Влияние межатомных расстояний на магнитные свойства сплавов редкоземельных металлов с 3d-переходными металлами тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имсниМ.В. ЛОМОНОСОВА

На правах рукописи УДК 537.622:669.85/86

I ¡1 о 0 / *

^ и Г-

1

(М-1'1 ' I

V:-J ОЛ

Влияние межатомных расстояний на магнитные свойства сплавов редкоземельных_ме1аллов с Зб-переходными

металлами

Специальность 01.04.1! - физика магнитных явлений

Автореферат диссертации.на соискание ученой,степени к а н д и дггпг ф итгггсо ^лгатсматгг*тсск и х - [ га ук

Москва - 2000 г.

Рабога выполнена на кафедре общей физики для естественных факультет физического факультета МГУ им.М.В.Ломоносова, г.Москва

Научные руководители:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор физико-математических на; профессор С.А.Никитин доктор физико-математических . на; профессор А.С.Андреенко

доктор физико-математических наук, доце В.Н.Прудников

кандидат физико-математических наук, доце Ю.Г.Пастушекков

Институт Физики Высоких Давлений РА г.Троицк.

Защита состоится "17" февраля 2000 г. в 16 часов 30 минут заседании диссертационного совета К 053.05.77 в МГУ им. М.В.Ломоносо по адресу: 119899, г.Москва, Воробьевы горы, МГУ им. М.В.Ломоносо] физический факультет, ЮФА

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

Автореферат разослан "Ли $2000 г.

Ученый секретарь дгссертацшнного совета К 053.05.77

К. 4jv-M.Il.

О. А. Котелышкова

ЪЪМЛЪОЪ

Общая характеристика работы

Аморфные сплавы и интерметаллические соединения редкоземельных металлов (РЗМ) с Зс1-переходными металлами уже многие годы привлекают внимание магнитологов всего мира. Этот интерес, с точки зрения фундаментальной науки, определяется многообразием магнитных структур и фазовых переходов, гигантской магнитокристаллической анизотропией и комплексным характером обменных взаимодействий. В прикладном аспекте эти сплавы и соединения находят наиболее широкое применение по сравнению,, с большинством других классов магнитных веществ. Достаточно упомянуть современные постоянные магниты на основе 8ш-Со и Нс1-Ре-В, среды для записи и считывания магнитной информации, материалы с гигантской магнитострикцией, используемые в генераторах ультразвука и т.д..

Несмотря на то, что в настоящее время накоплен очень большой объем экспериментальных.и теоретических результатов, их нельзя считать исчерпывающими. В частности, осталась малоисследованной такая, чрезвычайно важная с точки зрения фундаментальной и прикладной науки проблема, как влияние расстояний между магнитными ионами на комплекс магнитных свойств аморфных сплавов и кристаллических соединений РЗМ-Зс1-переходпых металлов. В то же время достаточно очевидно, что межатомные расстояния являются одним из основных факторов, определяющих магнитное состояние вещества, поскольку различные типы обменных взаимодействий, например, прямой и косвенный обмен через электроны проводимости, по-разному зависят от расстояний между взаимодействующими ионами.

Изменение расстояний между магнитными ионами возможно несколькими способами - приложением гидростатического давления, гидрированием при соблюдении . определенных условий, соответствующим варьированием соотношения компонентов, входящих в сплав или соединение, легированием определенными элементами. Все эти варианты использовались при выполнении данной работы.

Цслыо данной работы являлось изучение влияния межатомных расстояний, изменение которых достигалось путем приложения гидростатического давления, гидрирования и легирования, на магнитные свойства аморфных сплавов и кристаллических соединений редкоземельных металлов с Зс1-переходными металлами.

Актуальность поставленной задачи определяется необходимостью детального понимания механизмов обменных взаимодействий, которые играют, наряду с магнитокристаллической анизотропией, решающую роль в установлении магнитного упорядочения. Решение этой проблемы позволит более осмысленно подходить к созданию новых магнитных материалов с заранее заданными физическими характеристиками.

