Влияние давления на магнитные свойства кристаллических соединений и аморфных сплавов тяжелых редкоземельных металлов с железом тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

МОСКОВСКИ!! ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РШШВДИ и ОРДЕНА ГРУДОВОЗЮ КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВКННШ УНИВЕРСИТЕТ имени М.В. ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСШ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи УДК 537.624.21:539.213.2

СПИЧКИН Юрий Иванович

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯ И АМОРФНЫХ СПЛАВОВ ТЯ2КШ РЕДКОЗЕМВЛЫйа МЕТАЛЛОВ С ЖЕЛЕЗОМ 01.04.II - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

МОСКВА 1993

Работа выполнена на кафедре общей физики душ естественных факультетов физического факультета МТУ им. М.В.Ломоносова.

Научные руководители: доктор физико-математических наук, профессор С.А.Никитин, кандидат физико-математических наук А.С.Андреенко

Официальное оппоненты: доктор физико-математических наук, в. н. е.. Б. К .Пономарев, доктор физико-математических наук, в.н.с, А.Б.Грановский

Ведущая организация: Воронежский политехнический институт

Защита диссертации состоится " ВО" HQS 1ЭЭЗ г. в ■ 30 мае. на заседании специализированного совета №3

ОФТТ /К,053.05.77/ п М1У им. М.В.Ломоносова по адресу: II9899, ГСП, Москва, Воробьевы горы, МГУ, физический факультет, аудитория 09А .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова.

Автореферат разослан " НО" О-прел Я х993 г.

Ученый секретарь специализированного совета Jf3 ОФТТ /К.053.05.77/ в МГУ им. М.В.Ломоносова,

I. ОЕЩЛЯ ХАРАК'ПФИСЖЛ РДКОТЫ.

Актуальность теми. Актуальность исследования '••ягшшшх свойств аморфных и кристаллических сплавов и соединения, содержащих редкоземельные готаллы /РЗЧ/, определяется рядом причин. С од.юй стороны, ото перспективы та применения в технике: в исполнительных г/агнигостртшионншс устройствах, в качестве постоянньх Магнитов,, рабочих тол магнитных холодильных мащин, рабочих срод для приборов функциональной электроники и магнитной записи и т.д. С другой сторож;, для решения фундаментальных проблем физики мар-нитиих -явлений существенный интерес представляет изучение свойств аморфных и кристаллических сплавов РЗГЛ с ЗЛ-пореходпыми металлами /3<АПМЛ Наличие трех типов обманных пзаимодойс^зий /РЗМ-РЗМ, РЗМ-ПМ и ПГЛ—П?.?/ и сильной анизотропии редкоземельных ионов приводит к возникновению в них сложных магнитных струн'гур и фазовых переходов. В случае аморфных сплавов, содержащих ГЗМ, • возникают новые явлония, связанные с топологической разуиорядо-чешшетью атомной структур»'.

Известно, что наряду с магнитным пол им /Н/ и температурой /Т/ существенное влияние на магнитные свойства РЗМ, сплавов и соединений на основе РЗМ, оказывает давление /Р/. Уменьшение межатомных расстояний под действием давления вызывает изменение энергетического спектра коллективизированных электронов исследуемого магнетита., а такзеа влияет на величины интегралов обменного взаимодействия, констаптн магнитный анизотропии и па атомный 1'яг-нитшЛ, момент. Давление может индударовать новые магнитные фазы и изменить характер магнитного фазового перехода. Эксперимента ю изучению влияния давления па магнитные свойства могут дать денную информацию, позволяющую установить пригодность то' или зной теоретической' модели для описания магнитных взаимодействий.

)1оль тпботн. Целью работа яплялось наследование вяшшод высокого гидростатического давления /до Ю10 диц-см"2/ ца намагниченность, магнитную восприимчивость матактпые фазовна. пароходу структурно разупорядочсшшх аморфных сплавов'к структурно упорядоченных соединений /поликристаллов/ ТРЗМ-Ге /ТРЗМ - тяжалый редкоземельный металлопределение объемной шшштоотрикцвд и зависимости о<5г/.анн1;х интегралов от атомного объема в этих. магие-тшшх.

раучная яовдтг, Научная новизна работы заключается в следящей:

1, Исследовано■влияние давления на температуру Кюри ©с аморфных сплавов ТРлМ- Ге и определена Зависимость интегралов об-? манного взаимодействия РЗ.'Д- Ре /А^/ и Ра -Ре /кц/ от атом ->го объема. ' г

2, Обнаружено возникновение неколлинеарных магнитных Фаз, пкдувлрованных удалением, в аморфном сплаве я в поликристаллах и Е.гаГе1Т . Построены магнитные фазовые дк-аграюш "температура - давление" /Т-Р/ отих магнетиков.

