнению с Y2Fen.
Таким образом, конкуренция Fe-Fe обменных взаимодействий не является единственной или даже, возможно, главной причиной большой положительной спонтанной магнитострикции в сплавах типа R2Fe17.
Были сняты температурные зависимости магнитной восприимчивости Zac(T) для сплавов Y2Fe17, Y2Fe15>3A!lj7 и Y2Fe15,3Sili7 при различных гидростатических давлениях до 0,8 ГПа. Резкий спад Хж(Т), соответствующий температуре Кюри при нормальном атмосферном давлении, для всех сплавов смещается в более низкие Т с ростом Р. Под давлением форма кривых Хзс(Г) остается неизменной для сплавов замещения, тогда как для сплава Y2Fei7 при Р > 0,42 ГПа на кривых Х^(Т) появляется провал между 6>г и новой особенностью в виде пика при более высоких Т [17]. Кривые Хы(Т) для сплава Y2Fe17 под давлением Р > 0,42 ГПа имеют вид как в случае сплавов Ce2Fei7 и Lu2Fei7 при атмосферном давлении, которые являются низкотемпературными ферромагнетиками и высокотемпературными геликоидальными антиферромагнетиками. Такого же типа состояния в Y2Fei7 под давлением были установлены недавно методом дифракции нейтронов.
На рис. 15 для сплавов Y2Fe17, Y2Fei5i3Al|;7, Y2Feis,3Sii>7 построены зависимости 7с от а, с и V, изменяющихся под давлением. Линейное и изотропное уменьшение параметров решетки сплавов под давлением при комнатной температуре было установлено методом дифракции нейтронов. Эти данные позволили представить результаты ТС(Р), полученные из измерений восприимчивости под давлением, в функции от параметров решетки. Видно, что Тс для всех сплавов убывает линейно с уменьшением параметров решетки под давлением. Для Y2Fei7 при повышенных Р между облас-
28
8,52
.«8,48 ^ 8,44 8,40 ^ 8,32 <8,30 и 8,28 8,26 ^525 ^ 520 ^ 515 510
Y2Fe.WM,,
Í2T А1
Si
Р1
я Al
Si
Y2Fe15,3M,,7
Al
Si
250
450
300 350 400
Рис. 15. Корреляции для соединений У2Ре15,зМ1>7, М = Бе (□,•), А1 (Д), (Т) между температурами Кюри и параметрами решетки, изменяющихся под давлением. • - температура Нееля для У2Ре17 под давлением.
гями ферромагнитного и парамагнитного состояний вклинивается область состояния с геликоидальной магнитной структурой [17]. Наибольшие Тс в системе имеют место для Y2Fei5 3S117, обладающего наименьшими параметрами решетки, в частности, меньше тех, с которыми в Y2Fe17 наблюдается индуцированное давлением антиферромагнитное состояние. Тс для Y2Fe15i3Alji7 под давлением остается заметно выше, чем для Y2Fe17, при одинаковых а, с, V. Y2Fe153Al,-7 при нормальном давлении и Y2Fei53S¡17 под максимальным давлением обладают практически одинаковыми Tq при наибольшем /для данной системы сплавов различии в параметрах решетки. Объяснить эти результаты с точки зрения только лишь конкуренции Fe-Fe взаимодействий вряд ли возможно. Поэтому не является очевидным, что и спад Тс в Y2Fe17 под давлением с появлением аитиферромагнитного состояния вызваны именно уменьшением расстояний Fe-Fe. Скорее всего, что объяснение поведения сплавов Y2Fe17, Y2Fe15i3Al1>7, Y2Fe15>3Sii 7 под давлением следует искать в модели коллективизированных электронов, в которой мы объяснили различие их Тс при нормальных условиях.
Формулы модели коллективизированных электронов объясняют отрицательные значения áTc¡áP, которые наблюдаются для всех сплавов типа R2Fe17 [17,16,21]. С точки зрения конкуренции взаимодействий Fe-Fe, знак dTc/dP < 0 не является очевидным в случае Y^e^^Sii v, имеющего Тс больше, а параметры решетки меньше, чем в Y2Fe17. Для сплава YiFe^Si! 7, как и для Y2Fe17, YiFe^ jAl^, наблюдаются линейная зависимость со$(Т) = п^с^М2(Т) («FeFe - постоянная магнитоупругой связи) и пропорциональность ü?s(0) ~ áTc/dP [16]. Коэффициент объемного теплового расширения а при 700 К и постоянная «FcFe для сплавов различаются слабо.
Суммируя результаты главы 3, можно сказать, что конкуренция обменных взаимодействий Fe-Fe не является единственным фактором, определяющим тип магнитного состояния, величину температуры Кюри и маг-нитообъемные свойства интерметаллических соединений типа R2Fe17. Скорее всего, что такое утверждение было сформулировано ранее по аналогии с классическими инварными сплавами на основе 3d металлов, а также из-за отсутствия информации о параметрах электронной структуры интерметал-лидов R-Fe, которые и в настоящее время мало изучены. Плотноупакован-ное окружение атомов Fe в R2Fe)7 обусловливает локализацию уровня Ферми для электронов «спин вверх» у верхней границы 3d зоны в области высоких значений плотности состояний и ее резкого изменения, что и может вызывать нестабильность магнитных параметров соединений.
Глава 4. Магнитные и структурные свойства соединений СегРсп-лМп* и их гидридов
Нами были впервые проведены магнитные и нейтронографические исследования соединений Се2ре/7_хМлг и их гидридов в интервале температур (2 - 300) К при атмосферном и гидростатических давлениях до 1 ГПа в магнитных полях до 38 Тл. Использование монокристаллических образцов позволило впервые изучить параметры магнитной анизотропии для соединений типа Я2Ре17.хМпх и их гидридов. Кристаллическая структура сплавов и гидридов - ромбоэдрическая типа ТЬ2гп17. Установленные структурные и магнитные параметры собраны в таблице 3.
Таблица 3
Структурные и магнитные параметры соединений СегРе^Мп^Н,,
X У а, А с, А у, А' 0т, К Тс, К Ив/ф-ед. МДж/м3
0,75 0 8,492 12,410 775,0 - 205,9 - 0 -
1 8,514 12,403 778,7 - - 223,9 21,7 -0,5
2 8,543 12,393 783,4 - - 235,7 22,9 ~ -0,5
3 8,547 12,399 784,3 - - 240 24,7 ~ -0,5
1,0 0 8,492 12,419 775,5 - 198 - 0
1 8,532 12,406 782,1 - - 200 19,4
2 8,578 12,378 788,7 - - 227 21,8
3 8,581 12,406 791,1 - - 258 22,9
1,3 0 8,500 12,393 775,4 9 188 - 10,8
1 8,528 12,408 781,5 49 1881 - 16,1
2 8,555 12,401 786,0 - - 212 18,8
3 8,581 12,416 791,8 - - 232 19,7
1,7 0 8,502 12,412 776,8 54,6 180,6 - 7,3 . -0,08
1 8,523 12,412 780,8 108,6 169 - 10,2 К -0,09
2 8,562 12,416 788,2 - - 187 13,9 -0,07
3 8,592 12,439 795,3 - - 206 16,5
Примечание. *,** - результаты при 1,7 и 4 К, соответственно.
Параметры решетки в системе СегРеп-^Мп* увеличиваются монотонно с ростом содержания Мп. В гидридах СегРеп^Мп^Н^, у < 3 параметр а увеличивается, параметр с постоянен для составов х > 1 или несколько уменьшается для х = 0,75; 1. Нейтронографические исследования показали, что распределение Мп по узлам решетки носит неравномерный характер:
Мп заполняет преимущественно «гантельную» позицию 6с, избегает 9(1 и идет почти статистически в 18/ 18Л. Водород в Се2Ре17.хМпаН(,, у < 3 занимает октаэдрическую позицию 9е.
Для системы
200 ——#__# парамагнетики I Се^е^Мп*, х = 0 - 2 по-
^ •——строена магнитная Т - х
¡501 ' фазовая диаграмма (рис.
^ геликоидальные антиферромагнетики 16), которая не имеет ана-Е^Г 100 - лога в слУчае интерметал-
т Се Ре Мп < лических соединений
2 '7 * ' 4/-Зо'. Бинарное соедине-
феррой. ^/^ерром. ние Се2Ре17 является кол-
01коллинеар.__* геликоидал] линеарным ферромагнети-
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 ком ниже температуры
х &т = 94 К и геликоидаль-
Рис. 16. Магнитная Т-х фазовая диаграмма для ньм антиферромагнети-системы Се2Ре17.,Мпл х = 0 - 2.
ком в интервале от 0Т до температуры Нееля 7д/ = 204 К. Магнитное состояние соединений с х = 0,5 - 1 - геликоидальное антиферромагнитное с простой спиральной магнитной структурой вдоль гексагональной оси с при всех Т < Тк. Дальнейшее увеличение содержания Мп в системе вызывает реанимирование основного ферромагнитного состояния с магнитной структурой типа искаженная эллиптическая спираль вдоль гексагональной оси (подробнее см. ниже). Необычность построенной для системы Се2Ре,7_хМпг магнитной Т-х фазовой диаграммы заключается в немонотонном изменении основного магнитного состояния в последовательности «ферромагнетик - антиферромагнетик - ферромагнетик» при малом ~ 10% замещении 3(1 компонента. В известных из литературы соединениях ИгРе^Мп,, Я = У, Рг, N(1, Бт, Ос1, ТЬ, Ег температура Кюри и спонтанная намагниченность уменьшаются монотонно с ростом содержания Мп, моменты Мп и Ре антипарал-лельны [22].
Сплавы Се2Ре17.хМпх и их гидриды в области температур антиферромагнитного состояния намагничиваются скачком при значении критического поля ЦоДф < 0,7 Тл, приложенного в базисной плоскости кристаллов, как это показано на рис. 17 для составах = 0,75 при 4 К. Температурные зависимости критического поля для всех сплавов и гидридов имеют одинаковый вид с максимумом чуть ниже Тк, что согласуется с их однотипной геликоидальной структурой.
Гидрирование Се2Ре)7-.(Мпх приводит к магнитному фазовому переходу типа «антиферромагнетик - ферромагнетик» в составах х = 0,5 - 1 (см. рис. 17). В гидридах Се2Рс17.дМплМ;, увеличиваются спонтанная намагниченность и температура ферромагнитного упорядочения (см. таблицу 3 и рис. 17). Рост М% при увеличении содержания Н для гидридов СегРе^зМп^Н,, более значительный, чем для индуцированных гидрированием ферромагнетиков СегРе^^Мпо^Ну. Увеличение спонтанной намагниченности в Се2Реи-хМпхНу при гидрировании является нетипичным для гидридов сплавов К2Ре17Ну [23] и может быть обусловлено трансформацией геликоидальной магнитной структуры в коллинеарную вследствие усиления положительных обменных взаимодействий.
Для соединений Се2Ре17.хМпх, х = 0,5 - 2 и их гидридов, имеющих геликоидальную магнитную структуру, обнаружен гистерезис кривой намагничивания М(Н) во всем интервале внешних полей, по-видимому, вызванный необратимой деформацией геликоида в процессе намагничивания соединений. Гистерезис для гидридов СегРе^зМп^Н! и Се2Ре15 3Мп! 7Н2 примерно одинаковый и заметно меньше, чем для соединения СегРеи^Мпи. Сохранение геликоидальности в ферромагнетиках Се2Ре15 3Мп17Н>,с у = 1 и 2, хотя и в менее выраженном виде, чем в исходном сплаве, подтверждается результатами нейтронографических исследований. Гистерезис М(Н) особенно заметен при низких Г и Я, как это видно для Се2Ре15:зМп1>7 и Се2Ре16,25Мпо,75 на рис. 17 и 18. Из изучения зависимостей М(Н) и М(Т) на образцах, предварительно охлажденных в магнитном поле 5 Тл и без поля, а также нейтронографическими исследованиями в поле установлена высокая стабильность геликоидальной магнитной структуры к действию внешнего поля. Обнаружены кластеры ближнего анти-
В (Тл)
Рис. 17. Кривые намагничивания (светлые символы) и размагничивания (темные символы) вдоль осей а, с соединений СегКе^^Мпо^Ну. при 4 К. На вставке показана область начальных полей для Се2Ре|6,25Мпо,75-
ферромагнитного порядка в геликоидальных магнетиках, оценены их процентное содержание в объеме образца и вклад в гистерезис М(Н).
Все соединения Се2Ре17.ЛМпх и их гидриды (см. рис. 17) обладают магнитной анизотропией типа «легкая плоскость», гексагональная ось с является осью трудного намагничивания. Для Се2Ре15 3МП17 это видно из изотерм М(Н) вдоль осей а и с на рис. 18. Для Се2Ре15]3Мп1/7 и Се2Ре15Мп2 оценка первой константы магнитной анизотропии по известному методу Сэкс-мита-Томпсона из кривых намагничивания дает значения К\ = - 0,08 и - 0,13 МДж/м3 при 4 К. Эти значения примерно на порядок меньше, чем в случае Се2Ре]7, т.е. магнитная анизотропия сплавов Я2Ре!7 типа «легкая плоскость» ослабевает при частичном замещении железа марганцем. Поскольку Се здесь немагнитный, уменьшение анизотропии происходит в подрешетке Ре. По-видимому, такое же ослабление магнитной анизотропии подрешетки Ре происходит в системах К2Ре17-1МпЛНу с любым Я, информация об их параметрах анизотропии в литературе отсутствует. Для гидридов Се2Ре153Мп,)7Ну и Се2Ре16,25Мпо,75Ну энергия магнитной анизотропии практически постоянна (см. таблицу 3), как это имеет место и в случае К2Ре17Ну с 11 = У, вс! [23]. Однако причины такого постоянства различны: в гидридах СегРе^зМп, 7НУ пропорциональные увеличение спонтанной намагниченности и уменьшение поля магнитной анизотропии компенсируют друг друга, тогда как для К.2Ре)7, Я = У, гидрирование просто не влияет на эти параметры. Для всех Се^е^Мо, и их гидридов Кг меньше К{ примерно на порядок величины.
Температурные зависимости констант анизотропии для Се2Ре15 3Мп1>7 и Се2Ре15Мп2 построены на вставке в рис. 18. Зависимости К^Т) для Се2Ре15,3Мп1 >7 и Се2Ре)5Мп2 имеют такой же вид, как и для коллинеарных
В (Тл)
Рис. 18. Кривые намагничивания (нижние) и размагничивания (верхние) СегРеизМщ,-? вдоль осей а, с при Т = 4 К (А,Д), 40 К (□,■) и 60 К (ф,о). На вставке построены температурные зависимости констант анизотропии К\ (А,») и Кг (А,о) для СегРе^зМп, 7 (А,Д) и Се2Ре]5Мп2 (*,о); штриховые линии - расчет К\{Т) по формуле (4).
ферромагнетиков Гл^е^ и УтРе^, и так же неплохо описываются следующим выражением, полученным в одноионной модели анизотропии [24]:
(4)
Однако специфика геликоидальных ферромагнетиков проявляется здесь в том, что для них абсолютные значения К\ уменьшаются с ростом Т медленнее теоретических, в отличие от коллинеарных ферромагнетиков, для которых ситуация противоположная. Метод Сэксмита-Томпсона был предложен для коллинеарных ферромагнетиков и не вполне адекватен в случае геликоидальных ферромагнетиков, для которых процесс намагничивания сопровождается деформацией геликоидальной магнитной структуры. Внешнее магнитное поле работает в СегРе^ Мпи и СегРе^Мпг против магнитной анизотропии и отрицательных обменных взаимодействий, обусловливающих существование геликоида в соединениях. Следовательно, экспериментальная константа магнитной анизотропии К\ для геликоидального ферромагнетика содержит вклад от обменной энергии и поэтому должна убывать медленнее с ростом температуры, по сравнению с коллинеарны-ми ферромагнетиками. На рис. 19 построены кривые намагничивания для Се2Ре17-хМпх при Т = 4 К в полях до 38 Тл. Более сильный парапроцесс для сплавов х > 1, по сравнению с х = 0,5 - 1, может быть обусловлен их различной не-коллинеарной магнитной
20 В (Тл)
Рис. 19. Кривые намагничивания соединений СегРеп-тМПх при 4 К: для поликристаллов с х = 0 и 0,35; для монокристаллов с х = 0,5; 1; 1,3 и 2 вдоль осей а (темные символы) и с (светлые символы). На вставке схематически показаны магнитные структуры, моменты лежат в базисной плоскости: а) простая спираль для антиферромагнетиков с х = 0,5 - 1; б) искаженная эллиптическая спираль для ферромагнетиков с 1 < х < 2.
структурой, схематически показанной на вставке в рис. 19. Видно, также, гораздо большее «поле магнитной анизотропии» (т.е. поле, выше которого совпадают кривые намагничивания, измеренные вдоль разных осей монокристалла) для индуцированных полем ферромагнетиков Се2Ре165Мпо,5 и Се2Ре1бМп, по сравнению с другими сплавами. Возможно, это различие обусловлено более сильными отрицательными обменными взаимодействиями в этих спонтанных геликоидальных антиферромагнетиках.