Научная новизна данной работы заключается в следующем:

- впервые в рамках одной работы осуществлены экспериментальные исследования влияния- давления, гидрирования и легирования на магнитные свойства ряда редкоземельных аморфных сплавов и кристаллических соединений и проведено их обсуждение;

- проведен сравнительный анализ влияния межатомных расстояний на магнитные свойства аморфных сплавов и кристаллических соединений и их гидридов;

обнаружено сильное влияние ••• гидрирования на магнитокристаллическую анизотропию интерметаллических соединений RFcnTi (R=Lu, Но, Er);

- впервые установлено, что внедрение малого количества (< 1%) палладия в интерметаллические соединения 2-1.7. приводит к изменению обменных взаимодействий, как , за счет изменения межатомных

-расстояний, так и в результате изменения зонной структуры.

Практическая ценность. Полученные в работе результаты полезны для дальнейшего развития теорий магнитного упорядочения в • интерметаллидах содержащих РЗМ и могут быть использованы при разработке новых магнитных материалов, поскольку создают основу для целенаправленного изменения обменных взаимодействий, величины и знака магнитной анизотропии путем варьирования межатомных расстояний.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на III межвузувской конференции "Актуальные вопросы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики" Ашгабад, 1995; XV и XII Всероссийских школах-семинарах "Новые магнитные материалы для микроэлектроники" Москва 1996, 1998; XVI Научном совещании "Высокочистые материалы с особыми физическими свойствами", Суздаль 1999; европейской конференции "Physics of Magnetism", Познань, Польша, 1999

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

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы. Диссертация изложена на 108 страницах, включающих 25 рисунков и 6 таблиц. Список цитируемой литературы состоит из 158 наименований.

Содержание работы

Во введении показана актуальность темы, научная новизна и практическая ценность диссертации. Сформулирована цель диссертационной работы и кратко изложены основные направления исследований.

В первой главе приведен обзор литературы по теме диссертации. Сделано небольшое "введение в историю развития/ проблемы. Показано, , что большой интерес к изучению магнитных свойств сплавов редкоземельных металлов с 3d переходными металлами определяется как фундаментальными вопросами физики твердого тела, так и огромной потребностью современных технологий в новых магнитных материалах с различными физическимй свойствами. ' ,,

Кратко рассмотрены основные теоретические модели для описания , интерметаллических соединений. Особенность этих магнитных материалов заключается в том, что магнитное упорядочение в них является результатом взаимодействия нескольких видов обменных взаимодействий. Все обменные взаимодействия можно схематично подразделить на три основных типа: обмен внутри редкоземельной подрешетки (f-f), межподрешеточный обмен (f-d) и обмен внутри 3 d-подрешеткй'(d-d). Все три типа оказываются сильно зависящими от межатомных расстояний, и их изменение Часто приводит к эффектам, связанных( с перестройкой магнитной структуры или характера фазовых переходов.

В разделе об аморфных сплавах рассмотрена специфика этого класса материалов. До 1960 года считалось, что структурно разупорядоченные материалы не могут обладатк магнитным порядком. В 1960 году вышла работа Губанова [1], в которой'было теоретически показана возможность магнитного упорядочения в аморфных материалах. В 1973 году впервые были получены аморфные соединения РЗМ с 3d - переходными металлами. Первые же исследования показали наличие в этих материалах ряда аномальных по сравнению с кристаллическими аналогами свойств, которые вызвали интерес к этому классу веществ. В них был обнаружен целый спектр интересных эффектов, таких как ¡цилиндрические домены, гигантская коэрцитивность при низких температурах, микродомены ■ с размером в несколько ангстрем.

Изложены основные теоретические представления и модели, -описывающие магнитное поведение аморфных сплавов. Сделан краткий обзор экспериментальных данных по магнитным свойствам аморфных сплавов на базе РЗМ и 3d - переходных металлов.... ,..