3, Исследовано влияние давления на намагниченность /ас -оффе?.г/ аморфных сплавов Я-Ре и поликристаллов / Р- = РЗМ/, Выделены вклада в х<3 -эффект, связанные с различными процессами намагничивания.

4, Впервые определена объемная магиитострикцщ аморфных сплавов и кристаллических соединений ТРЗЧ-5*е ,

5, При атмосферном давлении и гидростатическом давлении измерена намагниченность монокристалловТЬ и нтлава ТЬ05Ьу05 т. диапазоне полай, где существует геликоидальная антиферромагнатная стр^ тура. Это позволило определить влияь.:а давления на намагниченность и критические поля исследованных монокриста^ов и устацо-

вить корреляции в трансформации магнитных свойств под доЯствием давления медтсу РЗМ, c-Mopfiiuvn сплавами и ин.тнрметаллическимл соединениями ТРЗМ-Fe .

Пппптичяпкал ценность. Полученное в работа результаты пред-стащщют интерес для дальнейшего развитии представлений о механизмах матнитоутгругого взаимодоДствил и исследованиях магнетиках и могут быть иепользовэчы при разработке новях магнитных материалов , обладающих большой магнитострккцией.

Апробация работы. Осшшшо результата диссертационной работы докладывались на 2-ом Всесоюзном сомикара "Магнитные (разовые переходы и критические явления" /Махачкала, 1980 г./, на "i2 AtR-АРТ arid 27EHPRQ Intcmntlonai Conferente on HijW Pressure Science and Technology" /Падорборн, Гормания, 1989 г./, на III Всесоюзном сопрщании "Фиэикохимил аморфных /стеклообразных/ металлических сплавов" /Москва, I'JG9 г./. на 5-ом ИсероссиЯском координационном совещании вузов по физике капштпнх материалов /Астрахань,. 1989 г./, на 5—oü Есесою?ной конференции "Аморфныо прецизионные сплавы: технология, свойства, применение" /Ростов Великий, 1991 г./, на I Республиканской межвузовской научной конференции "Акгуалт.жю проолеми физики твердого тела, радиофизики и теплофизики" /Ашхабад, 1991 ./.

Публикации, По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертанта. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы. Диссертация излоягапа на 159 страницах, включакядих 59 рисунков и 7 таблиц. Список литературы состоит из 200 наименования.

II. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

Во введении показана актуальность темы, научная новизна и

практическая цапиоать диссертации, Сформулирована цаль диссерга-циоццо<$ работы и кратно издогоно ео содержание.

В дврврй глава пршвдон обзор теоретических и экспериментальна рлбот по тгнитообъемним .аффектам в РЗМ и их сплавах, а таквд в едррФных и кристаллических сплавах РЗМ-34ЛМ.

Поназшю, что влияние давления н.а магнитные свойства РЗМ и их сплавов иоаот быть описано в рамках модели магнитных моментов, лохалвзовдшшх на атовд«. Зто обусловлено надичием у 'РЗМ хорошо локализованного магнитного кацешта 4£-оболочки. Мзгнитообъомше еффокга в этой модели возникают из-за зависимости интеграла обманного взаимодействия от атомного объёма.

Магиитообъошша янлания в аморфных и кристаллических сплавах интерпретируются па основе зонной, а такжи комбинированной модели, учитиваодой наличие как. локализованных, так и коллективизированных магнитны* момоцтоп. Здесь наряду с зависимостью от атцмного объема интеграла обманного взаимодействия, ' необходим учитцвать также влияние давления на энергетический спсктр елоктрцоь проводимости. •' ; .

ва птдрой г/ыва описана могодика эксперимента, технология приготовления образцов и дана их характеристика. "

Для измерения завионшети намагниченности от давления использовалась установка, состоящая из генератора .высокого давления ЫГД-160Ш, кашри высокого давления с электршзводом, в которую Помашдлся образец, системы регулировки и стабилизации темпе-рктуры, системы создания магнитного поля и системы измерения намагниченности.

Генератор Высокого давления был изготовлен во ШШФ'ГРИ и позвалял создавать в камере высокого давления, изготовленной из немагнитной бериллиевой бронзы, гидростатической давление величи-

мой-до 10й дин/см2. В качество рабочей лидкости использойалась cwcGb керосина и трансформаторного маола в пропорции Iii» При котлиатной' тешаратуро дайлопю измерялось r.anratmiionuM датчиком, а п области низких температур учитывалась зпвпсиг/ссть давления в гаг.прз от tBf/nepnTypü.