Магнитные моменты насыщения для соединений, определенные из М(Н) на рис. 19, убывают линейно с ростом содержания Мп и заметно быстрее, нежели при простом немагнитном растворении. Оценки в предположении антиферромагнитной обменной связи Ре-Мп показали, что в системе Се2Ре|7^Мпх среднее значение магнитного момента иона марганца равно (3,0 ± 0,2) рв. Значение момента ~ 3,0 рв позволяет предположить, что ионы Мп имеют три неспаренных электрона в 3с1 оболочке с замороженным орбитальным моментом.
Основное магнитное состояние соединений Се^ен-дМо, из разных областей магнитной Т—х фазовой диаграммы (см. рис. 16) ведет себя под давлением существенно по-разному, хотя везде Ту убывает под давлением примерно с одинаковой скоростью ~ - 20 К/ГПа. Сплав с х = 0,35 становится антиферромагнетиком при 4 К уже при Р — 0,05 ГПа, его 0Т уменьшается с большой скоростью - 330 К/ГПа, немного меньшей случая Се2Ре17: - 370 К/ГПа. В антиферромагнетике Се2Ре16Мп под давлением появляется спонтанная намагниченность, как это видно из приведенных на рис. 20 кривых М(Н) при 5 К и Р = (0 - 0,7) ГПа. Нейтронографические исследования показали, что в Се2Ре16Мп под давлением возникает геликоидальная
ферромагнитная структура
12
типа спонтанной в Се2Ре,5зМп17. В сплаве СегРе^зМп^ геликоидальное ферромагнитное состояние сохраняется под давлением вплоть до 0,75 ГПа, при этом @т и спонтанная намагниченность практически не изменяются, хотя намагниченность в поле 5 Тл резко убывает при всех температурах.
Исследования методом
дифракции нейтронов подтвердили все спонтанные и индуцированные давлением, полем или гидрированием магнитные фазовые превращения в системе Ce2Fen.xMnx, установленные магнитными измерениями, и позволили уточнить параметры магнитных состояний. Для геликоидального ферромагнетика СегРе^зМп^ одни и те же сверхструктурные сателлиты, включая нулевой (000)+, существуют при Т как выше, так и ниже <9Т, при которой магнитные рефлексы резко сдвигаются с перераспределением интенсивности. Нулевой сателлит антиферромагнитного состояния не превращается полностью в нулевой сателлит ферромагнетика: его интенсивность резко уменьшается при Т ниже <9Т, но отлична от нуля до минимальных Т, где он проявляется в виде слабого широкого пика слева от сателлита (000)+. Для Ce2Fei53Mn17 ферромагнитный вклад отсутствует во всех ядерных рефлексах, кроме (003), для которого он уменьшается практически линейно с ростом температуры от Т ниже 0( и существует при Т несколько выше Тц. Ферромагнитная структура для Ce2Fe15>3Mni>7 может быть удовлетворительно описана как искаженная эллиптическая спираль вдоль оси с, представляющая собой когерентную суперпозицию простой спиральной и коллинеарной ферромагнитной структур с моментами в базисной плоскости fis и Hfm соответственно. Величина момента в эллиптической спиральной структуре изменяется между |ду ± щег\. В антиферромагнитном состоянии fis >/¿fer- В случае щег >jus моменты ориентированы в направлении главной ферромагнитной компоненты с эллиптической огибающей, как это показано на рис. 196.
Для системы Ce2Fe17.xMnx, х= 0 - 2 установлены следующие свойства, которые являются нетипичными для богатых железом 4f-3d интерметалли-дов: 1) немонотонный характер изменения основного магнитного состояния при монотонном увеличении параметров решетки с ростом содержания Мп; 2) неизменность температуры ферромагнитного упорядочения для составов х > 1 и превращение антиферромагнетиков с х = 0,5 - 1 в ферромагнетики при сжатии этих соединений гидростатическим давлением; 3) усиление ферромагнетизма при гидрировании составов х - 0,5 - 1, происходящее при уменьшении параметра решетки с.
Предположительно, типы магнитных состояний соединений Ce2Fe17.xMnx и их гидридов обусловлены не только конкуренцией обменных взаимодействий между различными парами соседних атомов Fe-Fe, Fe-Mn, Mn-Mn, но и электронной структурой вблизи уровня Ферми.
В приложении описаны методы приготовления сплавов. Кратко изложены методики проведения рентгеновских, нейтронографических, опти-
ческих, тепловых исследований. Описаны использованные методики магнитных измерений при нормальном и гидростатическом давлениях.
Основные выводы
В настоящей работе впервые проведено комплексное исследование параметров магнитной, электронной и кристаллической структуры псевдобинарных 4/-Зс/ интерметаллидов с конкурирующими обменными или анизотропными взаимодействиями. Указанные параметры варьировались путем изменения состава, гидрирования и всестороннего сжатия соединений. Конкретные результаты работы состоят в следующем.
1. В случае соединений Эу^Ег^Г^, Ш^т^Мз, ТЬх8т1.х№5 и ТЬхЕг!.^15 с конкурирующей анизотропией редкоземельных подсистем впервые построены магнитные Т - х фазовые диаграммы для сплавов с конкурирующей анизотропией не взаимодействующих ферромагнитных компонент. Диаграммы представляют собой две гладкие линии магнитных фазовых переходов типа «ферромагнетик - парамагнетик» для каждой Я компоненты, пересекающиеся в тетракритической точке и разделяющие три ферромагнитно упорядоченные фазы. В двух фазах, примыкающих к крайним составам, магнитноупорядоченной является лишь одна Я компонента. При промежуточных концентрациях впервые обнаружена угловая ферромагнитная фаза, ось легкого намагничивания в которой не совпадает с направлениями взаимно перпендикулярных магнитных моментов редкоземельных компонент. На основе системы N<131711^N15 получены материалы, которые являются постоянными магнитами вдоль гексагональной оси кристалла и перемагничиваются подобно магнитомягкому материалу в базисной плоскости.
2. Для псевдобинарных соединений ЯМз^М*, М = Си, А1 обнаружен эффект хаотической локальной одноосной анизотропии, который заключается в разориентации моментов Я ионов и проявляется в уменьшении спонтанной намагниченности. Показано, что эффект обусловлен локальным понижением симметрии кристаллического поля, вызванным различием электрических зарядов ионов N1 и М.
3. В системах ЯК15.хСи, обнаружены эффекты зонного магнетизма, проявляющиеся в виде максимума на концентрационных зависимостях температуры Кюри для ферромагнетиков и магнитной восприимчивости и электронного вклада в теплоемкость для парамагнетиков Паули. Расчетами зонных структур и восприимчивости методами РР-ЬМТО и ККЯ-АБА-СРА показано, что эти эффекты обусловлены расположением уровня Ферми для бинарных сплавов ЯМз слева от локального пика на кривой плот-
ности состояний. В случае обменно-усиленных парамагнетиков Паули УЬт.^Си^ обнаружены сильные спиновые флуктуации для составов с максимальной магнитной восприимчивостью и электронной теплоемкостью.
4. Обнаружено ферромагнитное упорядочение твердых растворов Рг^.^Си* двух парамагнетиков Ван Флека Рг№5 и РтСи5, обусловленное изменением энергетических состояний ионов Рг в низкосимметричных локальных кристаллических полях и эффектом зонного магнетизма. В случае ферромагнетиков РгТ^.^Си* установлено необычно сильное для интерме-таллидов уменьшение магнитных параметров под давлением, связанное, предположительно, с механизмом «бутстрэп» их магнитного упорядочения.
5. Для системы Се2Ре17.хМпж х = 0 - 2 построена магнитная Т—х фазовая диаграмма с немонотонным изменением типа основного магнитного состояния в последовательности «ферромагнетик - антиферромагнетик -ферромагнетик» при необычно малом ~ 10% замещении атомов 3с1 компонента в 4/-Зс/ интерметаллиде. Соединения с х < 0,5 и х > 1 являются ферромагнетиками при низких температурах и геликоидальными антиферромагнетиками при высоких Т, в составах х = 0,5 - 1 реализуется только геликоидальное антиферромагнитное состояние. Ферромагнетики с х > 1 обладают магнитной структурой типа искаженная эллиптическая спираль вдоль гексагональной оси, представляющей собой суперпозицию простой спиральной и ферромагнитной структур.
6. Обнаружен различный характер изменения основного магнитного состояния в системе СегРеп^Мп*, х = 0 - 2 под давлением: коллинеарные ферромагнетики с х < 0,5 становятся антиферромагнетиками, тогда как в антиферромагнетиках с х = 0,5 — 1 появляется спонтанная намагниченность. Геликоидальная ферромагнитная фаза в составах х > 1 стабильна под давлением: ее спонтанная намагниченность и температура ферромагнитного упорядочения остаются практически постоянными.
7. Установлено, что гидрирование геликоидальных магнетиков Се2Ре17.хМпп х = 0,5 — 2 вызывает значительное усиление положительных обменных взаимодействий и увеличение спонтанной намагниченности, но практически не влияет на энергию магнитной анизотропии. При гидрировании составов х = 0,5 - 1 обнаружен магнитный фазовый переход типа «антиферромагнетик - ферромагнетик». Рост спонтанной намагниченности в гидридах СегРеп^Мп^ не характерен для соединений И.2Ре17 и объясняется превращением геликоидальной магнитной структуры в коллинеар-ную.
8. Определены параметры электронной структуры для соединений R2FC|7,rM„ R = Y, Се, Lu; М = Si, AI методами оптической проводимости, низкотемпературной теплоемкости и зонных расчетов в приближении LSDA. Показано, что увеличение температуры Кюри сплавов замещения R2Fei7.xMr можно объяснить в спин-флуктуационной модели Муна и Вольфарта ослаблением спиновых флуктуаций, вызванным уменьшением плотности состояний на уровне Ферми.
9. Установлено отсутствие единой корреляции между температурами ферромагнитного упорядочения и параметрами решетки для систем R^Fen.jMj, R = У, Се, Lu; М = Si, AI, Мп в процессе легирования, внедрения водорода или гидростатического сжатия. Предположительно, магнитные свойства соединений Ce2Fei7.xMnr и их гидридов в значительной мере обусловлены электронной структурой вблизи уровня Ферми, помимо конкуренции обменных взаимодействий между атомами 3d металлов, традиционно учитываемой для богатых железом интерметаллидов R-Fe.
10. Установлено уменьшение энергии магнитной анизотропии типа «легкая плоскость» для подрешетки Fe в системе CeJenJVint на порядок величины при замещении ~ 10 % атомов Fe на атомы Мп и ее постоянство в гидридах этих соединений.
Основные публикации по теме диссертационной работы
1. Ермоленко A.C., Королев A.B., Кучин А.Г. Особенности магнитной структуры сплавов DyJEr^Nis и NdxSm,.xNi5 // ФММ. - 1984. - Т. 57. -С. 914-919.
2. Кучин А.Г., Королев A.B., Ермоленко A.C. Магнитные фазовые диаграммы соединений типа RJR.VxNi5 с конкурирующей одноионной анизотропией // ФММ. - 1985. - Т. 59. - С. 498 - 501.
3. Кучин А.Г., Ермоленко A.C. Особенности магнитных свойств монокристаллов редкоземельных соединений с конкурирующей магнитной анизотропией и замороженными доменными границами // ФММ. -1989.-Т. 68. - С. 289 - 296.
4. Кучин А.Г., Ермоленко A.C. Магнитные свойства сплавов Tb^Sm^Nis с конкурирующей одноионной анизотропией // ФММ. - 1990. - вып. 7. - С. 60 - 66.
5. Кучин А.Г., Ермоленко A.C. Особенности магнитных свойств сплавов с конкурирующей анизотропией, связанные с синглетным основным состоянием ионов празеодима // ФММ. - 1990. - вып. 11. - С. 81 - 87.
6. Коуров Н.И., Кучин А.Г., Ермоленко А.С. Теплоемкость сплавов TbjSm^Nij с конкурирующей одноионной анизотропией // ФММ. -1991.-вып. 5.-С. 63 -68.
7. Кучин А.Г., Коуров Н.И., Князев Ю.В., Клейнерман Н.М., Сериков В.В., Иванова Г.В., Ермоленко А.С., Корреляция между температурой Кюри и параметрами электронной структуры в сплавах Y2Fei7, Y2(Feo,9Mo,,),7, М = Al, Si // ФММ. - 1995. - Т. 79. - С. 41 - 47.
8. Kuchin A.G., Kourov N.I., Knyazev Yu.V., Kleinerman N.M., Serikov V.V., Ivanova G.V., Ermolenko A.S. Electronic, magnetic and structural properties of the alloys Y2(Fei.xMt)17, where M = Al, Si // Phys. stat. sol. (a). - 1996. - V. 155.-P. 479-483.
9. Кучин А.Г., Ермоленко A.C., Храбров В.И., Макарова Г.М., Белозеров Е.В. Ферромагнетизм твердых растворов PrNi5 - PrCu5 // ФММ. - 1996. -Т. 81.-С. 54-61.
10. Kuchin A.G., Ermolenko A.S., Khrabrov V.I., Makarova G.M., Belozerov E.V. Original magnetic behavior observed in PrNi5.xCux alloys (R = Pr, Gd or Y) // J. Magn. Magn. Mater. - 1996. - V. 159. - P. L309 - L312.
11. Кучин А.Г., Ермоленко A.C., Храбров В.И. Магнитное состояние псевдобинарных сплавов Lu2Fe153Mli7 и Ce2Fei5j3M1)7 (М = Si или А1) // ФММ. - 1998. - Т. 86. - С. 74 - 80.
12. Kuchin A.G., Medvedeva I.V., Gaviko V.S., Kazantsev V.A. Magnetovolume properties of Y2Fei7.xMx alloys (M = Si or Al) // J. Alloys Compounds. - 1999. - V. 289. - P. 18 - 23.
13. Medvedeva I., Arnold Z., Kuchin A., Kamarad J. High Pressure Effect on Magnetic Properties and Volume Anomalies of Ce2Fei7 // J. Appl. Phys. -
1999.-V. 86. - P. 6295 - 6300.
14. Князев Ю.В., Кучин А.Г., Кузьмин Ю.И. Особенности оптических свойств интерметаллических соединений Ce2Fe17 и Ce2Fel5i3Mlj7 (М = Al, Si) // ФММ. - 2000. - Т. 89. - С. 32 - 36.
15. Кучин А.Г., Храбров В.И., Ермоленко А.С., Белозеров Е.В., Макарова Г.М. Магнитная фазовая диаграмма системы Се^е^Ми* // ФММ. -
2000. - Т. 90. - С. 35 - 39.
16. Kuchin A.G., Pirogov A.N., Khrabrov V.I., Teplykh A.E., Ermolenko A.S., Belozerov E.V. Magnetic and structural properties of Се2Ре,7-хМпх compounds // J. Alloys Compounds. - 2000. - V. 313. - P. 7 - 12.
17. Pirogov A., Schneider R., Teplykh A., Ermolenko A., Kuchin A. The localization of magnetic moment in PrNi4Cu ferromagnet // Physica B. - 2000 -V. 276-278.-P. 580- 581.
18. Knyazev Yu.V., Kuchin A.G., Kuz'min Y.I. Optical conductivity and magnetic parameters of the intermetallics compounds R2Fe17-fMx (R = Y, Ce, Lu; M = Al, Si) // J. Alloys Compounds. - 2001. - V. 327. - P. 34 - 38.
19. Arnold Z., Prokhnenko O., Medvedeva I., Kuchin A., Kamarad J. Pressure induced ferromagnetic phase in Ce2Fe!6Mni compound // J. Magn. Magn. Mater. - 2001. - V. 226 - 230. - P. 950 - 952.
20. Voronin V.I., Berger I.F., Kuchin A.G., Sheptyakov D.V., Balagurov A.M. Real disordered crystal structure and Curie temperature of intermetallic compounds У2Ре17.хМх (M = Si or Al) // J. Alloys Compounds. - 2001. -V. 315. - P. 82 - 89.
21. Kuchin A.G., Ermolenko A.S., Khrabrov V.I., Kourov N.I., Makarova G.M., Belozerov Ye.V., Lapina T.P., Kulikov Yu.A. Mechanisms controlling magnetic properties of pseudobinary compounds TbNi5.xMx (M = Cu or Al) // J. Magn. Magn. Mater. - 2002. - V. 238. - P. 29 - 37.
22. Prokhnenko O., Ritter C., Arnold Z., Isnard O., Kamarad J., Pirogov A., Teplykh A., Kuchin A. Neutron diffraction studies of the magnetic phase transitions in Ce2Fen compound under pressure // J. Appl. Phys. - 2002. -V. 92.-P. 385 -391.
23. Сериков B.B., Воронин В.И., Клейнерман H.M., Кучин А.Г. Сверхтонкие поля в Ce2Fe,5,3M1)7 (М = Fe, Si, Al) // ФММ. - 2002. - Т. 94. -С. 59-65.
24. Teplykh Р.А., Pirogov A.N., Kuchin A.G., Teplykh A.E. Real Crystal Structure and Magnetic State of Ce2Fe17 Compound // Physica B. - 2004. -V. 350. - Suppl. l.-P. E99-E102.
25. Nikitin S.A., Tereshina I.S., Pankratov N.Yu., Louchev D.O., Burkhanov G.S., Kuchin A.G., Iwasieczko W., Drulis H. Change of magnetic state in a Ce2Fei6Mn single crystal upon hydrogenation // J. Alloys Compounds. -2004. - V. 365. - P. 80- 83.