Далее представлен обзор ' литературных данных по влиянию гидрирования на магнитные" свойства кристаллических и аморфных сплавов редкоземельных металлов с 3d - переходными металлами. Несмотря на сложные, и различные механизмы гидрирования, можно сделать несколько общих замечаний. Так, например, гидрирование, как правило, приводит к расширению решетки, причем структура материала при этом остается неизменной. Увеличение объема элементарной ячейки, в свою очередь, изменяет зонную структуру и заметно сказывается на

з

магнитных свойствах. Так, например, уменьшая степень гибридизации Зс1-5с1 зон, гидрирование может приводить'к частичной декомпенсации 3с1 и , 4{ моментов.

Ряд интересных результатов был получен для аморфных сплавов с большими концентрациями железа, в которых образуются сложные неколлинеарные магнитные структуры в подсистеме Бе, Особый интерес исследователей привлекли составы Хт-Рс и У-Ре, вследствие того, что в них обнаружена нелинейная зависимость магнитного момента на ионе Ре от концентрации компонентов. С другой стороны, эти сплавы при высоких концентрациях РЗМ могут проявлять сверхпроводящие свойства.

В следующем,,.разделе описывается влияние гидростатического давления на магнитные свойства магнитоуйорядоченных материалов, кратко сформулированы теоретические основы рассмотрения, применявшиеся для описания изменения их магнитного поведения при уменьшении межатомных расстояний. Приведены литературные данные по смещению магнитных фазовых переходов под действием гидростатического давления.

Во второй главе описаны экспериментальные методики и установки, использовавшиеся; для выполненияданной работы. Зависимость магнитных свойств образцов от внешнего давления проводились на

установке гидростатического давления,.....температурные и полевые

зависимости намагниченности в области температур от 80 до 350К снимались на вибрационном магнитометре. Генератор высокого давления МГД1600 был создан ,во ВНИИФТРИ и позволял создавать гидростатическое давление до 10 кБар.

Начальная магнитная восприимчивость измерялась динамическим методом с применением синхронного детектирования. В ходе выполнения работы установка была автоматизирована и сопряжена с компьютером. Так же был заново разработан и собран канал измерения температуры.

• Для исследования намагниченности в области гелиевых температур использовалась установка , на базе биттеровского магнита и сверхпроводящего соленоида.

Емкостный магнитометр был изготовлен - в Международной Лаборатории Сильных Магнитных Полей й' Низких Температур во Вроцлаве (Польша). Установка позволяла измерять изотермы намагниченности в диапазоне от 1,45 до 300 К, и имела чувствительность не хуже 10"4егпи.

В третьей главе описаны экспериментальные результаты, полученные на аморфных сплавах и их гидридах.

Глава начинается с описания образцов и методики их приготовления.

В работе исследовались следукшще аморфные составы:

1) система сплавов (1д11.хТЬх)7ре93 и (1лл.хТЬх)7Ре9зНу,

где х=0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 ат.%, 2) сплавы ТЬ40Со60, ТЬ4()СОбоНу, Оу.,пСоЛ0, Оу40Со60Ну Образцы (ЬИ|.хТЬх)7Ре9з, ТЬ40СОб0 и Оу40Со60 были изготовлены в Воронежском политехническом институте в лаборатории И.В.Золотухина методом ионно-плазмерного напыления в атмосфере спектрально чистого аргона. Напыление производилось с мозаичной мишени, на алюминиевую подложку. Аморфные пленки имели толщину 15-20 мкм. Для уменьшения содержания примесей в полученных пленках применялось гетерное распыление и полная очистка подложки методом ионной бомбардировки непосредственно перед напылением.

После напыления химический состав полученных пленок определялся методом рентгеновского электронно-зондового микроанализа с погрешностью 0.5-0.7%. Исследования Оже-спектроскопии позволили установить отсутствие углерода, сильно влияющего на физические свойства напыленных аморфных пленок, ' и наличие кислорода в количествах, не превышающих 0.01%.