Система создания магнитного iio.di позволяла получать в области располоютш образца п-агнитное поле полпчнной до 15 кЭ, при этом неоднородность поля по длин о образца не прзпшала 0,5$. Па-г.'дгп:-1Чэннойть и магнитное поло измерялись индукционным мзтодо'м. Система измерения намагниченности и магнитного поля позволяла получать графически лотля гистерезиса исследуемого образца па самописпэ типа ЩШ~4. Относительная погрешность измерения намагниченности составляла 53.

• С::стсг.*л регулировки и стабилизации томяературы давала возможность автоматически Поддержать ¡заданную тешюратуру с точность» 0,1 К. Охладцониэ производилось жидким азотом, а нагрев -безиндукиионной почьп, намотанной на .камеру высокого давления. Температура измерялась тори.Парой кедь-конотгштан с погрешностью 0,2 К.

Установка высокого давления использоваласт тают д-iл исследования влптнм давления на мапштн; > восприимчивость. Восприимчивость покорялась индукционным методом в порайонном магнитном поло амплитудой 1-5 Э и частотой 20-200 IM. Сигнал с измерительной катушки поступал на синхронный усилитель УШ-2. С выхода усилителя напряженно, пропорциональное действительной части вос-лт>тйгашюоти, подавалось па ось У самописца ПЛП-4. На ось X подавалось напряжение с термопары. На самописце воспроизводилась зависимость магпитноЯ nocnpitiif.ronjocTH /в относительных единицах/ от температуры.

Для измерения намагниченности аморфных образцов при атмосферном давлении в полях до 16 кЭ и в интервале темиоратур 4,2 -300 К использовался вибрационный магнитометр стандартной конструкции. Охлшданио осуществлялось прокачкой паров гелия червя специальную низкотемпературную вставку. Относительная ошибка измерения намагниченности на вибрационном магнитометре составляла 5 %,

Монокристалл Х>у был получен в Институте металлургии им.. Л, А.БаИкова методом вертикальной Осстигольной зонной плавки с индукционным натровом на установке УБЗМ-ЗМ в атмосфере гелия. ..

Монокристаллы ТЬ и сплава Тьс,_5Вуц5 были выращены в ГИРЕД-МЕТе по методу Чохральского. Химический анализ, проведенный на рентгеновском микроанализаторе ',13—16, показал, что отклонени от заданного состава для сплава ТЪ051)у^5 не превышает 3%.

Монокристаллы ориентировались на установке УРС-60 по методу Лауа. Точность ориентировки составляла -¿3°.

Полпкристаллические образцы соединения получены в

Проблемной лаборатории магнетизма Московского государственного университета, а соединений и Ьуа1<е1Т - в Уральском ин-

ституте прикладной физики и математики. Слитки выплавлялись в влоктродуговой печи в атмосфере аргона на медном водоохлаядаемом поду, посла чего подвергались гомогенизирующему отжигу.

Образцы аморфных сплавов ^г.Ре,., /х = 0,26; 0,32; 0,54/, Ьу.Ре,., Д > 0,25; 0,59/, Но^еч?д , , ТЦ,/^

получены в Воронежском политохничоском институте в лаборатории профессора И.В.Золотухина методом ионно-плазнснного напыления ; атмосфере аргона на охлавдаемую алюминиевую подлояку. Химический состаа определялся на рентгеновском микроанализаторе М<М0. Неоднородность по составу на поверхности образца не превышала 155,

Рентгеновский анализ показал» что образцы аморфны при комнатной температуре.

В третьей главе приводится экспериментальные результаты для монокристаллов ТЬ , Ну , сплава ТЬ051>у05 и их обсудденж . Магнитимо свойства ТЬ и Бу , в которых ири атмосферном давлении имеет место геликоидальная антифорромагнитная структура, изучены достаточно хорошо, что облегчаот определение различных вкладов в изменение их магнитных свойств под давлением. Данные, полученные на монокристаллах ТРЗЧ, Использовались в.дальнейшем для интерпретации эффекта изменения намагниченности Под давлением, определения новых магнитных фаз-и переходов, индуцируемых давлением в • кристаллических соединениях и аморфных сплавах "ГГОМ-Ре . рассматриваемых в четвертой глава.