26. Воронин В.И., Кучин А.Г., Глазков В.П., Козленко Д.П., Савенко Б.Н. Исследование влияния высокого давления на корреляцию между структурными и магнитными свойствами соединений Y2Fe17.xMx (М = Si, Al) // ФТТ. - 2004. - Т. 46. - С. 299 - 304.
27. Kuchin A.G. Magnetic states and magnetic phase transitions in the Ce2Fe17-xMnx compounds and their hydrides // Phys. Met. Metallogr. -2004.-V. 98.-Suppl. l.-P. 51-61.
28. Kuchin A.G., Gurevich A.M., Dmitriev V.M., Terekhov A.V., Chagovets T.V., Ermolenko A.S. Magnetism of the singlet-singlet system PrNi5.tCux // J. Alloys Compounds. - 2004. - V. 368. - P. 75 - 78.
29. Iwasieczko W., Kuchin A.G., Drulis H. Magnetic states in the Ce2Fei7.xMnIHr hydrides // J. Alloys Compounds. - 2005. - V. 392. -P. 44 - 49.
30. Iwasieczko W., Kuchin A.G., Folcik L., Drulis H. Magnetic phase diagrams of CeiFen-jMn^-H system: A magnetization study // J. Alloys Compounds. - 2005. - V. 404 - 406. - P. 155 - 159.
31. Prokhnenko O., Arnold Z., Kamaräd J., Ritter С., Isnard О., Kuchin А. Helimagnetic order in the re-entrant ferromagnet Ce2Fe15jMni 7 // J. Appl. Phys. - 2005. - V. 97. - P. 113909 (8).
32. Kuchin A.G., Sebek J., Santava E., Ermolenko A.S. The system PrNis^Cu* with two lowest singlet states // Physica B. - 2005. - V. 359 - 361. -P. 932 - 934.
33. Prokhnenko O., Arnold Z., Kuchin A., Ritter С., Isnard О., Kamaräd J., Iwasieczko W., Drulis H. Influence of lattice volume on magnetic states of Ce2Fe16MnDj, compounds (у = 0, 1, 2.3) // J. Appl. Phys. - 2006. - V. 100. -P. 013903 (9).
34. Knyazev Yu.V., Lukoyanov A.V., Kuz'min Yu.I., Kuchin A.G., Nekrasov I.A. Electronic structure, magnetic, and optical properties of the intermetal-lic compounds R2Fe17 (R = Pr, Gd) // Phys. Rev. B. - 2006. - V. 73. - P. 094410(6).
35. Knyazev Yu.V., Kuz'min Yu.I., Kuchin A.G., Lukoyanov A.V., Nekrasov I.A. Sm2Fei7 and Tm2Fe17: electronic structure, magnetic and optical properties // J. Phys.: Condens. Matter. - 2007. - V. 19. - P. 116215 (7).
36. Лукоянов A.B., Шкварин A.C., Князев Ю.В., Кузьмин Ю.И., Кучин
A.Г., Ефремова H.H., Финкельнггейн Л.Д., Некрасов И.А., Анисимов
B.И. Электронная структура интерметаллидов Ce2Fe17 и Ce2Fei53M| 7 (М = AI и Si): эксперимент и теория // ФТТ. - 2007. - Т. 49. - С. 95 -101.
37. Kuchin A.G., Ermolenko A.S., Kulikov Yu.A., Khrabrov V.l., Rosenfeld E.V., Makarova G.M., Lapina T.P., Belozerov Ye.V. Magnetic properties of RNis-xCu, intermetallics // J. Magn. Magn. Mater. - 2006. - V. 303. -P. 119-126.
38. Кучин А.Г., Прохненко А., Арнолд 3., Камарад И., Ритгер К., Иснард О., Ивасечко В., Друлис Г., Теплых А.Е., Храбров В.И., Медведева И.В., Лапина Т.П. Нетипичные магнитные фазовые диаграммы сплавов Ce2Fei7.xMnx и их гидридов // Известия Российской Академии наук. Серия физическая. - 2007. - Т. 71. - С. 1656- 1657.
39. Kuchin A.G., Mushnikov N.V., Bartashevich M.I., Prokhnenko О., Khrabrov V.l., Lapina T.P. Magnetic properties of the Ce2Fe17^Mn^ helical mag-
nets up to high magnetic fields // J. Magn. Magn. Mater. - 2007. - V. 313. -P. 1 - 7.
40. Kuchin A.G., Iwasieczko W., Drulis H., Khrabrov V.I. Ferromagnetism strengthening in the Lu2Fe17-xMnx system // Solid State Commun. - 2008. -V. 146.-P. 446-449.
Цитированная литература
[1] Buschow K.H.J. Intermetallic compounds of rare-earth and 3d transition metals // Rep. Progr. Phys. - 1977. - V. 40. - P. 1179 - 1256.
[2] Givord D., Lemaire R.. Magnetic transition and anomalous thermal expansion in R2Fen compounds // IEEE Trans, on Magn. - 1974. - V. MAG-10. -P. 109-113.
[3] Mohn P., Wohlfarlh E. P. The Curie temperature of the ferromagnetic metals and their compounds // J. Phys. F: Met. Phys. - 1987. - V. 17. -P. 2421-2430.
[4] Gignoux D., Nait-Saada A., Perrier de la Bathie R. Magnetic properties of TbNi5 and HoNi5 single crystals//J. Phys. C5 - 1979.-V. 40.-P. 188-192.
[5] Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Nait-Saada A., Schmitt D., Creuzet G. Magnetic and magnetoelastic properties of PrNi5 single crystal // Phys. Rev. B. - 1988. - V. 37. - P. 1733 - 1744.
[6] Ирхин Ю.П., Заболоцкий Е.И., Розенфельд E.B. Влияние локальной симметрии на магнитную анизотропию сплавов // ФММ. - 1980. -Т. 49.-С. 1216- 1227.
[7] Fishman S., Ahaiony A. Phase Diagrams and Multicritical Points In Randomly Mixed Magnets. I. Mixed Anisotropics // Phys. Rev. B. - 1978. -V. 18.-P. 3507-3520.
[8] Sabirianov R.F., Jaswal S.S. Electronic structure and magnetism in SubFen.^ (A = Al, Ga, Si) // J. Appl. Phys. - 1996. - V. 79. -P. 5942 - 5944.
[9] Woods J.P., Patterson B.M., Fernando A.S., Jaswal S.S., Welipitiya D., Sellmyer D.J. Electronic structures and Curie temperatures of iron-based rare-earth permanent-magnet compounds // Phys. Rev. B. - 1995. - V. 51. -P. 1064- 1072.
[10] Murata K., Fukamichi K., Sakakibara Т., Goto Т., Suzuki K. Itinerant electron metamagnetism and a large decrease in the electronic specific heat coefficient of Laves-phase compounds LutCoi^Ga*)? // J. Phys.: Condens. Matter. - 1993. - V. 5. - P. 1525 - 1534.
[11] Fischer G., Meyer A. Indirect exchange in the molecular field model // Solid State Commun. - 1975. - V. 16. - P. 355 - 360.
[12] Chung Y., Takeshita Т., McMasters O.D., Gschneidner K.A. Influence of the lattice and electronic factors on the hydrogenation properties of the RNi5-base (R is a rare earth) Haucke compounds: results of low tempera-
ture heat capacity measurements // J. Less-Common Metals. - 1980. -V. 74.-P. 217-223.
13] Burzo E., Ursu I. Paramagnetic resonance and magnetic measurements on GdNi5 compound // Solid State Commun. - 1971. - V. 9. - P. 2289 - 2292.
14] Алексеев П.А., Зук Й.Б., Ишмаев C.H., Лазуков В.Н., Орлов В.Г., Садиков И.П., Хлопкии М.Н. Исследование ближнего окружения иона Рг в аморфном и кристаллическом PrNi5 методами калориметрии и рассеяния нейтронов // ЖЭТФ. -1991. - Т. 99. - С. 1369 - 1386.
15] Bleaney В. Crystal field effects and the co-operative state. I. A primitive theory // Proc. Roy. Soc. A. - 1963. - V. 276. - P. 19 - 27.
16] Brouha M., Buschow K.H.J., Miedema A.R. Magneto-volume effects in rare-earth transition metal intermetallics // IEEE Trans, on Magn. - 1974. -V.MAG-10.-P. 182- 185.
17] Андреенко A.C., Никитин С.А., Спичкин Ю.И., Тишин A.M. Неколли-неарное магнитное упорядочение в Y2Fe!7, индуцированное высоким давлением // ФТТ. -1991. - Т. 33. - С. 2463 - 2465.
18] Makihara Y., Uwatoko Y., Matsuoka H., Kosaka M., Fukuda H., Fujii H. Magnetism in single crystal Ce2Fci7 with two types of magnetic ground states // J. Magn. Magn. Mater. - 2004. - V. 272-276. - P. 551 - 553.
19] Mishra S.R., Long Gary J., Pringle O.A., Middleton D.P., Hu Z., Yelon W.B., Grandjean F., Buschow K.H.J. A magnetic, neutron-diffraction, and Mossbauer spectral study of the Ce2FeI7.l:Aljr solid solutions // J. Appl. Phys. - 1996,-V. 79.-P. 3145 -3155.
20] van Mens R. Ternary phase studies of Nd-Fe-X where X = C, Si, Ge, Pb, Sn // J. Magn. Magn. Mater. - 1986. - V. 61. - P. 24 - 28.
21] Radwanski R.J., Franse J.J.M., Krop K., Duraj R., Zach R. Pressure effect on the Curie temperature of Dy^enyVl,, compounds // Physica B. - 1985. -V. 130. - P. 286 - 288.
22] Wang Y., Yang F., Chen C., Tang N., Pan H., Wang Q. Structure and magnetic properties of Y2Fe17.xMnx compounds (x = 0 - 6) // J. Alloys Compounds. - 1996. - V. 242. -P. 66- 69.
23] Tereshina I.S., Nikitin S.A., Skokov K.P., Palewski Т., Zubenko V.V., Telegina I.V., Verbetsky V.N., Salamova A.A. Magnetocrystalline anisot-ropy ofR2Fe17HI (x = 0, 3) single crystals // J. Alloys Compounds. - 2003. -V. 350. - P. 264 - 270.
24] Callen H.B., Callen E.R. The present status of the temperature dependence of magnetocrystalline anisotropy, and the /(/ + 1) power law // J. Phys. Chem. Solids. - 1966. - V. 27. - P. 1271 - 1285.
Отпечатано на ризографе ИФМ УрО РАН тираж) изаказ № Объем 1.6 печ. л. формат 60x84 1/16. 620041 г. Екатеринбург, ГСП-170, ул. С. Ковалевской, 18
Введение.
Глава 1. Конкурирующая анизотропия в системах ЯД').*^.
1.1. Магнитные свойства соединений ОуЛЕг!.Л№5 и Ш^т^Мз.
1.2. Магнитные Т—х фазовые диаграммы для систем Эу^Ег^Мэ и Ш^т^Мз.
1.3. Магнитные свойства и нейтронография соединений ТЬЛЕг]^№5.
1.4. Магнитные свойства соединений ТЬх8т1х№5.
1.5. Теплоемкость соединений ТЬ^Бт^Мз.
1.6. Магнитные свойства соединений Рг^гП]^]^.
1.7. Магнитные свойства соединений N48 т,.^С о2; 2; 5 и Шо^то^СоьЛЬ.
Магнитные сплавы с конкурирующими обменными и анизотропными взаимодействиями известны давно и находят применение в технике. Интерес к конкурирующим взаимодействиям резко усилился в последние десятилетия в связи с исследованиями аморфных магнетиков, где они широко представлены, хотя конкуренция взаимодействий имеет место и в кристаллических многокомпонентных сплавах. Исторически более известны объекты с конкурирующими обменными взаимодействиями благодаря классическим инварным железо-никелевым сплавам. Конкуренция случайных обменных взаимодействий или случайных анизотропных взаимодействий, стремящихся выстроить спины вдоль разных направлений пространства, может создать в твердом теле широкий спектр состояний от сильного спинового беспорядка типа спинового стекла с нулевым суммарным магнитным моментом или типа хаотических магнитных угловых состояний до коллинеарного магнетика.
Конкуренция случайных анизотропных взаимодействий возникает в кристаллических твердых растворах - изоструктурных хаотических смесях двух ферро- или антиферромагнетиков с взаимно перпендикулярными осями легкого намагничивания. Простейшим примером являются сплавы редких земель, которые образуют непрерывные ряды изоструктурных твердых растворов, причем на одном конце ряда может быть магнетик с анизотропией типа «легкая ось», а на другом - типа «легкая плоскость». Линии температур перехода из парамагнитного состояния в сплавах редких земель и характер точки их пересечения (тетракритическая или бикритическая) на магнитных фазовых диаграммах «концентрация - температура» изучались Линдгардом [1,2], а также Фишман [3] безотносительно к конкретным сплавам.
Для хаотической смеси двух антиферромагнетиков с ортогональными осями антиферромагнетизма исходных компонентов теория предсказала фазовую диаграмму с тремя упорядоченными фазами, разделенными критическими линиями фазовых переходов типа «парамагнетик - магнитно-упорядоченное состояние» [4-6]. Эти линии пересекаются в точке, бикритическая или тетрак-ритическая природа которой зависит от деталей магнитного взаимодействия в системе. В тетракритической точке параметры порядка следуют своим собственным фазовым переходам, которые происходят одновременно и взаимно независимо. Фазовые линии гладкие в тетракритической точке, в отличие от бик-ритической. В области диаграммы ниже критической точки была предсказана промежуточная угловая антиферромагнитная или ферромагнитная фаза, ось легкого намагничивания в которой иная, чем в крайних сплавах системы.
В настоящее время известно много экспериментальных примеров таких смешанных антиферромагнетиков: Ре^Со^СЬ^РЬО [7], К^Мп^Ре^Рд [8], Бе^Со/Лг [9], Ре^М^СЬ [10], Ре^Со^ТЮз [11]. Нейтронографические и магнитные измерения подтвердили, в целом, существование трех типов фаз - антиферромагнитных типа «легкая ось» и «легкая плоскость» вблизи крайних составов и промежуточной угловой. По-видимому, короткодействующий характер обменных взаимодействий проявляется в антиферродиэлектриках Ре^Со^СЬ [12-14] в виде некоторой размытости низкотемпературных переходов из фаз типа «легкая ось» и «легкая плоскость» в угловую. Поэтому в металлических системах, в которых обменные взаимодействия носят дальнодей-ствующий характер, экспериментальная ситуация может быть ближе к выводам теоретических работ, выполненных в приближении среднего поля.
Различают два типа конкурирующих систем: неупорядоченная смесь анизотропий ««легкая ось» - «легкая ось»» (Изинг - Изинг система) [3,15,16] и ««легкая ось» - «легкая плоскость»» (Изинг - ХУ система) [17-22]. Для антиферромагнитной Изинг-Изинг системы Ре^Со^СЬ^НгО тетракритическая точка была установлена по результатам измерений магнитных свойств, удельной теплоемкости и дифракции нейтронов [7]. Для некоторых конкурирующих Изинг-ХУ систем, например, Ре^Со^СЬ, на магнитной фазовой диаграмме наблюдалась бикритическая точка [13]. Отдельные ферромагнитные сплавы в Изинг-ХУ металлической системе (Н01 ^1\С)Ш14В4 были изучены методом дифракции нейтронов в работе [19], в которой декларируется взаимно независимое ортогональное упорядочение магнитных моментов ионов Но и Ег, хотя из построенной там магнитной Т - х фазовой диаграммы такой вывод никак не следует.
Экспериментальное доказательство существования тетракритической точки для случая сплавов с конкурирующей анизотропией ферромагнитных компонент отсутствовало до наших работ.
Интерметаллические соединения Я№5 являются удобными модельными объектами для изучения эффектов, связанных с влиянием кристаллического поля КП на магнитные свойства редкоземельных II ионов. Они имеют гексагональную структуру типа СаСи5, атомы Я занимают одну позицию 1а, атомы N1 - две позиции 2с и 3g (рис. 1.1) [23]. Магнитные моменты Я ионов упорядочены ферромагнитно при температурах не выше ~ 30 К благодаря косвенному обменному /-/ взаимодействию между 4/ электронами; атомы N1 имеют небольшой индуцированный момент. Я№5 парамагнитны с немагнитными Я = Ьа, Се, Ьи, У. Намагниченность Я№5 определяется, в основном, Я подре-шеткой. Магнитные моменты насыщения Я ионов в Я№5 заметно меньше соответствующих значений для свободных трехвалентных ионов из-за частичного (а в Рг№5 - полного) замораживания орбитальных моментов в КП. В Я№5 энергия взаимодействия 4/ электронов с КП на порядок больше энергии обменных у1/взаимодействий [24]. Для сравнения: в редкоземельных металлах и их сплавах эти энергии сравнимы по величине [1,2]. В соединениях Я№5 реализуется анизотропия типа «легкая ось» с Я = Ег, Бт или «легкая плоскость» с Я = ТЬ, Бу, N(1. Перечисленные свойства делают соединения ЯХЯ'1.*№5 с Я и Я', обладающими разнотипной анизотропией, привлекательными для изучения свойств сплавов с сильной конкурирующей анизотропией. В случае частичного замещения в Я№5 никеля на другой элемент, например, М = Си или А1, получаются разрезы типа Я(М,М)5, удобные для изучения эффектов сильной хаотической локальной анизотропии. В любых многокомпонентных редкоземельных сплавах различие электрических зарядов ионов взаимно замещаемых элементов вызывает локальное понижение симметрии КП вокруг узлов, занимаемых К ионами, что приводит к взаимной разориентации моментов последних [25]. Этот эффект тем сильнее, чем слабее обмен по сравнению с анизотропией, и поэтому отчетливо проявляется в сплавах замещения типа К(№,М)5 с немагнитными М = Си или А1.