Сплавы (Ьи|.хТЬх)7ре9зНу, ТЬ4оСобоНу и Оу,0Со«)Ну получались путем гидрирования соответствующих образцов. Процесс гидрирования проводился при давлении 30 атм. при комнатной температуре. Для гидрирования применяли водород с содержанием примесей не более 10~3-10"4%. В полученных сплавах количество водорода составляло 20-40 атомов на формульную единицу. Сплавы в процессе гидрирования не разрушались.

Система (1л11_хТЬх)7Рс9з была выбрана в качестве объекта исследования исходя из того, что, изменяя концентрацию ионов тербия, можно было менять величину случайной магнитной анизотропии состава. Была предложена методика количественной оценки величины случайной магнитной анизотропии. Прямые измерения не позволяют определить значение СМА. Методика основана на расчете площади, отсекаемой кривой намагничивания от оси ординат.

Результаты измерений, проведенные по этой методике, представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Сплав Ьи7Ре9з (ТЬ02Ьи0 8^93 (ТЬ0 г^и„ 4)7Ре93

Я, 106- Эрг 14,1 14,4 15,0

При увеличении содержания тербия на один ион на формульную единицу (на 100 атомов) энергия случайной магнитной анизотропии (СМА) увеличивается на 0,2-106 Эрг.

На этой системе сплавов наблюдался магнитный фазовый переход, сходный по ряду признаков с переходом в состояние типа спинового стекла, при котором происходит "замораживание" магнитных моментов как в подрешетке РЗ ионов, так и в подрешетке ионов Fe. Для подобных переходов в литературе можно встретить обозначение SGL — spin glass like. Переход сопровождался пиком на кривой магнитной восприимчивости '/(Т) и температурным гистерезисом кривых намагничивания. Температуры переходов приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Сплав (Tbo.2Luo.8)7Fe93 (Tbo,4Luo.6)7Fe93 (Tbo 6Lul).4)7Fe93

Tsgl>K 162 232 277

В сплавах с большими концентрациями железа основную роль играют обменные взаимодействия внутри 3с1 - подсистемы. В силу этого, монотонная зависимость температур перехода от концентрации ионов тербия позволила предположить, что данный фазовый переход определяется конкуренцией обменных взаимодействий и случайной магнитной анизотропии.

При действии гидростатического давления, т.е. при уменьшении межатомных расстояний, температуры переходов смещались в сторону низких температур. Данный результат связан с перенормировкой соотношений между положительным косвенным обменом и прямым отрицательным обменным взаимодействием между ионами железа.

При сравнении кривых начальной магнитной восприимчивости исходных сплавов (Ьи^ТЬ^Реоз и их гидридов было установлено, что гидрирование приводит к повышению точек перехода, что является эффектом, противоположным действию гидростатического давления. При измерении магнитной восприимчивости гидрированного состава иод действием давления различной величины, обнаружилось, что при некотором давлении кривая х(Т) гидрида полностью повторяет кривую, полученную на негидрированном составе (рис.1). Это показывает, что внедрение водорода в структуру аморфного сплава приводит в основном к увеличению "межатомных расстояний, не влияя каким-либо другим образом на механизмы магнитного взаимодействия в системе.

(б)

ТОО 130 1*0 180 180 200 WO 2<0 ХО 200 100 120 140 160 18(1 200 220 240 200 280

Т. К Т. К

Рис.1. х(Т) для сплава (Tb0.6Lu0.4)7Fe93 (а) при атмосферном давлении и его гидрида (б) при атмосферном (1), 2 кВаг (2), 4 кВаг (3) и 6 кВаг (4) давлениях.

На аморфных сплавах Tb4oCo№, D^OCogo было проведено исследование влияния гидрирования на температуры Кюри. Установлено, что в результате гидрирования и сохранения однофазности сплава температуры Кюри резко возрастают (в Ву40Со6г, на 120К). Таким образом, и в аморфных сплавах РЗМ-Со обменные взаимодействия также сильно зависят от межатомных расстояний.