• Измерена удельная намагниченность б монокристаллов ТЬ и ТЦдЬу^ в базисной плоскости а интервале температур 78-300 К в полях до 14 кЭ при атмосферном давлении и высоком гидростатическом давлении величиной до 10*° дин/см2. Установлено, что давление смещает температуры фазовых переходов ферромагнетизм -геликоидальный антиферромагнетизм /1'АШ/ и ГАФМ - парамагнетизм /ПМ/ б2 в сторону более низких температур. Найдено, что диТЬ Э04/аР_е -1,17-Ю"9 К-сг.ЯдшГ1, =-0,8-1СГ9

К-см2-дкн-1, а для ТЬ^Ъу^ Зб^/Э? = -1,08 -Ю-9 К-см2- дин*1, Э^/ТФ = -0,59-Ю-9 К'см2-дин-1. В интервале температур г 93 /для ТЬ при атмосферном давлении = 220,6 К и 230 К, а. для ТЦ5Ьув15 а Мб К. и ©2= 201,5 К/ намагниченность рез-го возрастает при достижений критического поля Нкр > что связано с разрушением ГАФМ структуры при Н ^ Н КР и возникновением воер-ноЯ фазы.

По зависимостям 6Г(Н) для различных температур построены.

а

магнитные фазовые диаграмми для ТЬ и При атмосфер-

ном давлении максимальное значение критического поля составляет

«? Ш а в ТЬ и 3,9 вЭ в ТЬц^о^ при измерении вдоль оси легкого намагничивания. На фазовой диаграмма ТЬ при атмосфорш давлении при Т = 223,5 К обнаружена аномалия, соответствующая точка соизмеримости голикоидолг ной антцфорромагнитной и кристаллической структур. При высоком давлении точка соизмеримости в Т^ не найдана. Давлении вызывает увеличение : в ТЬ при дав-

лении Р « Ю10 дин-см-2 и^р"6 = 380 Э, а в при Р =

дин'см-2 Н^ = 4,3 нЗ. Иод действием давления кривая НКР(Т) смещается в оторону низких температур.

Увеличение критического поля под действием гидростатического давления укцЭнваш1 на усиление 1фи с^лтии кристаллической ре-щатки антиферромагнитных взаимодействий. Это объясняется возраста ни ам при сжатии степени парвирытая ьолиошх функций 54,-олоктро-нов соседних РЗ ионов, ответственных эа формирование "ленточных" участков на поверхности Формг толщина которых определяет величину волновод вектора ГАФМ структуры и стабильность ГАФМ фазы.

Из дашшх по влиянию давления на намагниченность рассчитано изменение намагниченности под действием давления /АС-аффект/. В облаота температур, где существует ГАФМ фаза, на половых зависимостях 40-эффекта / вТЬ и ТЦ^^щ наблюдаются максимумы, связанные о Переводом ГАФМ фаза - веерная фаза.

В сплаве ЧЪ^Ъ^ при низких температурах в ферромагнитной ойяаст модЯо биДвЛйть Два прямолинейных участка на полевых зависимостях отйосйкйьйом 4&~вЛфэкта /(Иаб/г/Р (Н) /, один из которых обусловлен влиянием давления на константу тгнитакристал-дичёской аниЭотройии /соответствует полям технического насыщения/, а Другой - изменением под дойствиом давления удильной на-

магничвниости насыщения /соответствует области парапроцосса в сильных полях/. Численные оценки показывают, что умопьшенпе на-млгппчоНнооти насыщения в основном вызывается смещением под действием давления температуры 02 , а относительное изменение удельно» намагниченности насыщения при О К / С0/, вычисленное из зксппрчганталмшх данных по -эффекту, соотанляет Р =*

= -1,9-10~1Э см2- дшГ1. В соответствии о литературными данники, такая величина «З^ас./э'р в Т^Ье^у,^ может быть обусловлена изменением иамагничошгости электронов проводимости при сзйЮйП.

Объемная Магнигострптшя ьо рассчитывалась с помой!,й термодинамического соотношения-:

Где- М - намагниченность образца. В области1 температура- О^ п ТЬц3Ъур1В, в поле № = II кЭ наблюдаотся объемная мягпитоотрпиция Ю-4.

В работе такяэ исследовано влияние давления но магнитную восприимчивости в переменном поло /^ / монокристаллов ТЬ ,3)у и сплава В инторнало томлоратур 0., - <?2 , гдо суще тву-

ет ГЛ1М' структура, восприимчивость мала, а в тоннах магнитных фазовых переходов 0, я ©а на крпвнх наблюдаются макси-

мумы . давление но изменяят вида записимоотой магнитной поспрят-чивости от температуры, а смещает кривые ^(Т) в сторону низких темпоратур. При атмосферном давлении исслодоваио слияние постоянного внешнего магнитного полл на восприимчивость монокристалла ТЦ . Внешнее поле существенно измоняот крноую ^ (Т) , что обусловлено его влиянием на ГА® структуру.

В четвертой глапо приводятся экспериментальные результата по влиянию давления на магнитные свойства аморфных и поликристал-

лических сплавов R -Ре и их обсуждение.