Модель неупорядоченного магнитного сплава с конкурирующими обменными взаимодействиями ближайших соседей впервые была предложена Кондорским в 1959 году в связи с обсуждением магнитных свойств инварных железо-никелевых сплавов [26]. Кондорский обратил внимание, что обменное взаимодействие атомов железа в гранецентрированной кубической решетке является антиферромагнитным Уре-не < 0 [27], тогда как обменные взаимодействия атомов никеля > 0 и разноименных атомов Лнрс > 0 являются ферромагнитными. На основе этой модели была разработана феноменологическая теория концентрационной зависимости среднего магнитного момента неупорядоченных железо-никелевых [28] и никель-марганцевых (/мп-мп < 0) сплавов [29]. Дальнейшее накопление экспериментальных фактов показало, что к этой группе сплавов относятся сплавы Ре-Сг, (Мп^Ре^Ргз, (Ре1.лМпл)Р1 [30-32] и другие. Магнитная структура для середины концентрационного интервала в этих разрезах не всегда ясна. Причина состоит в том, что индивидуальный магнитный момент испытывает на себе конкурирующее воздействие случайных ферро- и антиферромагнитных взаимодействий, и поэтому локальное поле, задающее равновесную ориентацию индивидуального магнитного момента, является случайным по величине и направлению. Таким образом, существует большая группа концентрированных неупорядоченных магнитных сплавов на основе сильно магнитных Ъй металлов Сг, Мп, Ре, N1, магнитные свойства которой, в первом приближении, хорошо описываются моделью локализованных магнитных моментов и конкурирующими обменными взаимодействиями ближайших соседей JAA > 0, JAB > 0 и /Вв < 0 [33].
Объяснение магнитных свойств и ярко выраженного инварного поведения интерметаллидов Я-Ре с большим содержанием железа исторически строилось на основе модели локализованных магнитных моментов Ре в предположении сильной конкуренции Fe-Fe взаимодействий [34]. К такому подходу располагало, в частности, наличие нескольких кристаллографических позиций для атомов Fe, расстояние между которыми варьировалось в некотором диапазоне вокруг критического значения для смены знака обменного Fe-Fe взаимодействия [34]. Для интерметаллических редкоземельных соединений R-Fe существует парадоксальная тенденция уменьшения температуры Кюри 7с с увеличением содержания в них железа, как это видно из приведенного на рис. 3.2 графика [23]. При этом наиболее богатые железом соединения типа R2Fen имеют наименьшие для сплавов R-Fe значения Тс порядка 300 - 400 К, что значительно меньше Тс = 1016 К для a-Fe. Обычно эту тенденцию уменьшения Тс в системе R-Fe с ростом содержания железа объясняют в модели локализованных моментов [34], в которой утверждается, что всегда два атома железа взаимодействуют ферро- или антиферромагнитно при расстоянии между ними больше или меньше критического значения ~2,5 Á, соответственно. В свою очередь, эти соображения основаны на кривой Бете-Слэтера для чистых 3d металлов, представленной на рис. 3.3 [33]. С увеличением содержания Fe в сплавах R-Fe, растет число пар атомов железа с расстояниями, близкими к критическому значению. Соединения R2Fe|7 кристаллизуются в гексагональную решетку типа Th2Nii7 в случае тяжелых R или в ромбоэдрическую решетку типа Th2Zni7 для легких R (рис. 3.1). В обеих структурах R2Fe17 атомы Fe занимают 4 неэквивалентные позиции, расстояния Fe-Fe между ближайшими атомами находятся вблизи критического значения, как это видно из таблицы 3.1 [34]. Поэтому в R2Fei7 конкуренция положительных и отрицательных обменных взаимодействий Fe-Fe считается максимальной среди интерметалли-дов R-Fe. Атомы Fe наиболее близко взаимно расположены в так называемой «гантельной» позиции, которую они занимают попарно. Следовательно, в соответствии с выводами модели локализованных моментов, между атомами Fe в «гантельной» позиции существует антиферромагнитное обменное взаимодействие, которое понижает энергию, в целом, ферромагнитных обменных взаимодействий Fe-Fe в сплавах R2Fei7.
Для интерметаллических соединений R2Fei7 был обнаружен резкий рост Тс при внедрении в кристаллическую решетку атомов легких элементов Н, N, С [35] или при частичном замещении Fe на Al, Ga [36]. Поскольку параметры решетки при этом увеличиваются, рост Тс объясняется усилением положительных и ослаблением отрицательных обменных взаимодействий Fe-Fe. Однако в сплавах R2Fei7^Si^ (R = Nd, Er), х < 3, Тс растет при сжимающейся решетке (см. [37]), что противоречит выводам модели локализованных моментов. Исходя из очевидной несостоятельности модели локализованных моментов в объяснении Тс для R2Fei7.xSix, мы первыми предприняли исследование параметров электронной структуры сплавов R2Fe]7JV[;c, М = Al, Si с целью попытаться решить возникшую проблему в модели коллективизированных электронов. Следует отметить, что подход к объяснению магнитных параметров интерметаллидов R-Fe через параметры электронной структуры не получил пока в литературе должного внимания.
Сильной конкуренцией положительных и отрицательных обменных взаимодействий Fe-Fe объясняют различное магнитное состояние соединений R2Fe17 с разными R. Они являются геликоидальными антиферромагнетиками (при высоких Т) в случае R = Ce, Tm, Lu, тогда как с другими R - коллинеар-ными ферро- или ферримагнетиками при всех Т магнитного упорядочения [33,34]. Однако магнитное состояние Y2Fej7H Er2Fe17 становится таким же, как в случае R2Fe17 с R = Ce, Tm, Lu, под действием гидростатического давления в пределах 1 ГПа [38-40]. Причина здесь в том, что ионы Lu+3, Тт+3 и Се+4 имеют наименьшие радиусы в ряду лантанидов, тогда как для ионов Y+3 и Ег+3 они несколько больше. Поэтому объем элементарной ячейки для соединений R2FeJ7 с R = Lu, Tm меньше, чем с другими R, и атомы Fe расположены ближе друг к другу (рис. 3.4). В результате, антиферромагнитные обменные взаимодействия Fe-Fe в соединениях R2Fen с R = Ce, Lu, Tm доминируют уже при нормальном атмосферном давлении, а в соединениях Y2Fe17 и Er2Fei7 - при их сжатии. Для усиления конкуренции обменных взаимодействий в Ce2Fe17, мы частично заместили в соединении Fe на Мп и впервые изучили систему
Се2Ре17-хМпх. Марганец является антиферромагнетиком, обменные взаимодействия Ре-Мп и Мп-Мп в интерметаллидах Ы-Ре-Мп характеризуются критическим расстоянием -2,8 А для смены знака (см. рис. 3.3).
Оригинальный материал диссертации изложен в четырех главах, предваряемых краткими введениями и завершаемых выводами. Диссертация включает в себя, также, общие введение и заключение, список литературы, приложение с кратким описанием использованных экспериментальных методов. Большинство магнитных измерений было выполнено на новых сплавах и на монокристаллических образцах (кроме результатов главы 3).
Заключение
Соединения типа ЯМ5 оказались весьма полезными для изучения эффектов конкурирующих взаимодействий благодаря на порядок величины более сильному взаимодействию Я ионов с кристаллическим полем, по сравнению с обменными взаимодействими между Я ионами, а также парамагнитному состоянию №. При смешивании двух соединений ЯМ5 с анизотропией типа «легкая ось» и «легкая плоскость» удалось впервые реализовать ферромагнитные системы ЯД'кхМз, в которых магнитные моменты Я и Я' компонент практически взаимно перпендикулярны и упорядочиваются взаимно независимо. В случае этих соединений были впервые построены экспериментальные магнитные Т — х фазовые диаграммы для систем с двумя не взаимодействующими ферромагнитными компонентами, обладающими конкурирующей анизотропией.
Практически взаимно перпендикулярная ориентация магнитных моментов Я и Я'компонент с конкурирующей анизотропией в соединениях ЯД'].*^ затрудняет оценку межподрешеточного Я-Я' обменного взаимодействия в приближении молекулярного поля. Однако различие на порядок энергий магнитной анизотропии и обмена позволило решить эту задачу в аналитическом виде в случае системы Рг^т^Мз, рассматривая энергию обменного взаимодействия Рг-8т как возмущение в энергетическом спектре иона Рг в кристаллическом поле.
Конкурирующий характер анизотропии ионов N<1 и 8ш в сочетании с сильно закрепленными доменными границами обусловливает для соединений ШдЗть^Со^5^2,5 и Шо,5$то,5(Со1.х№х)5 свойства магнитотвердого или магни-томягкого материала, в зависимости от приложения внешнего магнитного поля вдоль гексагональной оси или в базисной плоскости монокристаллов, соответственно.
Слабое обменное поле в Я№5 не в состоянии воспрепятствовать разори-ентации моментов Я ионов на отдельных узлах из-за появления хаотической локальной анизотропии в сплавах замещения ЯМ^^М^, вызванной различными электрическими зарядами ионов № и М = Си или А1. В результате, спонтанный магнитный момент в системе резко уменьшается, начиная с малых концентраций замещающего элемента.
В соединениях ЯЬ^^М*, М = Си или А1 отчетливо проявляются эффекты зонного магнетизма и осциллирующего характера косвенных обменных взаимодействий. Для всех систем Юч^Си* наблюдается максимум на концентрационной зависимости магнитной восприимчивости для парамагнетиков или температуры Кюри для ферромагнетиков как результат прохождения уровня Ферми через локальный максимум плотности состояний. В то же время, характер изменения температуры Кюри для системы ЯГч^.^А^ удается понять с точки зрения суперпозиции эффектов зонного магнетизма и неоднородной поляризации смешанной Ъс1 зоны.
Расщепление между нижними состояниями Я ионов в кристаллическом поле соединений Я№5 сравнимо с энергией обменного взаимодействия, что обусловливает парамагнетизм Ван Флека в Рг№5. В самом деле, магнитный момент Я иона в ЯМ5 формируется в результате возмущающего действия обменного поля на нижние уровни энергии Я иона в кристаллическом поле. Поэтому в отсутствие смешивания основного синглета с вышележащими состояниями, момент Я иона равен нулю, как это имеет место в Рг№5. Однако мы показали, что магнитное состояние Рг№5 можно изменить и сделать ферромагнитным, локально понизив симметрию кристаллического поля путем частичного замещения № на Си, имеющего другой электрический заряд иона.
Взаимное сближение нижних состояний ионов Рг в низкосимметричных локальных кристаллических полях и появление для них отличного от нуля матричного элемента углового момента, а также усиление обменных взаимодействий вследствие увеличения плотности состояний на уровне Ферми, инициируют работу механизма «бутстрэп» ферромагнитного упорядочения соединений РгТ^.^Си*. Этот механизм заключается в самосогласованном взаимном индуцировании обменными у1/ взаимодействиями магнитных моментов ионов Рг и создании этими моментами обменного поля в материале. Однако ферромагнетизм в системе PrNi5^Cux весьма нестабилен из-за слабых косвенных обменных f-f взаимодействий, поэтому небольшое внешнее давление вызывает необычно сильное для соединений R-Ni уменьшение магнитных параметров.
Довольно противоречивые свойства наблюдаются в случае соединений типа R2Fei7, традиционно считающиеся обладающими сильной конкуренцией обменных взаимодействий Fe-Fe.
С одной стороны, нами было установлено, что в области гомогенности сплава Ce2Fe¡7 температура магнитного фазового перехода типа «ферромагнетик - антиферромагнетик» варьируется от 20 до 116 К, будучи пропорциональной значениям параметров решетки. Эту температуру можно также понизить гидростатическим давлением вплоть до исчезновения низкотемпературного ферромагнитного состояния. Перечисленные свойства согласуются с выводом из модели локализованных моментов об усилении отрицательных обменных взаимодействий Fe-Fe при сближении атомов Fe.
С другой стороны, мы установили, что в соединениях Ce2Fe]7 и Lu2Fei7 при частичном замещении Fe на Si или Al реализуется концентрационный магнитный фазовый переход типа «антиферромагнетик - ферромагнетик». Этот результат согласуется с известным из литературы фактом увеличения температуры Кюри ферромагнетиков R2Fel7 при аналогичных замещениях. Однако усиление положительных обменных взаимодействий Fe-Fe в случае замещения Fe на Si происходит на фоне уменьшения объема элементарной ячейки сплава. В то же время, мы показали, что под давлением температура Кюри сплава замещения Y2Fe15;3Siij резко падает, как и в Y2Fei53Ali;7 и R2Fei7. Из сопоставления этих противоречивых фактов мы выдвинули предположение о важной роли электронной структуры в формировании магнитных свойств сплавов типа R2Fei7, помимо традиционного представления о доминировании в них конкуренции положительных и отрицательных обменных взаимодействий Fe-Fe.
Нами экспериментально установлено, что увеличение температуры Кюри соединений R2Fe)7, R = Y, Ce, Lu при частичном замещении Fe на Al или Si сопровождается уменьшением плотности состояний на уровне Ферми, которое происходит независимо от характера изменения параметров решетки. В модели спиновых флуктуаций Муна и Вольфарта, уменьшение плотности состояний на уровне Ферми приводит к ослаблению спиновых флуктуаций, благодаря чему температура Кюри сплава замещения увеличивается. В Я2Ре17 уровень Ферми для электронов «спин вверх» локализован у верхней границы 3с1 зоны в области высоких значений плотности состояний и ее резкого изменения, поэтому последняя весьма чувствительна к внешним воздействиям: легированию сплава, давлению или температуре. В свою очередь, это вызывает нестабильность магнитных параметров сплавов.
Плохо коррелируют с выводами модели локализованных моментов, также, построенная нами магнитная Т - х фазовая диаграмма для системы Се2Ре17.лМпх, х = 0 - 2 и магнитные свойств этой системы под давлением или после гидрирования.
Соединения Се^е^Ми* с х < 0,5 и х > 1 проявляют спонтанную намагниченность при низких Т < 0Т и являются геликоидальными антиферромагнетиками при более высоких температурах, тогда как в промежуточных составах х = 0,5 - 1 реализуется только геликоидальное антиферромагнитное состояние. Это немонотонное изменение основного магнитного состояния в системе происходит на фоне монотонного увеличения параметров решетки с ростом содержания марганца, из чего можно было бы ожидать, наоборот, такого же монотонного характера изменения обменных взаимодействий.
Нетипичность магнитной Т - х фазовой диаграммы для системы Се2Ре17.лМпл вызвана своеобразием реализующихся в ней магнитных состояний, что в полной мере проявляется в их свойствах под давлением и при гидрировании. Установлен различный характер изменения основного магнитного состояния в системе Се2Ре17.хМпл х = 0 - 2 под давлением: коллинеарные ферромагнетики (х < 0,5) становятся антиферромагнетиками, тогда как в антиферромагнетиках (х = 0,5 - 1) появляется спонтанная намагниченность. Геликоидальная ферромагнитная фаза в составах х > 1 стабильна под давлением: ее спонтанная намагниченность и температура ферромагнитного упорядочения остаются практически постоянными.
Гидрирование составов х = 0,5 - 1 обусловливает магнитный фазовый переход типа «антиферромагнетик - ферромагнетик», хотя параметр решетки с при этом уменьшается, из чего следовало бы ожидать, наоборот, усиления отрицательных обменных взаимодействий в соединениях. В самом деле, вдоль оси с межатомные расстояния Fe-Fe наименьшие в R2Fe17 и, следовательно, отрицательные взаимодействия Fe-Fe должны быть наиболее сильными, с точки зрения модели локализованных моментов.
Подытоживая вышеизложенный материал, основные результаты диссертации можно кратко сформулировать следующим образом.
1. В случае соединений Dy^Er^Nis, NdxSm|.xNi5, TbxSrn].xNi5 и TbxEri.xNi5 с конкурирующей анизотропией редкоземельных подсистем впервые построены магнитные Т-х фазовые диаграммы для сплавов с конкурирующей анизотропией не взаимодействующих ферромагнитных компонент. Диаграммы представляют собой две гладкие линии магнитных фазовых переходов типа «ферромагнетик - парамагнетик» для каждой R компоненты, пересекающиеся в тетракритической точке и разделяющие три ферромагнитно упорядоченные фазы. В двух фазах, примыкающих к крайним составам, магнитноупоря-доченной является лишь одна R компонента. При промежуточных концентрациях впервые обнаружена угловая ферромагнитная фаза, ось легкого намагничивания в которой не совпадает с направлениями взаимно перпендикулярных магнитных моментов редкоземельных компонент. На основе системы NdfSmi^Nis получены материалы, которые являются постоянными магнитами вдоль гексагональной оси кристалла и перемагничиваются подобно магнито-мягкому материалу в базисной плоскости.
2. Для псевдобинарных соединений RNi5AMx, М = Cu, Al обнаружен эффект хаотической локальной одноосной анизотропии, который заключается в разориентации моментов R ионов и проявляется в уменьшении спонтанной намагниченности. Показано, что эффект обусловлен локальным понижением симметрии кристаллического поля, вызванным различием электрических зарядов ионов № и М.