В четвертой главе описаны экспериментальные результаты, полученные на кристаллических соединениях. Глава начинается с описания образцов и методики их приготовления.

1) сплавы Er2Ni]7, E^Fe^, и их твердые растворы с палладием были выбраны в качестве объекта исследования, поскольку известно, что в этих соединениях палладий увеличивает атомный объем решетки.

Сплавы Er2Fe,7Pdx и E^NinPdx получали на химическом факультете МГУ в лаборатории Е.Ф.Казаковой непосредственным плавлением компонентов в электродуговой печи. Для приведения сплавов в равновесное состояние проводился отжиг в вакуумированных кварцевых ампулах в течение 1500 часов с последующей закалкой в ледяную воду.

Одиофазность образцов контролировалась рентгеноструктурными и микроструктурными методами анализа. На дифрактограммах образцов Er2Fe|7Pdx и E^NiiyPd,, присутствовал только один набор отражений, свойственный гексагональной кристаллической решетке типа Tl^Nijy. Химический состав фаз контролировался методом микрорентгепоструктурного анализа и показал, что содержание палладия в сплавах составляло 1% атомный. Ошибка метода не превышала 3 масс.% от содержания элемента в сплаве.

2) Эффективным методом изменения межатомных расстояний

ЯРепИ (Я=Ьи, Но, Ег) и их гидриды.

Исходные сплавы были получены К.П.Скоковым в Тверском Государственном Университете из высоко чистых металлов (железа -чистотой 99,9% и гольмия чистотой 99,95%) индукционным методом в атмосфере аргона. Слитки затем переплавлялись в печи сопротивления и медленно охлаждались для увеличения размера монокристаллических зерен. Соответствие составу и однофазность образцов контролировалась рентгеновским и металлографическим методами. Полученные таким способом монокристаллы весили -20 мг и были всесторонне изучены с помощью метода Лауэ.

Для гидрирования применяли водород, полученный разложением гидрида Ьа№5Нх. Гидриды ЯРеп^Нх были получены А.А.Саламовой (химический факультет МГУ) при температуре 473К в атмосфере водорода при давлении 105Па. Расчеты показали, что значение х близко к 1.

Магнитные свойства сплавов Егг№п и ЕпРепРс!*. Наши измерения показали что в случае ЕггРепРс^ (рис. 2а) один процент палладия практически не влияет на температуру Кюри; в случае Егг№п (рис. 26) растворение палладия приводит к существенному уменьшению температуры Кюри (около 10 К). По-видимому, это связано с тем, что палладий, являясь донором (^электронов сильно влияет на обменные взаимодействия в соединении ЕггИт, где Зё-зона более заполнена чем в ЕггРеп. Согласно теории [2] в интерметаллических соединениях РЗМ с 3(1 переходными металлами взаимодействие редкой земли и переходного металла возникает в результате гибридизации 3(1-электронов атомов переходного металла с 5(1- электронами редкоземельных атомов. Таким образом, наши измерения показали что введение даже малого процента палладия может заметно влиять на гибридизированную 3(1-5(1-зону, в результате чего происходит существенное изменение косвенного обменного взаимодействия.

а)

б)

—| Т Г—

20000 зоооа т.к

■—! » » -]-1-1-.-[-.-1-,-[-1-1

4СССО 80 00 120.00 1БООО 2СП.ОО 240 00 28000

т.к

Рис. 2. Температурная зависимость начальной магнитной

восприимчивости для сплавов ЕпРепР^ (а) и ЕггЭДпРй* (б). 1-образец без палладия, 2 - образец с растворенным палладием.