Проведаны измерения намагничеиности и магнитной восприимчивости аморфных сплавов R-Fe И полигристаллических образцов -интармэталлических соединений R2Fe<7 при атмосферном давленш и под действием гидростатического давления величиной до дан-см"2 в интервале температур 78-340 К ив полях до 13 кЭ» На основе полученных данных по намагниченности методом термодинамических-коэффициентов определены температуры Кюри и их смещение поя давлением для аморфных сплавов R-Fe , Обнаружено, что температура 'Лори Oq возрастает при увеличении содержа-. ПИЯ железа в сплавах Er-Fe и by-Fe . Найдено, что величины в аморфных сплавах R-Fe отрицательны! Максимальные абсолютные значения наблюдались в сплавах с большим со-

держанием железа /в аморфном сплаве N^Fe^, «»-5,7-

■1СГ9 К-см2. дии~*.При увеличении содержания РЗ компоненты абсолютная величина Э9е/ЭР уменьшалась/в аморфном сплаве ЬгадеГеч„ Эбе/Эр о -3,5'Ю-9 К-см2-дан-1, а в Ero5AFe0/c = -0,4"I0~S К-см2, дин-1/. ' Для вычисления эффективных, интегралов обменных взаимодействий ft-F© /A2j/ и Fe-Fe /Ад/ при изменении атомного объема на основе данных о значениях. 20С/ЭР в аморфных сшивах Y^Fe^, П ' ®-ге>,авЦш была использована модель молекулярного поля, в которой.рассматриваются две подсг^темы ионов -редкой земли и железа, связанные друг с другом обменным взаимо-доЕотвием, Раочет показал, что абсолютная величина положительного интеграла Ajj уменьшается^ а отрицательного интеграла Agj возрастает при сжатии» Величины A^V/dtnV лежат в интервале - (14-49), а Ыпкц/дМ «46.

Увеличение Agj tipiV сжатии можно объяснить при .помощи пред-

ложенной ранее модели Брукса и др, /Brooks М.S.S. et at. -ifbijs.: Condena. Wotier., V3B3, v. i, p.5ßf.i 4 5ß?4 /, а которой предполагается, что взаимодействие R-Fa возникает из-за гибридизации -ЗЛ-злектронов железа с 5с(-электронамн РЗ металла. В результате гибридизации вблизи иона ЮМ возникает локальный 54-магнитный Момент, направленный противоположно магнитному моменту иона «алейа, который посредством внутриатомного f -d обмана взаимодействует с 4£-электронами. Уменыазниа межатомных расстояний под. давлением может приводить к усилению 5<А-Зс( гибридизации, и., следовательно, к возрастанию 54-магнитного момента на ионах РЗМ. В результате этого, а такие из-за ферромагнитного •{•' - с! внутриатомного обменного взаимодействуя, эффективное пате, действующее на спины 4(-элекгроно& со стороны спинов ионов F<» , возрастает,

, Пропс,,они исследования влияния давления на темпоратурныо зависимости магнитной восприимчивости в геременном поле /(Т) аморфного сплава ^о.п^оин» Измерения намагниченности и восприимчивости при атмосферном давлении показали, что при охлаждении ника температуры Кюри сплав переходит в ферромагнитное состояние, а в области низких'температур - в состояние возвратного спинового стекла, Приложание давления вызывает, как следует из вида зависимостей JC (Т) , суконие температурного интервала, соответствующего ферромагнитному упорядочению, а при Р = 5,7'IUJ дин/см^ происходит переход в фазу спинового стоит непосредственно .из парамагнитной фазы при температуре 93 К. Такое поведение можно объяснить увеличенной относительной величины анти-фарромагиитных взаимодействий Pe-Fe в аморфно сплаве V^Fe^

На температурных зависимостях магнитной восприимчивости поликристаллов YaFe<T и , близких по составу к иссле-

дованшм аморфным сплавам р большим содержанием железа, также найлпдались аффекты, связанные с возникновением под действием давления неколлмнедрнои магнитной фазы» На магнитны* фазовых диаграммах "температура - давление" соединений Ег^Ке^ и ^Ре^ /диаг])шимы построены по яавиоимостям ^рТ)* /, можно выделить пр» высоких давлениях три области температур, соответствующие парамагнитномуферромагнитному и неколлшшарному упорядочениям. На иаотормах, ннмапшчонности бО'У сплава при действии

Л влония возникает критическое поло разрушения неколлинеарной фазы Нп0 , аналогичное наблюдаемому в монокристаллах ТЬ и ТЪп^Ьу,, | ► максимальная величина которого составляет при Р = Э'./МО9 дин/см2 И^р"0 => 6БО 0, Для критическое поле

На 6(Н) не- наблюдплос , что м. епт быть связано с его Малой1 величиной, Определенный из изотерм ©ЧИФ методом термодинамически коэффициентов эффект смещения гемператури Кюри Ъ^/Ъ^ достигает больших значений!, в ?>6>е/"г>1? » -4!,.7-Ю-9 К• см2-дин"1, а в ЕггРе(?( а -Б.Д-КТ9 К-см2-лин"1.