3. В системах Ю^^Си* обнаружены эффекты зонного магнетизма, проявляющиеся в виде максимума на концентрационных зависимостях температуры Кюри для ферромагнетиков и магнитной восприимчивости и электронного вклада в теплоемкость для парамагнетиков Паули. Расчетами зонных структур и восприимчивости методами РР-ЬМТО и ККР-А8А-СРА показано, что эти эффекты обусловлены расположением уровня Ферми для бинарных сплавов К№5 слева от локального пика на кривой плотности состояний. В случае об-менно-усиленных парамагнетиков Паули УЪЛэ^Си^ обнаружены сильные спиновые флуктуации для составов с максимальной магнитной восприимчивостью и электронной теплоемкостью.
4. Обнаружено ферромагнитное упорядочение твердых растворов Рг№5.лСи^ двух парамагнетиков Ван Флека РгМ5 и РгСи5, обусловленное изменением энергетических состояний ионов Рг в низкосимметричных локальных кристаллических полях и эффектом зонного магнетизма. В случае ферромагнетиков РгМз-^СХ установлено необычно сильное для интерметаллидов Я-№ уменьшение магнитных параметров под давлением, связанное, предположительно, с механизмом «бутстрэп» их магнитного упорядочения.
5. Для системы Се2Ре17.лМпл х = 0 - 2 построена магнитная Т - х фазовая диаграмма с немонотонным изменением типа основного магнитного состояния в последовательности «ферромагнетик - антиферромагнетик - ферромагнетик» при необычно малом ~ 10% замещении атомов 3с1 компонента в 4/-3с1 ин-терметаллиде. Соединения с х < 0,5 и х > 1 являются ферромагнетиками при низких температурах и геликоидальными антиферромагнетиками при высоких Г, в составах х = 0,5 - 1 реализуется только геликоидальное антиферромагнитное состояние. Ферромагнетики с х > 1 обладают магнитной структурой типа искаженная эллиптическая спираль вдоль гексагональной оси, представляющей собой суперпозицию простой спиральной и ферромагнитной структур.
6. Обнаружен различный характер изменения основного магнитного состояния в системе СегРеп^Мп» х = 0 - 2 под давлением: коллинеарные ферромагнетики с х < 0,5 становятся антиферромагнетиками, тогда как в антиферромагнетиках с х = 0,5 - 1 появляется спонтанная намагниченность. Геликоидальная ферромагнитная фаза в составах х > 1 стабильна под давлением: ее спонтанная намагниченность и температура ферромагнитного упорядочения остаются практически постоянными.
7. Установлено, что гидрирование геликоидальных магнетиков Се2Ре17.хМпх, х = 0,5 - 2 вызывает значительное усиление положительных обменных взаимодействий и увеличение спонтанной намагниченности, но практически не влияет на энергию магнитной анизотропии. При гидрировании составов х = 0,5 - 1 обнаружен магнитный фазовый переход типа «антиферромагнетик - ферромагнетик». Рост спонтанной намагниченности в гидридах Се2Ре17.лМплне характерен для соединений Я2ре)7 и объясняется превращением геликоидальной магнитной структуры в коллинеарную.
8. Определены параметры электронной структуры для соединений ЯгРе^М*, Я = У, Се, Ьи; М = 81, А1 методами оптической проводимости, низкотемпературной теплоемкости и зонных расчетов в приближении Ь8БА. Показано, что увеличение температуры Кюри сплавов замещения Я2Ре17.лМл можно объяснить в спин-флуктуационной модели Муна и Вольфарта ослаблением спиновых флуктуаций, вызванным уменьшением плотности состояний на уровне Ферми.
9. Установлено отсутствие единой корреляции между температурами ферромагнитного упорядочения и параметрами решетки для систем ЯгРеп^М*, Я = У, Се, Ьи; М = 81, А1, Мп в процессе легирования, внедрения водорода или гидростатического сжатия. Предположительно, магнитные свойства соединений СегРеп.дМп* и их гидридов в значительной мере обусловлены электронной структурой вблизи уровня Ферми, помимо конкуренции обменных взаимодействий между атомами Зг/ металлов, традиционно учитываемой для богатых железом интерметаллидов Я-Ре.
10. Установлено уменьшение энергии магнитной анизотропии типа «легкая плоскость» для подрешетки Fe в системе Се2Ре17.дМпг на порядок величины при замещении -10% атомов Fe на атомы Мп и ее постоянство в гидридах этих соединений.
Автор признателен всем, кто причастен к получению и обсуждению результатов, представленных в диссертации. Работа была выполнена в сотрудничестве с A.C. Ермоленко, A.B. Королевым, В.И. Храбровым, Н.И. Коуровым, А.Н. Пироговым, А.Е. Теплых, И.В. Медведевой, Ю.В. Князевым, Ю.И. Кузьминым, Е.В. Розенфельдом, В.И. Ворониным, Г.М. Макаровой, Е.В. Белозеро-вым, Т.П. Лапиной (ИФМ), И.А. Некрасовым (Институт электрофизики УрО РАН), В. Ивасечко, Г. Друлисом (Институт низких температур и структурных исследований Польской Академии Наук, г. Вроцлав, Польша), А. Прохненко (Институт Гана-Мейтнера, г. Берлин, Германия), 3. Арнолдом, И. Камарадом, Й. Шебеком (Институт физики Чешской Академии Наук, г. Прага, Чехия), A.M. Гуревич, Г. Гречневым (Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина HAH Украины, г. Харьков, Украина), О. Иснардом (Лаборатория кристаллографии ЦНРС, г. Гренобль, Франция), К. Риттером (Институт Лауэ-Ланжевена, г. Гренобль, Франция), И. Андерссон, О. Эрикссон (Университет г. Упсала, Швеция), В. Нижанковским (Международная Лаборатория Низких Температур и Высоких Магнитных Полей, г. Вроцлав, Польша).
Автор считает своим приятным долгом выразить признательность коллегам и первым научным руководителям A.C. Ермоленко и A.B. Королеву.
1. Lindgard P.-A. Theory of random anisotropic magnetic alloys // Phys. Rev. B. -1976.-V. 14. - P. 4074 - 4086.
2. Lindgard P.-A. Theory of rare-earth alloys // Phys. Rev. B. 1977. - V. 16. -P. 2168-2176.
3. Fishman S., Aharony A. Phase Diagrams and Multicritical Points In Randomly Mixed Magnets. I. Mixed Anisotropics // Phys. Rev. B. 1978. - V. 18. - P. 3507 - 3520.
4. Matsubara F., Inawashiro S. Mixture of Two Anisotropic Anti-ferromagnets with Different Easy Axes // J. Phys. Soc. Jap. 1977. - V. 42. - P. 1529 - 1537.
5. Oguchi T., Ishikawa T. Theory of a Mixture of Two Anisotropic Antiferromag-nets with Different Easy Axes // J. Phys. Soc. Jap. 1978. - V. 45. - P. 1213 -1220.
6. Matsubara F., Inawashiro S. Magnetic Properties of Solid Solution (XFe^C^f^O // J. Phys. Soc. Jap. 1979. - V. 46. - P. 1740 - 1747.
7. Katsumata K., Kobayashi M., Sato T., Miyako Y. Experimental phase diagram of a random mixture of two anisotropic antiferromagnets // Phys. Rev. B. 1979. -V. 19.-P. 2700-2703.
8. Bevaart L., Frikee E., Lebesque J.V., de Jongh L.J. Magnetic and Neutron Scattering Experiments on the Antiferromagnetic Layer-Type Compounds K2Mni.xMxF4 (M = Fe, Co) // Phys. Rev. B. 1978. - V. 18. - P. 3376 - 3392.
9. Tawaraya T., Katsumata K., Yoshizawa H. Neutron Diffraction Experiment on a Randomly Mixed Antiferromagnet with Competing Spin Anisotropies // J. Phys. Soc. Jap. 1980. - V. 49. - P. 1299 - 1305.
10. Ito A., Tamaki T., Someya Y., Ikeda H. Competing Magnetic Orderings in Random Mixtures: Fe^Ni^Ck // Physica B+C. 1983. - V. 120. - P. 207 - 211.
11. Ito A., Morimoto S., Someya Y., Syono Y., Takei H. Mossbauer and Neutron Scattering Studies of Magnetic Properties of Random Mixtures with Competing Spin Anisotropies: Fe^Co^TiC^ //J. Phys. Soc. Jap. 1982. - V. 51. - P. 3173
12. Wong P., Horn P.M., Birgeneau R.J., Shirane G. Fe^Co/^: Competing Anisotropics and Random Molecular Fields // Phys. Rev. B. 1983. - V. 27. - P. 428 -447.
13. Wong P., Horn P.M., BirgeneauR.J., Safinya C.R., Shirane G. Competing order parameters in quenched random alloys: Fe^Co^C^ // Phys. Rev. Lett. 1980. -V. 45.-P. 1974- 1977.
14. Mukamel D., Grinstein G. Critical Behavior of Random Systems // Phys. Rev. B.- 1982.-V. 25.-P. 381 388.
15. Katsumata K., Yoshizawa H., Shirane G., Birgeneau R.J. Successive Ising phase transitions in a random antiferromagnet with competing anisotropics // Phys. Rev. B. 1985. - V. 31. - P. 316 - 320.
16. Zorzenon dos Santos R.M., dos Santos R.R. Phase diagram for a random mixture of competing Ising anisotropies // Phys. Rev. B. 1988. - V. 37. - P. 569 - 572.
17. Wong P. Specific-heat study of random-field and competing-anisotropy effects in Fe^CojClz // Phys. Rev. B. 1986. - V. 34. - P. 1864 - 1879.
18. Vlak W.A.H.M., van Dort M.J., Arts A.F.M., de Wijn H.W. Local magnetizations in the competing-anisotropy system K2Co^Fei^F4: R investigation // Phys. Rev. B. 1988. -V. 38.-P. 11659- 11664.
19. Mook H.A., Koehler W.C., Maple M.B., Fisk Z., Johnston D.C., Wool L.D. Neutron scattering study of the magnetic transition in (HoixErJC)Rh4B4 alloys // Phys. Rev. B. 1982. - V. 25. - P. 372 - 380.
20. Katsumata K., Tuchendler J., Legrand S. Magnetic phase transitions in a random mixture with competing Ising and XY spin anisotropies // Phys. Rev. B. 1984.- V. 30.-P. 1377- 1386.
21. Katsumata K., Shapiro S.M., Matsuda M., Shirane G., Tuchendler J. Simultaneous ordering of orthogonal spin components in a random magnet with competing anisotropies // Phys. Rev. B. 1992. - V. 46. - P. 14906 - 14908.
22. Lukanin A.I., Medvedev M.V. Magnetic states of a binary ferromagnetic alloy with competition of easy-axis and easy-plane single-ion anisotropies // Phys.stat. sol. (b). 1984. - V. 121. - P. 573 - 582.
23. Buschow K. H. J. Intermetallic compounds of rare-earth and 3d transition metals // Rep. Progr. Phys. 1977. - V. 40. - P. 1179 - 1256.
24. Bleaney B. Magnetic moments of the lanthanon-nickel (LnNi5) compounds // Proc. Phys. Soc. 1963. - V. 82. - P. 469 - 472.
25. Ирхин Ю.П., Заболоцкий Е.И., Розеифельд E.B. Влияние локальной симметрии на магнитную анизотропию сплавов // ФММ. 1980. - Т. 49. -С. 1216- 1227.
26. Кондорский Е.И. О причинах особенности физических свойств инварных сплавов // ЖЭТФ. 1959. - Т. 37. - С. 1819- 1820.
27. Кондорский Е.И., Седов B.JI. Об антиферромагнетизме у фазы железа // ЖЭТФ. - 1958. - Т. 35. - С. 1579 - 1586.
28. Сидоров С.К., Дорошенко A.B. О магнитной структуре сплавов Fe-Ni, имеющих гранецентрированную кубическую решетку // ФММ. 1965. -Т. 19.-С. 786-788.
29. Сидоров С.К., Дорошенко A.B. О зависимости среднего магнитного момента на атом сплава от содержания Мп в неупорядоченных Ni-Mn сплавах//ФММ. 1964. - Т. 18.-С. 811 - 820.
30. Rode V.E. Role of the Exchange interaction between Ferro- and Antiferromag-netic components in Invar Alloys // Phys. stat. sol. (a). 1979. - V. 56. - P. 407 -417.
31. Вохмянин A.JI., Келарев B.B., Пирогов A.H., Сидоров C.K. Ферро-антиферромагнитное превращение в системе упорядоченных сплавов FeaMni JPt3 // ФММ. 1978. - Т. 46. - С. 67 - 74.
32. Гасникова Г.П., Дорофеев Ю.А., Меньшиков А.З., Сидоров С.К. Магнитные фазовые переходы в упорядоченных (Fei JVInJPt сплавах // ФММ. -1983.-Т. 55. -С. 1138 1206.
33. Седов B.JI. Антиферромагнетизм гамма-железа. Проблема инвара. -М.: Наука, 1987. 288 с.
34. Givord D., Lemaire R. Magnetic transition and anomalous thermal expansion in
35. R2Fe17 compounds // IEEE Trans. Magn. 1974. - V. MAG 10. - P. 109 - 113.
36. Coey J.M.D., Sun H. Improved magnetic properties by treatment of iron-based rare earth intermetallic compounds in ammonia // J. Magn. Magn. Mater. -1990. V. 87.-P.L251-L254.
37. Андреенко A.C., Никитин C.A., Спичкин Ю.И., Тишин A.M. Неколлинеар-ное магнитное упорядочение в Y2Fei7, индуцированное высоким давлением // ФТТ. 1991. - Т. 33. - С. 2463 - 2465.
38. Андреенко Д.С., Никитин С.А., Спичкин Ю.И. Неколлинеарная магнитная структура в соединении Er2Fe17 // ФТТ. 1992. - Т. 34. - С. 1823 - 1828.
39. Arnold Z., Kamarad J., Algarabel P.A., Garcia-Landa В., IbarraM.R. Magnetic phase transitions in R2Fe17 compounds under pressure // IEEE Trans. Magn. -1994.-V. 30. -P. 619-621.
40. Shimizu M., Inoue J., Nagasawa S. Electronic structure and magnetic properties of Y-Ni intermetallic compounds // J. Phys. F: Metal Phys. 1984. - V. 14. -P. 2673 - 2687.
41. Shimizu M., Miyazaki M., Inoue J. Magnetic properties of pseudobinary compounds of Y-(Fe,Co), Y-(Co,Ni) and Y-(Ni,Cu) systems // J. Magn. Magn. Mater. 1988. - V. 74.-P. 309 -315.
42. Jacobs Т.Н., Buschow K.H.J., Zhou G.F., Liu J.P., Li X., de Boer F.R. Magnetic behavior of Al and Mn substituted Gd2Fe17 compounds // J. Magn. Magn. Mater.- 1992. V. 104 - 107. - P. 1275 - 1276.
43. Wang Y., Yang F., Chen С., Tang N., Pan H., Wang Q. Structure and magnetic properties of Y2Fei7.xMnx compounds (x = 0 6) // J. Alloys Сотр. - 1996. -V. 242. - P. 66 - 69.
44. Ezekwenna P.C., Marasinghe G.K., James W.J., Pringle O.A., Long G. J., Luo H., Hu Z., Yelon W.B., Ph. l'Héritier. Magnetic and structural properties of Nd2Fe17^Mnx solid solutions // J. Appl. Phys. 1997. - V. 81. - P. 4533 - 4535.
45. Wang Y., Yang F., Chen C., Tang N., Lin P., Wang Q. Investigation of magnetic properties of Tb2Fe17.xMnx compounds // J. Appl. Phys. 1998. - V. 84. -P. 6229 - 6232.
46. Sun Z., Zhang H., Wang J., Shen B. Structure and magnetic properties of P^Fe^Mn* (x = 0 9) compounds // J. Appl. Phys. - 1999. - V. 86. - P. 5152 -5156.
47. Ellouze M., L'Heritier Ph., Cheikh-Rouhou. Structural and magnetic properties of Sn^Fen.jMiijcNj, with 0 < x < 6 and y ~ 3 // Phys. stat. sol. (a). 2000. -V. 179.-P. 423 -428.
48. Wang J.L., Ibarra M.R., Marquina C., Garcia-Landa В., Li W.X., Tang N., Wang W.Q., Yang F.M., Wu G.H. Effect of Mn substitution on the volume and magnetic properties of Er2Fen // J. Appl. Phys. 2002. - V. 92. - P. 1453 - 1457.
49. Wang Y.-g., Yang F., Tang N., Chen C, Wang Q. Structure and magnetic properties ofRzFenJMn* compounds (R = Tb, Y) // J. Magn. Magn. Mater. 1997. -V. 167.-P. 237-240.
50. Ермоленко A.C., Королев A.B., Кучин А.Г. Особенности магнитной структуры сплавов DyJEr^Nij и Nd^Sm^Nis // ФММ. 1984. - Т. 57. - С. 914 -919.
51. Кучин А.Г., Королев А.В., Ермоленко А.С. Магнитные фазовые диаграммы соединений типа RJR'i JN15 с конкурирующей одноионной анизотропией // ФММ. 1985. - Т. 59. - С. 498 - 501.