Сравнение вида зависимостей у1 (Т),. С И) , ©СЮ),, которые наблюдались в поликристаллах и- НгаРе,^ под давлением,, с

аналогичными зависимостями: в- монокристаллах ТЬ , и сплава ТК^Ьур^ г позволяет одолать. предположение „ что возникающая в подсистема колона при высоком давлении ноколлинеарная магнитная фаза яодобна геликоадальной.. Это согласуется' о данными по- ней-тронографическим исследованиям соединений- Ьи^Рс^ Тгп2Ре(? и СегРе1? , где обнаружена- геликоидальная структура,.

Возникновение ГАМ фазы в УдРе^. и фазы спинового

ств1сла в аморфном сплаве вызывается усилением анти-

ферромагнитш взаимодействий в подоиетеме жолеза при сжатии.. Это можно объяснить На основа- йэвеотной модели- Зинера,. в которой

взаимодействие Fe - Ке состоит из дпух вкладов, один из которых является антифорромагнитный и обусловлен прямым перекрытиям ЗА-волновых фу шиш й блиялйшйх соседей, а другой является ферромагнитным и реализуется путем косвенного обмена через коллективизированные электроны. При сжатия антй^ярромлгмитннй вклад в обменное взаимодействия Fe -Fe возрастает, по-видимому, сильнее, чем ферромагнитный.

По данным о влиянии давления на намагниченность рассчитана величина аб* -эффекта для исследованных аморфных сплавов R -Ре и кристаллических соединений » а с помощью гормодикамичес—

кой формулы /I/ вычислена объемная магнитострикиия и) .

На половых зависимостях относительного ьег -эффекта аморфных сплавов R-fe ниав точки Кюри можно выделить дпа прямолинойних участка, один из которых соответствует области полей 0-5 :ii), а второй - Ь 13 кЭ. Ii области низких температур в аморфных сплавах R-Fe с большим содержанием аолвза на первом участка наблюдаемся сильная зависимость величины «1Во/ьР от поля, а на оторо" е-1Э&/ъф остается практически постоянной.

Причины возникновения этих участков обсувдантся на основа модели намагничивания аморфных сплавов, предложонной в работа Андреенко и др. /Андреенко .A.C. и др, » Ж. эксперим, и теор. физ., 1991, г.99, в.2, с.540-650/. В рамках этой модели магнитное состояние аморфного сшшва рассматривается как совокупность доменов с щзсткими стенками и предполагается, что нямагшгава-ние происходит за счет вращения ВбКтороа 11амагш1чвннооти Доменов.

Показано, что относительный дсг~зффа((Т 6 аморфных сплавах R-Fö с большим содержанием Еолвза и обЛаотй сильных полай пря низких температурах, где <г*Эб/0р he зависит от йолд, обусловлен изменением намагниченности доМаНа. В слабых полях основной

вклад в б& -эффект дает изменение констант, локальной магнитной анизотропии под давлением.

Изменение намагниченности домена в аморфных сплавах Я -Рё о большим содержанием долепа в области низких температур достигает значительных величин /в аморфном Чц(0Раов) ег^с/в^ = -29-Ю-12 см2-дин-* при 00 К/ и, как показали численные.оценки, в основном обусловлено изменением магнитного момента, приходящегося на формульную единицу. Вклад от смещония температуры Кори в измененио намагниченности домена под.давлением здесь на.порядок величины меньше. Уменьшение магнитного момента, иходящо-гося на формульную единицу^ можно объяснить возрастанием степени неколлинеарности в подсистеме железа при уменьшении атомного объема в результате усиления интенсивности антиферромагнитных: взаимодействий Ге-Ге .

Температурная зависимость объемной магнитострикции и) аморфных сплавов Д-Ре обнаруживает в области температуры Кюри широкий максимум, что связано со структурной разупорядоченностью сплава. В магнитном поле Н = 12 кЭ величина <о лежит в интер-г ваяа от 20-ГО-6 /сплав £гс>згР е^ / до 210-Ю^/сплав У0)1<1Реие( /.

В исследованных аморфных сплавах в области точки Кю-

ри для объемной магнитострикции <о выполняется зависимость: £0 = усг .Из этой форель) по найденным значениям Ю определялась спонтанная объемная иагнитострикция , Существенная по величине сохранялась в аморфных сплавах й-Ре в области температур, значительно превышающих температуру Кюри.

В поликристаллических образцах соединена.. / Л = У ,

Ег , Ьу / на полевых зависимостях относительного ье -эффекта пика точки Кюри, так же как и в аморфных сплавах Я-Ре, можно выделить два прямолинейных участка. При низких температурах в нолях

4-13 кЭ в соединениях и Егг,Гв^ величина ечЭ&/г>Р не

зависит от поля. Показано, что ае -эффект здесь обусловлен изменением удельной намагниченности насыщения. Значаиио 6*'Эег/эР при Т. = 80 К в сильных полях составляет в -3,5'Ю-*2 см2-

•дин""* , а в -в-Ю-12 см2-дин"1. Проведенные численныа

оценки показали, что вклад в 46 -эффоит, возникающий за счот смещения точки Кюри, имеет такой юз порядок величины.

На температурной зависимости объемной магнитострикции и> кристаллических сплавов Я^е^ в области точки Кюри наблюдается сравнительно узкий максимум /существенно уна, чем в аморфных сплавах/. Максимальная величина о) в поле Й = 12 кЭ достигает значений ~400«10~® в Спонтанная объемная магнитострик-

ция , определенная из зависимостей ш=!^<сгг) , ц Ег^Ге.^ и ^г^? уменьшается в окрестности температуры Кюри значг'.ольно быстрее, чо,м в исследованных аморфных сплавах Н

1} заключении ойсудпаетсл наблюдаемое усиление под действием давления антиферромагнитных взаимодействий в исследованных монокристаллах т яда лих. редкоземельных металлов, аморф!шх сплавах Р-Ге и поликристаллических образцах соединений на ос-

нове существующих теоретических моделей обменных взаимодействий. Делается вывод, что наблюдаемые эффекты можно объяснить общей • причиной: возрастанием перекрытия волновых функций Зс1/54/-элек-тронов при уменьшении атомного объема.

В конце диссертации кратко формулируются основные результаты и вывода.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ТШОДН.

I. Проведены исследования намагниченности и магнитной восприимчивости аморфных сплавов Й-Ре / Я » У, ТЬ , 3)у , Но ,&р/,

поликристнллических образцов соединений й^е^ /К = У, Ег., Ьу /, а также монокристаллов ТЬ , 1)у и сплава ТЬоа1)уч^ В интервале теклорнт.ур 76-340 К в полях до 14 кЭ при атмосферном

ТП ' —?

давлении и гидростатическом давлении величиной до 10 дин-см . ■

2.Установлено, что стабильность антиферромагнитной геликоидальной структуры, существующей в монокристаллах ТЬ и сплава ТЬР]5Ъу^ , увеличивается под действием давления. Это можно объяснить усилением отрицательных обманных взаимодействий при уменьшении атомного объема в результате возрастания степени перекрытия волновых функций Ех1-электронов.

3 Исследопано влияние давления на температуры магнитного упорядочения аморфных сплавов Д - Ге /Ц» V , ТЬ , у , Мо , Ег /. На осново втих дг ;шх опр ;елена зависимость от атомного объема интегралов обменного взаимодействия мееду атомами железа Ац/ и меаду атомами редкой земли и железа //^Л Найдено, что увеличивается по абсолютной величине при сжатии. Это обьяс-няетол усилением отрицательного обменного взаимодействия мезду ЗЛ и 5с(-электронами в результата усиления их гибридизации при уменьшении сроднкх мезяатоадных расстояний.

4. По экспериментальным данным построена шгш;тная фазовая диаграмма "температура « давление" для аморфного сплава Обнаружено, что под действием давления фазовые перехода парамаг-нети-м — ферромагнетизм - возвратное спиновое стекло трансформируются к фазовый переход парамагнетизм - спиновое стекло.

5. Построены магнитные фазовые диаграммы, "температура - давление" для кристаллических соединений Х)^« « Обнару-явно, что давление в поликристаллах этих соединений индуцирует неколлинеаркыа антифврромагнитные структуры. Наблюдаемое усиление антиферромагнитных обменных взаимодействий в соединениях

G.fjt'q^ и в аморфном сплава объясняется увели-

чением степени порекрития волновых функции Зс1-элоктроноп при спатии.