52. Pirogov A.N., Park J.-G., Ermolenko A.S., Kuchin A.G., Lee S., Dorofeev Yu.A., Vokhmyanin A.P., Swainson I.P. Magnetic state of Tb^Eri J4i5 compounds with competitive single-ion anisotropy // Phys Rev B. 2008. - будет опубликовано.
53. Кучин А.Г., Ермоленко А.С. Магнитные свойства сплавов TbxSmi.xNi5 с конкурирующей одноионной анизотропией // ФММ. 1990. - № 7. - С. 60 -66.
54. Коуров Н.И., Кучин А.Г., Ермоленко А.С. Теплоемкость сплавов Tb^Smi^Ni5 с конкурирующей одноионной анизотропией // ФММ. 1991. -№ 5. - С. 63 - 68.
55. Кучин А.Г., Ермоленко А.С. Особенности магнитных свойств сплавов с конкурирующей анизотропией, связанные с синглетным основным состоянием ионов празеодима // ФММ. 1990. - № 11. - С. 81 - 87.
56. Кучин А.Г., Ермоленко А.С. Особенности магнитных свойств монокристаллов редкоземельных соединений с конкурирующей магнитной анизотропией и замороженными доменными границами // ФММ. 1989. - Т. 68. - С. 289 - 296.
57. Aubert A., Gignoux D., Hennion В., Michelutti В., Nait-Saada A. Bulk magnetization study of a DyNi5 single crystal // Solid State Commun. 1981. - V. 37. -P. 741 - 743.
58. Escudier P., Gignoux D., Givord D., Lemaire R., Murani A. P. Crystal field effects in ErNi5 // Physica B+C. 1977. - V. 86 - 88. - P. 197 - 198.
59. Кучин А.Г, Ермоленко A.C., Королев A.B. Влияние кристаллического поля на точку Кюри соединений RNi5 // ФММ. 1985. - Т. 59. - С. 616 - 619.
60. Gignoux D., Givord D., Del-Moral A. Magnetic properties of Gd^Yi^Nis alloys // Solid State Commun. 1976. - V. 19. - P. 891 - 894.
61. Buschow К. H. J. Magnetic interactions in intermetallic compounds // J. Less-Common Met. 1975. - V. 43. - P. 55 - 67.
62. Vokhmyanin A.P., Lee S., Jang K.-H., Podlesnyak A.A., Keller L., Prokes K., Sikolenko V.V., Park J.-G., Skryabin Yu.N., Pirogov A.N. Commensurate-incommensurate phase transition in TbNi5 // J. Magn. Magn. Mater. 2005. -V. 300.-P. e411 - e414.
63. Lee S., Pirogov A.N., Podlesnyak A.A., Prokes K., Dorofeev Yu.A., Teplykh A.E., Swainson I.P., Park J.-G. Unusual magnetic phase transitions of TbNi5 // Physica В. 2006. - V. 385 - 386. - P. 349 - 352.
64. Kayzel F.E., Franse J.J.M., Radwanski R.J. High field magnetization and specific heat of ErNi5 // IEEE Trans. Mag. 1994. - V. 30. - P. 890 - 892.
65. Gignoux D., Nait-Saada A., Perrier de la Bathie R. Magnetic properties of TbNi5 and HoNi5 single crystals // J. Phys. 1979. - V. 40. - C5. - P. 188 - 192.
66. Bal lou R., Barthem V.M.T.S., Gignoux D. Single crystal magnetic properties of the SmNi5 compound // Acta Phys. Polonica A. 1987. - V. 72. - P. 17 - 20.
67. Изюмов Ю.А., Сыромятников В.П. Фазовые переходы и симметрия кристаллов. М.: Наука, 1984. - 245 с.
68. Анисимов М.А., Городецкий П.Е., Запрудский В.М. Фазовые переходы с взаимодействующими параметрами порядка // УФН. 1981. - Т. 133. -С. 103 - 135.
69. Bechman C.A., Wallace W. E., Craig R.S. Low temperature heat capacities of DyNi5, HoNi5 and ErNi5 // J. Phys. Chem. Solids. 1974. - V. 35. - P. 463 - 464.
70. Nasu S., Neuman H. II., Marzouk N., Craig R.S., Wallace W.E. Specific heats of LaNi5, CeNis. PrNi5, NdNi5 and GdNi5 between 1,6 and 4 К // J. Phys. Chem. Solids. 1971. - V. 32. - P. 2779 - 2783.
71. Ballou R., Barthem V.M.T.S., Gignoux D. Crystal field effects in the hexagonal SmNi5 compound // Physica B. 1988. - V. 149. - P. 340 - 344.
72. Паташинский A. 3., Покровский В. JI. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1975. - 250 с.
73. Коренблит И. Я., Шендер Н. Ф. Ферромагнетизм неупорядоченных систем // УФН. 1978. - Т. 126. - С. 233 - 268.
74. Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Nait-Saada A., Schmitt D., Creuzet G. Magnetic and magnetoelastic properties of PrNi5 single crystal // Phys. Rev. B. -1988.- V. 37.-P. 1733 1744.
75. Hutchings M. T. Point-charge calculations of energy levels of magnetic ions in crystalline electric fields // Solid State Physics. / Eds. F. Zeits, D. Turnbull. -New York: Academic Press, 1964. V. 16. - P. 227 - 273.
76. Ермоленко A.C., Королев A.B. Гигантская коэрцитивная сила и некоторые особенности процессов перемагничивания массивных монокристаллов интерметаллических соединений Sm(CoixNix)5 // Письма в ЖЭТФ. 1975. -Т. 21.-С. 34-37.
77. Ермоленко А.С., Рожда А.Ф. Ориентационные фазовые переходы в сплавах Sm^NdjCos // ФММ. 1980. - Т. 50. - С. 1186 - 1191.
78. Buschow К. Н. J., Brouha М., Biesterbos J. М. М., Dirks A. G. Crystalline and amorphous rare-earth transition metal alloys // Physica B+C. 1977. - V. 91. -P. 261 -267.
79. Ермоленко A.C., Щербакова E. В. Магнитные свойства квазибинарных редкоземельных соединений Smi.^R^Co5 (R = Y, La, Се, Nd) // ФММ. -1979.-Т. 48.-С. 275 -280.
80. Wallace W.E. Rare-Earth Intermetallics. New-York-London: Academic Press, 1973.-266 p.
81. Шабуров B.A., Совестнов A.E., Маркова И.А., Савицкий Е.М., Чистяков О.Д., Шкатова Т.М. Электронный переход Се3+-Се4+ в интерметаллических соединениях CeCNi^Cu^s и Ce(Coi.,Cu^)5 // ФТТ. 1981. - Т. 23. - С. 2455 -2458.
82. Franse J.J.M., Radvansky R.J. Magnetic properties of binary rare-earth 3d-transition-metal intermetallic compounds // Ferromagnetic Materials. / Ed. K.H.J.Buschow. Amsterdam: North-Holland, 1993. - V. 7. - P. 307 - 501.
83. Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Schmitt D., Creuzet G. Magnetic and magne-toelastic properties of the hexagonal TmNi5 compound // J. Magn. Magn. Mater.- 1989. V. 78.-P. 56-66.
84. Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Nait-Saada A., Schmitt D., Takeuchi Y. Magnetic properties of the hexagonal NdNi5 and NdCu5 compounds // J. Magn. Magn. Mater. 1989. - V. 80. - P. 142 - 148.
85. Tai L.T., Hang B.T., Thuy N.P., Hien T.D. Magnetic properties of LaNis-based compounds // J. Magn. Magn. Mater. 2003. - V. 262. - P. 485 - 489.
86. Wallace W.E., Pourarian F. Photoemission studies of LaNi5.xCux alloys and relation to hydride formation // J. Phys. Chem. 1982. - V. 86. - P. 4958 - 4961.
87. Zheng H., Wang Y., Ma G. Electronic structure of LaNi and its hydride LaNiH // Europ. Phys. J. B. 2002. - V. 29. - P. 61 - 69.
88. Hector L.G., Jr., Herbst J.F., Capehart T.W. Electronic structure calculations for LaNi5 and LaNi5-xH7: energetics and elastic properties // J. Alloys Comp. 2003.- V. 353.-P. 74- 85.
89. Burzo E., Pop V., Costina L. Spin fluctuations in the YNi5.xCux system // J. Magn. Magn. Mater. 1996. - V. 157 - 158. - P. 615 - 616.
90. Burzo E., Chiuzbaian S.G., Chioncel L., Neumann M. Magnetic and electronic properties of the LaNi5.xCu^ system // J. Phys.: Condens. Matter. 2000. - V. 12.- P. 5897 5904.
91. Gratz E., Lindbaum A., Markosyan A.S., Milnera M. Magnetoresistance in Y(Ni\.xCox)5 around the critical condentration for the onset of ferromagnetism // J. Magn. Magn. Mater. 1998. - V. 184. - P. 372 - 374.
92. Suenobu T., Tanaka I., Adachi H., Adachi G. Correlation between the electronic structure and hydrogen absorption characteristics in rare earth intermetallic compound hydrides // J. Alloys Comp. 1995. - V. 221. - P. 200 - 206.
93. Yang J.B., Tai C.Y., Marasinghe G.K., Waddill G.D., Pringle O.A., James W.J., Kong Y. Structural, electronic, and magnetic properties of LaNi5.^7^ (T = Fe, Mn) compounds // Phys. Rev. B. 2000. - V. 63. - P. 014407 (7).
94. Gignoux D., Givord F., Lemaire R., Launois H., Sayetat F. Valence state of cerium in the hexagonal CeM5 compounds with the transition metals // J. Phys. -1982. -V. 43. P. 173 - 180.
95. Oesterreicher H., Parker F.T., Misroch M. Giant intrinsic magnetic hardness due to randomized crystal field interactions in SmNi5xCu^ // J. Appl. Phys. -1978. V. 49. - P. 2058 - 2060.
96. Кучин А.Г., Ермоленко A.C., Храбров В.И., Макарова Г.М., Эффекты случайных локальных кристаллических полей в сплавах RNi5.^Cux, R = Pr, Nd, Tb, Er // ФММ. 1995. - Т. 79. - С. 48 - 52.
97. Кучин А.Г., Ермоленко А.С., Храбров В.И., Макарова Г.М., Белозеров Е.В. Ферромагнетизм твердых растворов PrNi5 PrCu5 // ФММ. - 1996. -Т. 81.-С. 54-61.
98. Kuchin A.G., Ermolenko A.S., Khrabrov V.I., Makarova G.M. Effect of random local crystal fields on the magnetic properties of rare-earth RNi5.xCux compounds // Phys. stat. sol. (b). 1996. - V. 197. - P. 447 - 451.
99. Kuchin A.G., Ermolenko A.S., Khrabrov V.I., Makarova G.M., Belozerov E.V. Original magnetic behavior observed in PrNi5^Cu^ alloys (R = Pr, Gd or Y) // J. Magn. Magn. Mater. 1996. - V. 159. - P. L309 - L312.
100. Ermolenko A.S., Kuchin A.G., Pirogov A.N., Mushnikov N.V., Khrabrov V.I., Schneider R., Goto T. Onset of ferromagnetism in PrNi5.^Cux alloys // Moscow International Symposium of Magnetism MISM'99: Proceedings. M., 1999. -Part2.-P. 332- 335.
101. Pirogov A., Schneider R., Teplykh A., Ermolenko A., Kuchin A. The localization of magnetic moment in PrNi4Cu ferromagnet // Physica B. 2000. - V. 276 -278.-P. 580 - 581.
102. Гуревич A.M., Дмитриев B.M., Ермоленко A.C., Еропкин B.H., Кучин А.Г., Пренцлау Н.Н., Терехов А.В. Концентрационная зависимость плотности состояний в парамагнетиках Паули YNi5xCu^ // Физика низких температур. 2001. - Т. 27. - С. 896 - 900.
103. Ermolenko A.S., Kuchin A.G. Effects of local crystal fields and itinerant magnetism in RNis^Co, alloys // Phys. Metals Metallography. 2002. - V. 93.1. Suppl. l.-P. S8-S13.
104. Kuchin A.G., Gurevich A.M., Dmitriev V.M., Terekhov A.V., Chagovets T.V., Ermolenko A.S. Magnetism of the singlet-singlet system PrNis^Cu* // J. Alloys Сотр. 2004. - V. 368. - P. 75 - 78.
105. Kuchin A.G., Sebek J., SantavaE., Ermolenko A.S. The system PrNis^Cu* with two lowest singlet states // Physica B. 2005. - V. 359 - 361. - P. 932 - 934.
106. Ефремова H.H., Щербакова E.B., Кучин А.Г., Финкелыитейн Л.Д., Вили-сов Д.В., Шкварин А.С. Валентность празеодима в интерметаллических соединениях PrFe10Mo2, PrNi5 и PrNi4M (М = Си, Al, Ga) // ФТТ. 2005. -Т. 47.-С. 412-416.
107. Kuchin A.G., Ermolenko A.S., Kulikov Yu.A., Khrabrov V.I., Rosenfeld E.V., Makarova G.M., Lapina T.P., Belozerov Ye.V. Magnetic properties of RNi5.^Cuy intermetallics // J. Magn. Magn. Mater. 2006. - V. 303. - P. 119 - 126.
108. Гречнев Г.Е., Логоша A.B., Свечкарев И.В., Кучин А.Г., Куликов Ю.А., Korzhavyi Р.А., Eriksson О. Электронная структура и магнитные свойства сплавов RNi5.^Cux (R = Y, La, Се) // Физика Низких Температур. 2006. -Т. 32.-С. 1498 - 1506.
109. Князев Ю.В., Кузьмин Ю.И., Кучин А.Г. Оптические свойства интерметаллических соединений RNi5 (R = Y, La, Се) // Оптика и спектроскопия. -2007.-Т. 102.-С. 454-458.
110. Blazina Z., .В. Sorgic, A. Drasner. The crystal structure and some thermodynamic properties of the TbNi5.^Alx hydrogen system // J. Phys.: Condens. Matter. - 1997. - V. 9. - P. 3099 - 3105.
111. Takeshita Т., Gschneidner K.A., Thome D.K., McMasters O.D. Low-temperature heat-capacity study of Haucke compounds CaNi5, YNi5, LaNi5, ThNi5 //Phys. Rev. B. 1980. - V. 21. - P. 5636 - 5641.
112. Александрян В.В., Лагутин A.C., Левитин Р.З., Маркосян A.C., Снегирев
113. B.В. Метамагнетизм коллективизированных d-электронов в YCo2. Исследование метамагнитных переходов в Y(Co,Al)2 // ЖЭТФ. 1985. - Т. 89.1. C. 271 276.
114. Yoshimura К., Nakamura Y. New weakly itinerant ferromagnetic system Y(Coi.,A1x)2 // Solid State Commun. 1985. - V. 56. - P. 767 -111.
115. Pillmayr N., Hilscher G., Forstuber M., Yoshimura К. Magnetic properties of Y(Coi^Mx)2 compounds (0.00< x < 0.18; M = Al, Ga) and their hydrides // J. Magn. Magn. Mater. 1990. - V. 90&91. - P. 694 - 696.
116. Wada H., Shiga M., Nakamura Y. Effect of magnetic phase change on the low temperature specific heat in A(CoixA1^)2 (A = Y and Lu) // J. Magn. Magn. Mater. 1990. - V. 90&91. - P. 727 - 729.
117. Givord F., Lemaire R. Propriétés crystallographiques et magnetiques des composes entre le cobalt et le lutecium // Solid State Commun. 1971. - V. 9.1. P. 341 -346.
118. Bloch D., Chaisse F., Givord F., Voiron J., Burzo E. Etude des composes, type phase de Laves, entre le cobalt et les terres rares paramagbetisme et effets de la pression // J. Phys. 1971. - V. 32. - Cl. - P. 659 - 660.
119. Konno R., Moriya T. Quantitative aspects of the theory of nearly ferromagnetic metals // J. Phys. Soc. Japan. 1987. - V. 56. - P. 3270 - 3278.
120. Nordstrom L., Brooks M.S.S., Johansson B. Theoretical study of the enhanced paramagnetism in CeNi* (x = 1, 2, and 5) // Phys. Rev. B. 1992. - V. 46. -P. 3458 - 3464.
121. Skriver H.L. The LMTO method: muffin-tin orbitals and electronic structure. -Berlin: Springer-Verlag, 1984. 281 p.
122. Total Energy and Force Calculations in Electronic Structure and Physical Properties of Solids. Full Potential LMTO / J.M. Wills, O. Eriksson, M. Alouani, D.L. Price. - Berlin: Springer, 2000. - 247 p.
123. Grechnev G.E., Ahuja R., Eriksson O. Magnetic susceptibility of hep iron and the seismic anisotropy of Earth's inner core // Phys. Rev. B. 2003. - V. 68. -P. 64414(8).
124. Korzhavyi P.A., Ruban A.V., Abrikosov I.A., Skriver H.L. Madelung energy for random metallic alloys in the coherent potential approximation // Phys. Rev. B. 1995. - V. 51. - P. 5773 - 5780.
125. Ruban A.V., Abrikosov I.A., Skriver H.L. Ground-state properties of ordered, partially ordered, and random Cu Au and Ni - Pt alloys // Phys. Rev. B. -1995.-V. 51.-P. 12958- 12968.
126. Eriksson O., Brooks M.S.S., Johansson B. Relativistic Stoner theory applied to PuSn3 // Phys. Rev. B. 1989. - V. 39. - P. 13115 - 13119.