6. Исследовано изменение намагниченности под давлением АО -эффект/ в аморфных сплавах R / & = ^ , ТЬ , J у , \1о , Er /, п поликристалличоских образцах соединения / ft = V , ÍH{> Er /, в монокристаллах ть и сплава ^b^sDyqj < Установлено, что на полевых зависимостях относительного АО*-эффекта

/<зfH)7 можно выделить дна прямолинейных участка, .существование которых обусловлено сменой процессои намагничивания. Выделен вклад-в &G -эффект, связанный с влиянием давления на намагниченность насыщения в полинри». галлах и в монокристалле сплава ФЪдд!)^,^ и на намагниченность домена в аморфных сплавах К.-

7. Определена объемная магнктострикцил W aí.iop4:aux сплавов R-fe, поликристаллических образцов соединений ^а^е^ и монокристаллов ТЬ и сплава ТЦдТч^. Установлено, что л области точки Кюри в соединениях'ft/jt'Q^ и аморфных сплавах объемная магнитострикция линейно -зависит от квадрата удольной намагниченности.

Основные результаты диссертации, опубликованы л слелукшпс работах;

1. Быховер С.Э., Никитин С.А., Опичкин Ю.И., Тишин АЛЛ,, , Умхаева З.С. Магнитные фззош/е переходы п монокристаллах ТЬ , I>ij и их сплавов. - S. акспарим. и тоор. физ., 1990, т.97, в.6, с.1974-1984.

2. tlilútm SA, SpicMiin Yu. I., Tlfihin A.M. The affaftt pressure on meinet»nation and rm<jtmtte phase diagram monoenjstais of Tb-üij а££оуз,-HicjW Pressure Research,

1990, v. 4, p.378+ 300.

3. Nikitin S.A., Tisbin A.M., be^duskniy R.V., Spichkin Yu.i., Rcd'ko 3 V Effect of uni|orm praesure on magnetisation and magnetic phase, diagram o| terbium single erijbtaE.-J.McUjU.

and Magn. Mater., 139l,v,92, р.Л97т40A.

4. Леонтьев П.И,, Никитин С.А., Спичкин Ю.И., Тишин A.M. Влиянио давления на-намагниченность и магнитные фазовые диаграммы монокристаллов ТЬ.Ьу и их сплавов. - Тезисы докладов 2-го Рсесоюзн. семинара "Магнитные фазовые переходы и критические явления", Махачкала, 1989, с.79-80.

5. Никитин С.А., Тишин A.M., Спичкин Ю.И., Леонтьев П.И., Островский В.Ф. Влияние давления на магнитные свойства соединения - Физ. тв.. тела, 1991, т.33, JS3, с.984-986.

6. Лндреенко А.С., Никитин С.Л., Спичкин Ь.И., Тишин A.M. Неколлинеарное магнитное упорядочение в ^Fe^ , индуцированное высоким давлением. -• Физ. тв. тела, 1991, т.33, JC8, с.2463-2465.

7.Nikitin S.A, TisVun A.M., Kuamin M.D., Spichkin Yu.i. A pressure-induced magnetic, phase transition in mierme-

tatfic compounds.-Phya.Leit. A, 1331, v.-153, U 2+э, p. 155-* 1С*.

8. Андреенко А.С., Никитин С.А., Спичкин Ю.И. Влияние давления на магнитные свойства аморфных сплавов ^го,з2^ецсв и ^ео,в( • - Тезисы доклада на III Всесоюзн. совещании "Физикохимия аморфных /стеклообразных/ металлических сплавов", Москва, 1989, с.106 -107.

9. Андреенко А.С., Никитин С.А., Спичкин Ю.И. Изменение намагниченности с давлением и объемная магнитолтрикция сплавов редкоземельных металлов с калезом. - Тезисы Доклада на 5-ом Все-росс. координационном совещании вузов по физике магнитных материалов, Астрахань, IS89, с.54.

10. Андреенко A.C., Никитин С.А., Спичкин Ю.И. Ферро- и антиферромагнитные взаимодействия в аморфном сплаве Y^Te^ . - Тезисы доклада на 5-ой Всесооэн. конференции "Аморфные прецизионные сплавы: технология, свойства, применение", Ростов Вети-кий, 1991, с.99-100.

11. А1Шреенко A.C., Никитин С.А., Спичкин D.H. Зависимость интегралов обменного взаимодойствия от атомного объема в амор^ 1шх сплавах R -Fe . - Тезисы, доклада на I Республиканской менву-зовской научной конференции "Актуальные проблемы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики", Ашхабад, X99I, о.69.

12. Андреенко A.C., Никитин С. А., Спичкин Ю.И. Зависимость интегралов обменного взаимодойств-я от атомного объема в аморфных сплавах и кристаллических соединениях R-Fe . - Вестн. ИГУ. Сар. 3, 1993, т.34, И, с.55-71.

13. Андреенко A.C., Никитин С.А., Спичкин Ю.И. Неколлинеар-ная магнитная стру ^гра в соединении ЕгдКе^ , - Физ. тв, тела,

1992, т.34, JfS, с, 1823-1828