127. Kitagava I., Terao R., Aoki M., Yamada H. Electronic structure and magnetism of YCo5, YNi5 and YCo3Ni2 // J. Phys.: Condens. Matter. 1997. - V. 9. -P. 231 -239.
128. Nakamura H., Nguyen-Mahn D., Pettifor D.G. Electronic structure and energetics of LaNi5, A-La2Nii0H and B-La2Ni10Hi4 // J. Alloys Comp. 1998. -V.281.-P.81-91.
129. Panfilov A.S., Grechnev G.E., Svechkarev I.V., Sugawara H., Sato H., Eriksson O. Effect of pressure on the magnetic susceptibility of CeCo2 // Physica B. -2002.-V. 319.-P. 268-276.
130. Selwood P.W. Magnetochemistry. New York-London: Academic Press, 1956. -327 p.
131. Coldea M., Andreica D., Bitu M., Crisan V. Spin fluctuations in YNi5 and
132. CeNi5 // J. Magn. Magn. Mater. 1996. - V. 157 - 158. - P. 627 - 628.
133. Bansil A., Schwartz L., Ehrenreich H. Electronic structure of disordered CuNi alloys // Phys. Rev. B. 1975. - V. 12. - P. 2893 - 2907.
134. Воронцов C.A., Долгополов Д.Г. Влияние примеси и температуры на особенности магнитной восприимчивости металлов // Физика низких температур. 1978. - Т. 4. - С. 639 - 645.
135. Burzo Е., Chiuzbaian S.G., Neumann М., Valeanu М., Chioncel L., Creanga I. Magnetic and electronic properties of DyNi5xAlx compounds // J. Appl. Phys.- 2002. V. 92. - P. 7362 - 7368.
136. Fischer G., Meyer A. Indirect exchange in the molecular field model // Solid State Commun. 1975. - V. 16. - P. 355 - 360.
137. Cyrot A., Lavagna M. Density of states and magnetic properties of the rare-earth compounds RFe2, RCo2 and RNi2 // J. Phys. 1979. - V. 40. - P. 763 -771.
138. Grechnev G.E., Eriksson O., Johansson В., Korzhavyi P.A., Svechkarev I.V. Itinerant magnetism in RNi5.xCuv (R = Y, Pr, Gd) alloys // Moscow International Symposium of Magnetism MISM'99: Proceedings. M., 1999. - Part 2.- P. 75 78.
139. Burzo E., Chiuzbaian S.G., Neumann M., Chioncel I. Magnetic and electronic properties of the LaNi5.xAl^ system // J. Phys.: Condens. Matter. 2002. -V. 14. - P. 8057 - 8065.
140. Burzo E., Ursu I. Paramagnetic resonance and magnetic measurements on GdNi5 compound // Solid State Commun. 1971. - V. 9. - P. 2289 - 2292.
141. Freeman A.J., Watson R.E. Theoretical investigation of some magnetic and spectroscopic properties of rare-earth ions // Phys. Rev. 1962. - V. 127. -P. 2058 - 2075.
142. Ермоленко А.С., Королев А.В., Рожда А.Ф. Механизм процессов перемаг-ничивания квазибинарных редкоземельных соединений типа R(Co,Ni)5 // ФММ. 1976. - Т. 42. - С. 518 - 526.
143. Percheron-Guegan A., Lartigue С., Achard J.C. Correlations between the structural properties, the stability and the hydrogen content of substituted LaNi5 compounds // J. Less-Common Met. 1985. - V. 109. - P. 287 - 309.
144. Andres K., Darack S. Cooling of He to 1 mK by nuclear demagnetization of PrNi5//Physica B. 1976. - V. 86-88. - P. 1071 - 1076.
145. Andres K., Bucher E., Schmidt P.H., Maita J.P., Darack S. Nuclear-induced ferromagnetism below 50 mK in the Van Vleck paramagnet PrCu5 // Phys. Rev. B. 1975. - V. 11. - P. 4364 - 4372.
146. Kubota M., Folle H.R., Buchal Ch., Mueller R.M., Pobell F. Nuclear magnetic ordering in PrNi5 at 0.4 mK // Phys. Rev. Lett. 1980. - V. 45. - P. 1812 -1815.
147. Genicon J.L., Tholence J.L., Tournier R. Nuclear induced ferromagnetism in PrCu5 // J. Phys. 1978. - V. 39. - C6. - P. 798 - 799.
148. Andreeff A., Goremychkin E. A., Griessmann H., Kann L. P., Lippold В., Matz W., Chistyakov O.D., Savitskii E.M., Ivanitskii P.G. The crystal field in the hexagonal compound PrCu5 // Phys. stat. sol. (b). 1981. - V. 108. - P. 261 -267.
149. Wang Y. L., Cooper B.R. Magnetic ordering in materials with singlet crystal-field ground state. II. Behavior in the ordered state or in an applied field // Phys. Rev. 1969. - V. 185. - P. 696 - 712.
150. Alekseev P.A., Lazukov V.N., Orlov V.G., Sadikov I.P., Nizhankovskii V.N., Suck J.-В., Schmidt H. Magnetic properties of amorphous PrNi5 // J. Magn. Magn. Mater. 1995. - V. 140 - 144. - P. 861 - 862.
151. Gignoux D., Schmitt D. Rare earth intermetallics // J. Magn. Magn. Mater. -1991.-V. 100.-P. 99- 125.
152. Sahling A., Frach P., Hegenbarth E. The heat capacity of LaNi2, LaNi5, PrNi2, and PrNi5 in the temperature range between 0.3 and 7 К // Phys. stat. sol. (b).1982.-V. 112.-P. 243 -250.
153. Алексеев П.А., Зук Й.Б., Ишмаев С.Н., Лазуков В.Н., Орлов В.Г., Садиков И.П., Хлопкин М.Н. Исследование ближнего окружения иона Рг в аморфном и кристаллическом PrNi5 методами калориметрии и рассеяния нейтронов // ЖЭТФ. 1991. - Т. 99. - С. 1369 - 1386.
154. Bleaney В. Crystal field effects and the co-operative state. I. A primitive theory // Proc. Roy. Soc. A. 1963. - V. 276. - P. 19 - 27.
155. Jaakkola S., Parviainen S., Penttila S. Volume dependence of the Curie temperature of rare earth. 3d transition metal compounds // J. Phys. F: Met. Phys. 1983. - V. 13. - P. 491 - 502.
156. Никитин С.А., Тишин A.M., Спичкин Ю.И., Леонтьев П.И., Островский А.Ф. Влияние давления на магнитные свойства соединения Y2Fei7 // ФТТ. -1991.-Т. 33.-С. 984-986.
157. Kuchin A.G., Medvedeva I.V., Gaviko V.S., Kazantsev V.A. Magnetovolume properties of Y2Fe.7,,M^ alloys (M = Si or Al) // J. Alloys Сотр. 1999. -V. 289.-P. 18-23.
158. Medvedeva I., Arnold Z., Kuchin A., Kamarad J. High Pressure Effect on Magnetic Properties and Volume Anomalies of Ce2Fei7 // J. Appl. Phys. -1999.- V. 86. P. 6295 - 6300.
159. Prokhnenko O., Ritter C., Arnold Z., Isnard O., Kamarad J., Pirogov A., Teplykh A., Kuchin A. Neutron diffraction studies of the magnetic phase transitions in Ce2Fe17 compound under pressure // J. Appl. Phys. 2002. -V. 92.-P. 385 - 391.
160. Teplykh P.A., Pirogov A.N., Kuchin A.G., Teplykh A.E. Real Crystal Structure and Magnetic State of Ce2Fe17 Compound // Physica B. 2004. - V. 350. -Suppl. 1. - P. e99 - el02.
161. Кучин А.Г., Ермоленко А.С., Храбров В.И. Магнитное состояние псевдобинарных сплавов Lu2Fei553Mi!7 и Ce2Fe.5)3Mij7 (M = Si или А1) // ФММ. -1998. Т. 86. - С. 74 - 80.
162. Воронин В.И., Бергер И.Ф., Кучин А.Г. Исследование особенностей кристаллической структуры интерметаллического соединения Y2Fei7 методом порошковой нейтронографии // ФММ. 2000. - Т. 89. - С. 88-92.
163. Voronin V.I., Serikov V.V., Kleinerman N.M., Kuchin A.G. A study of the real structure of intermetallic compounds R2Fe17 (R = Ce, Lu) using neutron powder diffraction, NMR and NGR methods // Physica B. 2000. - V. 276 - 278. -P. 570-571.
164. Voronin V.I., Teplykh A.E., Medvedeva I.V., Kuchin A.G., Sheptyakov D.V., Glazkov V.P., Savenko B.N. Magnetic and structural properties of Y2Fei5.3Sii.7 alloy under high pressure // High Pressure Research. 2000. - V. 17. - P. 193 -200.
165. Voronin V.I., Berger I.F., Kuchin A.G., Sheptyakov D.V., Balagurov A.M. Real disordered crystal structure and Curie temperature of intermetallic compounds YsFei^M, (M = Si or Al) // J. Alloys Сотр. 2001. - V. 315. - P. 82 -89.
166. Воронин В.И., Бергер И.Ф., Кучин А.Г. Корреляция между температурой Кюри и межатомным расстоянием Fe-Fe в «гантельной» позиций для соединений Lu2Fei7^Mx, M = Al, Si // ФММ. 2002. - T. 93. - С. 39 - 44.
167. Сериков В.В., Воронин В.И., Клейнерман Н.М., Кучин А.Г. Сверхтонкие поля в Ce2Fei5,3M1;7 (M = Fe, Si, Al) // ФММ. 2002. - T. 94. - С. 59 - 65.
168. Воронин В.И., Кучин А.Г., Глазков В.П., Козленко Д.П., Савенко Б.Н. Исследование влияния высокого давления на корреляцию между структурными и магнитными свойствами соединений Y2Fe17.xMx (M = Si, Al) // ФТТ. 2004. - T. 46. - С. 299 - 304.
169. Некрасов И.А., Князев Ю.В., Кузьмин Ю.И., Кучин А.Г., Анисимов В.И. Электронная структура и оптические свойства интерметаллического соединения Ce2Fei7 // ФММ. 2004. - Т. 97. - С. 13 -16.
170. Knyazev Yu.V., Lukoyanov A.V., Kuz'min Yu.I., Kuchin A.G., Nekrasov I.A. Electronic structure, magnetic, and optical properties of the intermetallic compounds R2Fe17 (R = Pr, Gd) // Phys. Rev. B. 2006. - V. 73. - P. 094410 (6).
171. Knyazev Yu.V., Kuz'min Yu.I., Kuchin A.G., Lukoyanov A.V., Nekrasov I.A. Sm2Fei7 and Tm2Fei7: electronic structure, magnetic and optical properties // J. Phys.: Condens. Matter. 2007. - V. 19. - P. 116215 (7).
172. Kuchin A.G., Kourov N.I., Knyazev Yu.V., Kleinerman N.M., Serikov V.V., Ivanova G.V., Ermolenko A.S. Electronic, magnetic and structural properties of the alloys Y^Fe^M^n, where M = Al, Si // Phys. stat. sol. (a). 1996. -V. 155.-P. 479-483.
173. Князев Ю.В., Кучин А.Г., Кузьмин Ю.И. Особенности оптических свойств интерметаллических соединений Ce2Fei7 и Ce2Fei5!3Mi;7 (М = Al, Si) // ФММ. 2000. - Т. 89. - С. 32 - 36.
174. Knyazev Yu.V., Kuchin A.G., Kuz'min Y.I. Optical conductivity and magnetic parameters of the intermetallic compounds R2Fen^Mx (R = Y, Ce, Lu; M = Al, Si) // J. Alloys Comp. 2001. - V. 327. - P. 34 - 38.
175. Medvedeva I., Arnold Z., Prokhnenko O., Kuchin A., KamarädJ. Magnetovolume effects in Ce2Fei7 compound // Materials Science Forum. 2001. -V. 373-376.-P. 625 -628.
176. Plumier R., Sougi M. Neutron diffraction study of helimagnet Ce2Fe17 // International Conference on Magnetism ICM'73: Proceedings. M.: Nauka, 1974. -V. 3.-P. 487-491.
177. Janssen Y., Fujii H., Ekino T., Izawa K., Suzuki T., FujitaT., de Boer F.R. Giant magnetoresistance in Ce2Fei7 // Phys. Rev. B. 1997. - V. 56. - P. 13716 -13719.
178. Makihara Y., Uwatoko Y., Matsuoka H., Kosaka M., Fukuda H., Fujii H. Magnetism in single crystal Ce2Fei7 with two types of magnetic ground states // J. Magn. Magn. Mater. 2004. - V. 272 - 276. - P. 551 - 553.
179. Buschow K.H.J., van Wieringen J.S. Crystal structure and magnetic properties of cerium-iron compounds // Phys. stat. sol. 1970. - V. 42. - P. 231 - 239.
180. Givord D., Givord F., Lemaire R. Magnetic properties of iron compounds with Yttrium, Lutetium and Gadolinium // J. Phys. 1971. - V. 32. - CI. - P. 668 -669.
181. Givord D., Lemaire R. Transition ferromagnetique helimagnetique dans les composes LuFe95 et Ce2Fe17 // C. R. Acad. Sc. Paris B. - 1972. - V. 274. -P. 1166- 1169.
182. Strnat K., Hoffer G., Ray A.E. Magnetic properties of rare-earth-iron intermet-allic compounds // IEEE Trans. Magn. 1966. - V. MAG 2. - P. 489 - 493.
183. Weitzer F., Hiebl K., Rogl P. Al, Ga substitution in RE2Fe17 (RE = Ce, Pr, Nd): Magnetic behavior of RE2Fe15(Al, Ga)2 alloys // J. Appl. Phys. 1989. - V. 65. - P. 4963 - 4967.
184. Middleton D.P., Hu Z., Yelon W.B., Grandjean F., Buschow K.H.J. A magnetic, neutron-diffraction, and Mössbauer spectral study of the Ce2Fe17.^Si^ solid solutions // J. Appl. Phys. 1995. - V. 78. - P. 5568 - 5576.
185. Mishra S.R., Long Gary J., Pringle O.A., Middleton D.P., Hu Z., Yelon W.B., Grandjean F., Buschow K.H.J. A magnetic, neutron-diffraction, and Mössbauer spectral study of the Ce2Fe17.xAl^ solid solutions // J. Appl. Phys. 1996.1. V. 79.-P. 3145 3155.
186. Andreev A.V., Rafaja D., Kamarad J., Arnold Z., Homma Y., Shiokawa Y. Magnetic properties of the Ьи2Ре17хМх single crystals // J. Alloys Сотр. -2004. -V. 383. P. 40-44.
187. Камилов И.К., Алиев X.K. Фазовые переходы второго рода в ферромагнетиках в слабых магнитных полях вблизи точки Кюри // УФН. 1983. -Т. 140.-С. 639-670.
188. Givord D., Lemaire R., Moreau J.M., Roudaut E. X-ray and neutron determination of a so-called Th2Nii7-type structure in the lutetium-iron system // J. Less-Common Met. 1972. - V. 29. - P. 361 - 369.
189. Kamimori Т., Koyama K., Mori Y., Asano M., Kinoshita K., Mochimaru J., Konishi K., Tange H. Preferential site occupation of M atoms and the Curie temperature in Y2Fe.7^M^ (M = Al, Si, Ga) // J. Magn. Magn. Mater. 1998. -V. 177-181.-P. 1119-1120.
190. Cheng Z.H., Shen B.G., Yan Q.W., Guo H.Q., Chen D.F., Gou C., Sun K., de Boer F.R., Buschow K.H.J. Structure, exchange interactions, and magnetic phase transition of Er2Fei7.^Al^ intermetallic compounds // Phys. Rev. B. -1998.-V. 57. P. 14299- 14309.
191. Jaswal S.S., Yelon W.B., Hadjipanayis G.C., Wang Y.Z., Sellmyer D.J. Electronic and magnetic structures of the rare-earth compounds: R2Fe ,7Nx // Phys. Rev. Letters. 1991. - V. 67. - P. 644 - 647.
192. Steinbeck L., Richter M., Nitzsche U., Eschrig H. Ab initio calculation of electronic structure, crystal field, and intrinsic magnetic properties of Sm2Fe.7, Sm2Fe17N3, Sm2Fe17C3, and Sm2Co17 // Phys. Rev. B. 1996. - V. 53. - P. 7111 - 7127.
193. Sabiryanov R.F., Jaswal S.S. Ab Initio Calculation of the Curie Temperature of Complex Permanent-Magnet materials // Phys. Rev. Lett. 1997. - V. 79. -P. 155 - 158.
194. Uebele P., Hummler K., Fahnie M. Full-potential linear-muffm-tin-orbital calculations of the magnetic properties of rare-earth-transition-metal intermetal-lics. III. Gd2Fe17Z3 (Z=C, N, O, F) // Phys. Rev. B. 1996. - V. 53. - P. 3296 -3303.
195. Huang M.Z., Ching W.Y. First-principles calculation of the electronic and magnetic properties of Nd^e^JVL, (M = Si, Ga) solid solutions // J. Appl. Phys. 1996. - V. 79. - P. 5545 - 5547.
196. Sabirianov R.F., Jaswal S.S. Electronic structure and magnetism in Sm2Fei7^A^ (A = Al, Ga, Si) // J. Appl. Phys. 1996. - V. 79. - P. 5942 - 5944.
197. Sabiryanov R.F., Jaswal S.S. Ab initio calculations of the Curie temperature of complex permanent-magnet materials: Sm2Fei6A (A = Ga, Si) // J. Appl. Phys. 1997.-V. 81.-P. 5615 - 5617.
198. Callaway J., Wanq C.S. Energy bands in ferromagnetic Iron // Phys. Rev. B. -1977.-V. 16.-P. 2095 -2105.
199. Woods J.P., Patterson B.M., Fernando A.S., Jaswal S.S., Welipitiya D., Sell-myer D.J. Electronic structures and Curie temperatures of iron-based rare-earth permanent-magnet compounds // Phys. Rev. B. 1995. - V. 51. - P. 1064 -1072.
200. Hohenberg P., Kohn W. Inhomogeneous Electron Gas // Phys. Rev. B. 1964. -V. 136.-P. 864-871.
201. Kohn W., Sham L.J. Self-Consistent Equations Including Exchange and Correlation Effects // Phys. Rev. A. 1965. - V. 140. - P. 1133 - 1138.
202. Anisimov I., Aryasetiawan F., Liechtenstein A.I. First-principles calculations of the electronic structure and spectra of strongly correlated systems: the LDA+t/ method // J. Phys.: Condens. Matter. 1997. - V. 9. - P. 767 - 808.
203. Andersen K. Linear methods in band theory // Phys. Rev. B. 1975. - V. 12. -P. 3060-3083.
204. Berglund C.N., Spicer W.E. Photoemission studies of copper and silver: experiment // Phys. Rev. A. 1964. - V. 136. - P. 1044 - 1064.
205. Isnard О., Fruchart D. Magnetism in Fe-based intermetallics: relationships between local environments and local magnetic moments // J. Alloys Сотр. -1994.-V. 205,-P. 1 15.
206. Coey J.M.D., Allan J.E.M., Minakov A.A., Bugaslavsky Yu.V. Ce2Fei7: Mixed valence or 4/band? // J. Appl. Phys. 1993. - V. 73. - P. 5430 - 5432.
207. Neifeld R.F., Croft M., Mihalishin Т., Serge C.U., Madigan M., Torikachvili M.S., Maple M.B., De Long L.E. Chemical environment and Ce valence: Global trends in transition-metal compounds // Phys. Rev. B. 1985. - V. 32. -P. 6928-6931.
208. Шабуров B.A., Смирнов Ю.П., Совестнов A.E., Тюнис А.В. Эффект группирования валентности церия в соединениях промежуточной валентности // Письма в ЖЭТФ. 1985. - Т. 41. - С. 213 - 215.
209. Johansson В. The а-у transition in cerium is a Mott transition // Phil. Mag. -1974.-V. 30.-P. 469-482.
210. Финкелылтейн Л.Д. О природе четырехвалентного состояния церия в металле и металлических соединениях // ФММ. 1984. - Т. 57. - С. 402 -405.
211. Вонсовский С.В., Кацнельсон М.И., Трефилов А.В. Локализованное и де-локализованное поведение электронов в металлах. I. // ФММ. 1993. -Т. 76. - С. 3 - 89.
212. Liechtenstein A.I., Katsnelson M.I., Antropov V.P., Gubanov V.A. Local spin density functional approach to the theory of exchange interactions in ferromagnetic metals and alloys // J. Magn. Magn. Mater. 1987. - V. 67. - P. 65 -74.
213. Болотин Г.А., Кириллова M.M., Маевский B.M. Оптическое межзонное поглощение в ферромагнитном железе // ФММ. 1969. - Т. 27. - С. 224 -234.
214. Pickett W.E., Freeman A.J., Koelling D.D. Local-density-functional approach to the isostructural y-a transition in Cerium using self-consistent linearizedaugmented-plane-wave method // Phys. Rev. B. 1981. - V. 23. - P. 1266 -1291.
215. Князев Ю.В., Кузьмин Ю.И., Кириллова M.M. Оптические поглощения в легких редкоземельных металлах (La, Се, Pr, Nd) // ФММ. 1995. - Т. 79. - С. 60 - 69.
216. Abeles F. Optical properties of metals // Optical Properties of Solids / Ed. F. Abeles). Amsterdam: North-Holland, 1972. - P. 93 - 162.
217. Inone J., Shimizu M. Electronic structure and magnetic properties of Y-Co, Y-Fe and Y-Ni intermetallic compounds // J. Phys. F.: Metal Phys. 1985. -V. 15.-P. 1511 - 1524.
218. Andreev A.V., Kolomiets A.V., Goto T. Magnetization of R2Fe13.6Si3.4 (R = U, Lu) single crystals under pressure // J. Alloys Сотр. 2005. - V. 387. - P. 60 -64.
219. Brouha M., Buschow K.H.J., Miedema A.R. Magneto-volume effects in rare-earth transition metal intermetallics // IEEE Trans. Magn. 1974. - V. MAG 10.-P. 182- 185.
220. Radwanski R.J., Franse J.J.M., Krop K., Duraj R., Zach R. Pressure effect on the Curie temperature of Dy^enyUj, compounds // Physica B. 1985. -V. 130.-P. 286-288.
221. Andreev A.V., de Boer F.R., Jacobs Т.Н., Buschow K.H.J. Spontaneous magnetostriction in Y2Fe17Cx // J. Magn. Magn. Mater. 1992. - V. 104 - 107. -P. 1305 - 1307.
222. Andreev A.V. Thermal expansion anomalies and spontaneous magnetostriction in Rare-Earth intermetallics with cobalt and iron // Handbook of Magnetic Materials / Ed. K.H.J. Buschow. Amsterdam: North-Holland, 1995. - V. 8. -P. 59 - 187.
223. Radwanski R.J., Krop K. Magnetovolume effect in intermetallic compounds Dy2(Fe-M)i7: M = A1 and Co // Physica B. 1983. - V. 119. - P. 180 - 183.
224. Prokhnenko O., Kamarad J., Prokes K., Arnold Z., Andreev A.V. Helimagnet-ism of Fe: High Pressure Study of an Y2Fei7 Single Crystal // Phys. Rev. Lett. -2005.-V. 94.-P. 107201 (4).
225. Wohlfarth E.P. Itinerant Electron Model of Magnetic Properties // Amorphous Metallic Alloys / Ed. F.E. Luborsky. London: Butterworths, 1983. - Ch. 15. -P. 283 - 299.
226. Медведева И.В., Ганин A.A., Сидоров B.A., Хвостанцев Л.Г. Барические производные температур Кюри новой инварной системы La(Fe,Co,Al)i3 // ФММ. 1993. - Т. 76. - С. 137 - 140.
227. Buschow K.H.J. New developments in hard magnetic materials // Rep. Progr. Phys. 1991.-V. 54.-P. 1123-1214.
228. Popov A.G., Belozerov E.V., Kuchin A.G., Ermolenko A.S., Makarova G.M., Gaviko V.S., Khrabrov V.I. Magnetic properties of Sm2(Fe,M).7C^ compounds, M = Co, Al, Ga // Phys. stat. sol. (a). 1990. - V. 121. - P. Kill -K116.
229. Bechman C.A., Narasimhan K.S.V.L., Wallace W.E., Craig R.S., Butera R.A. Electronic specific heat and high field magnetization studies on the Y6(Fei^Mn^)23 system // J. Phys. Chem. Solids. 1976. - V. 37. - P. 245 - 249.
230. Кучин А.Г., Храбров В.И., Ермоленко A.C., Белозеров Е.В., Макарова Г.М. Магнитная фазовая диаграмма системы Ce2Fe.7xMnx // ФММ. -2000. Т. 90. - С. 35 - 39.
231. Kuchin A.G., Pirogov A.N., Khrabrov V.I., Teplykh A.E., Ermolenko A.S., Belozerov E.V. Magnetic and structural properties of Ce2Fei7JVlnA. compounds // J. Alloys Сотр. 2000. - V. 313. - P. 7 - 12.
232. Kuchin A.G., Mushnikov N.V., Bartashevich M.I., Prokhnenko O., Khrabrov V.I., Lapina T.P. Magnetic properties of the Ce2Fe17.xMnY helical magnets upto high magnetic fields 11 J. Magn. Magn. Mater. 2007. - V. 313. - P. 1 - 7.
233. Kuchin A.G., Khrabrov V.I., Lapina T.P. Magnetic anisotropy of helical magnets Ce2Fei7^Mnx // Moscow International Symposium on Magnetism MISM'2005: Proceedings. -M., 2005. P. 198 - 201.
234. Prokhnenko O., Arnold Z., Kamarad J., Ritter C., Isnard O., Kuchin A. Heli-magnetic order in the re-entrant ferromagnet Ce2Fei5 3Mni 7 // J. Appl. Phys. -2005. -V. 97. P. 113909 (8).
235. Prokhnenko O., Arnold Z., Kuchin A., Ritter C., Isnard O., Kamarad J., Iwasieczko W., Drulis H. Influence of lattice volume on magnetic states of Ce2Fei6MnD>) compounds (у = 0, 1, 2.3) // J. Appl. Phys. 2006. - V. 100. -P. 013903 (9).
236. Teplykh A., Pirogov A., Kuchin A., Prokhnenko O., Ritter C., Arnold Z., Isnard O. Magnetic field induced phase transition in Ce^en^Mn^ compounds // Appl. Phys. A. 2002. - V. 74. - Suppl. 1. - P. S577 - S579.
237. Prokhnenko O., Ritter C., Arnold Z., Isnard O., Teplykh A., Kamarad J., Pirogov A., Kuchin A. Effect of pressure and Mn substitution on magnetic ordering of Ce2Fei7.xMn^ (x = 0, 1) // Appl. Phys. A. 2002. - V. 74. - Suppl. 1. -P. S610-S612.
238. Пирогов A.H., Теплых A.E., Кучин А.Г., Белозеров Е.В. Нестатистическое распределение 3d атомов по узлам решетки соединений Ce2Fe17^Mnx // ФММ. 2000. - Т. 90. - С. 101 - 106.
239. Prokhnenko О., Arnold Z., Medvedeva I., Kuchin A., Kamarad J. Magnetovolume anomalies in Ce2Fei7„xMnx // Low Temp. Phys. 2001. - V. 27. -P. 275 - 277.
240. Prokhnenko O., Arnold Z., Medvedeva I., Kuchin A., Kamarad J. High pressure effect on magnetic properties of Ce2Fe.7JVInx // Mater. Science Forum. -2001. V. 373 - 376. - P. 649 - 652.
241. Arnold Z., Prokhnenko O., Medvedeva I., Kuchin A., Kamarad J. Pressure induced ferromagnetic phase in Ce2Fei6Mni compound // J. Magn. Magn. Mater. 2001. - V. 226 - 230. - P. 950 - 952.
242. Nikitin S.A., Tereshina I.S., Pankratov N.Yu., Louchev D.O., Burkhanov G.S., Kuchin A.G., Iwasieczko W., Drulis H. Change of magnetic state in a Ce2Fei6Mn single crystal upon hydrogenation // J. Alloys Сотр. 2004. -V. 365.-P. 80 - 83.
243. Iwasieczko W., Kuchin A.G., Drulis H. Magnetic states in the Ce2Fei7JVlnxHy hydrides // J. Alloys Сотр. 2005. - V. 392. - P. 44 - 49.
244. Iwasieczko W., Kuchin A.G., Folcik L., Drulis H. Magnetic phase diagrams of Ce2Fei7-xMnx-H system: A magnetization study // J. Alloys Сотр. 2005. -у. 404-406. - P. 155 - 159.
245. Kuchin A.G. Magnetic states and magnetic phase transitions in the Ce2Fei7-xMna. compounds and their hydrides // Phys. Met. Metallogr. 2004. -V. 98. -Suppl. l.-P. S51 -S61.
246. Andreev A.V., Rafaja D., Kamarad J., Arnold Z., Homma Y., Shiokawa Y. Magnetic properties of Lu2Fei7 crystals // J. Alloys Сотр. 2003. - V. 361. -P. 48 - 53.
247. Sucksmith W., Thompson J.E. The magnetic anisotropy of cobalt // Proc. Roy. Soc. A. 1954. - V. 225. - P. 362 - 375.
248. Averbuch-Pouchot M.T., Chenalier R., Deportes J., Kebe В., Lemaire R. Anisotropy of the magnetization and of the hyperfme field in R2Fei7 compounds // J. Magn. Magn. Mater. 1987. - V. 68. - P. 190 - 196.
249. Callen H.B., Callen E.R. The present status of the temperature dependence of magnetocrystalline anisotropy, and the /(/ + 1) power law // J. Phys. Chem. Solids. 1966. - V. 27. - P. 1271 - 1285.
250. Никитин C.A., Терешина И.С., Панкратов Н.Ю., Терешина Е.А., Скурский Ю.В., Скоков К.П., Пастушенков Ю.Г. Магнитная анизотропия и магнитострикция монокристалла интерметаллического соединения Lu2Fei7 // ФТТ. 2001. - Т. 43. - С. 1651 - 1657.
251. Изюмов Ю.А. Нейтронография несоразмерных структур. M.: Энерго-атомиздат, 1987. - 200 с.
252. Hasting J.M., Corliss L.M. Magnetic Structure of Manganese Chromite // Phys. Rev. 1962. - V. 126. - P. 556 - 565.
253. Изюмов Ю.А. и др. Нейтронография магнетиков / Ю.А. Изюмов, В.Е. Найш, Р.П. Озеров. М.: Атомиздат, 1981.-250 с.
254. Schobinger-Papamantellos Р., Rodríguez-Carvajal J., Andre G., Buschow K.H.J. Re-entrant ferrimagnetism in TbMn6Ge6 // J. Magn. Magn. Mater. -1995.- V. 150.-P. 311 -322.
255. Schobinger-Papamantellos P., Buschow K.H.J., Hagmusa I.H., de Boer F.R., Ritter C., Fauth F. Magnetic ordering of TbFe4Al8 studied by neutron diffraction. I. // J. Magn. Magn. Mater. 1999. - V. 202. - P. 410 - 425.
256. Kirchmayr H.R., Steiner W. Magnetic order of the compound series RE6(Mn^Feix)23 (RE = Y, Gd) // J. Phys. 1971. - V. 32. - CI. - P. 665 - 667.
257. Isnard O., Miraglia S., Fruchart D., Akiba E., Nomura K. Hydrogen absorption in R2Fei7 alloys (R = rare earth metals) thermodynamics, structural and magnetic properties // J. Alloys Сотр. 1997. - V. 257. - P. 150 - 155.
258. Isnard O., Miraglia S., Soubeyroux J.L., Fruchart D. Neutron diffraction study of the structural and magnetic properties of the R2Fei7Hx(D^) ternary compounds (R = Ce, Nd and Ho) // J. Less-Common Met. 1990. - V. 162. -P. 273 - 284.
259. Tereshina I.S., Nikitin S.A., Skokov K.P., Palewski T., Zubenko V.V., Telegina I.V., Verbetsky V.N., Salamova A.A. Magnetocrystalline anisotropy of R2Fe17H, (x = 0, 3) single crystals // J. Alloys Сотр. 2003. - V. 350. - P. 264
260. Шанк Ф.А. Структуры двойных сплавов. М.: Металлургия, 1973. - 760 с.
261. Банных О.А. Диаграммы состояния двойных и многокомпонентных систем на основе железа. М.: Металлургия, 1986. - 440 с.
262. Foner S. Versatile and sensitive vibrating-sample magnetometer // Rev. Sci. Instrum. 1956. - V. 27. - P. 548 - 554.
263. Фонер С., Макнифф E. (мл.). Интегрирующий магнитометр с вибрирующим образцом для измерений в сильных полях // Приборы для научных исследований. 1968. - Т. 39. - С. 30 - 38.
264. Кейлин В.Е., Клименко Е.Ю., Самойлов Б.Н. Стенд для физических исследований в магнитном поле сверхпроводящего соленоида // Приборы и техника эксперим. 1971. - № 1. - С. 216 - 218.
265. Кучин А.Г. Влияние кристаллического поля на магнитные свойства редкоземельных соединений типа RNi5 со слабыми обменными взаимодействиями: Дисс. . канд. физ.-мат. наук. Свердловск, 1986. - 136 с.
266. Ермоленко А.С. О природе коэрцитивной силы и эффекте термомагнитной обработки сплавов типа альни и альнико: Дисс. . канд. физ.-мат. наук. Свердловск, 1964. - 149 с.
267. Jacobs I., Lawrence P. Measurements of magnetization curves in high pulsed magnetic fields // Rev. Sci. Instrum. 1958. - V. 28. - P. 713 - 714.
268. Kapitza P.L. A method of producing strong magnetic fields // Proc. Roy. Soc. A.- 1924. -V. 105.-P. 691 -698.
269. Garfinkel M., Marother D.E. Pressure effect on superconductive lead // Phys. Rev. 1961. - V. 122. - P. 459 - 468.
270. Bridgman P.W. The physics of high pressure. London: Bell and Son's Ltd., 1952. - 74 p.
271. Rodríguez-Carvajal J. Recent advances in magnetic structure determination by neutron powder diffraction // Physica B. 1993. - V. 192. - P. 55 - 69.
272. Rietveld H.M. A Profile Refinement Method of Nuclear and Magnetic Structure // J. Appl. Crystallogr. 1969. - V. 2. - P. 65 - 71.