Такое поведение позволило сделать вывод о том, что хотя палладий и расширяет кристаллическую решетку, однако основным факторо-Му - влняющим-на-- изменение -магнитны* свойств- нр»--так0м разбавлшии является изменение степени заполнения зон:

Магнитные свойства монокристаллов 1*ГепТП1. Благодаря особенностям кристаллической и магнитной структуры сплавы ИРеиТ! являются удобными модельными объектами для исследования фундаментальных проблем физики магнитных явлений. Соединения ЙРемТ1 можно рассматривать как двухподрешеточный магнетик [3]. Подрешетка редкоземельного металла (РЗМ) и подрешетка железа вносят свои вклады как в результирующую намагниченность, так и в результирующую анизотропию. Для легких редких земель имеет место ферромагнитное упорядочение магнитных моментов обет подрешеток, а в случае тяжелых редких земель - ферримагшггное. При низких температурах вклад в результирующую анизотропию от подрешетки редкой земли является доминирующим, в то время,, как при-выеокнх температурах—нреебладает вклад~ет подреиетк«- железа. Компенсация вкладов ^ анизотропию- еггдвух лидрешетог, гг некоторых соединениях, таких как ТЬРецТ1, и DyFellTi [2-4] приводит к спйн-переориентационным переходам при изменении температуры.

В данной работе проведено подробное изучение магнитокристаллической анизотропии соединений ИРенИ и Г1РепТПТ (Я = Ьи, Но, Ег). Впервые для решения поставленной задачи

магнитокристаллической анизотропии соединений КРецТл и Ш-сцТИ (К = Ьи, Но, Ег). Впервые для решения поставленной задачи проведены измерения кривых намагничивания монокристаллов гидридов соединений ЬиРецТШ, НоРецТШ, ЕгРец'ПН, которые сопоставлялись с аналогичными кривыми для исходных образцов монокристаллов ЬиРецИ, НоРепТ1, ЕгРепТ1.

На рис. 3 представлены кривые намагничивания монокристаллов ЬиРе.|Т1 и ЬиРецТШ при 4,2К. Видно, что намагниченность насыщения при гидрировании заметно возрастает (-10%). Кривая намагничивания измеренная вдоль оси легкого намагничивания (ось с) выходит на насыщение в сравнительно слабых полях в то время как кривая намагничивания перпендикулярно оси с (в базисной плоскости) достигает насыщение в полях 58 Юе для ЬиРецТШ и 45 Юе для ЬиРе, ,'П (таблица

3).

Рис.3, кривые намагничивания монокристаллов ЬиРсПТЧ (кривая 1) и ЬиРсПТШ для двух направлений (кривая 2) при 4,2К.

Высокая магнитокристаллическая анизотропия (МКА) соединения ЬиГе] 1'П является следствием частичного "размораживания" орбитального ' момента Ь ионов Ре в анизотропном локальном кристаллическом поле, которое сильно отличается для различных кристаллографических позиций.

Таблица 3. Магаитные свойства монокристалла ЬиРеИТЁ я его гидрида

Соединение а, А с, А К1-107, егс/ст На, Юе огз. ети/§

ЬиРецТ1 8.42 4.78 1.95 40 130

ЬиРецТШ 8.48 4.79 2.13 58 144

Небольшой "размороженный" момент (составляющая орбитального момента Ь) ориентируется вдоль направления легкого намагничивания, ориентируя в свою очередь суммарный спиновый момент за счет спин-орбиталыюго взаимодействия. Атомы водорода при гидрировании ЬиРепТ1 располагаются в тетраэдрических междоузлиях [4]. Из экспериментальных данных (таблица 3) следует, что при гидрировании происходит изменение параметров решетки и объема элементарной ячейки. Это приводит к сужению Зс1- зоны коллективизированных Зс1-электронов [5]. Изменение локального окружения атомов Ре, вследствие внедрения атомов водорода, ослабляет валентную связь между атомами железа и перераспределяет электронную плотность валентных электронов [6]. Именно этими эффектами, по-видимому, можно объяснить значительное возрастание константы магнитной анизотропии ЬиРеиПН, которое наблюдается в настоящей работе.

В гидриде ЬиРелТШ происходит значительное повышение температуры Кюри почти на 60 К. Увеличение Тс можно объяснить возрастанием энергии обмена при увеличении расстояний между атомами железа и атомного объема [5,7].

Из измерений магнитных свойств и магнитной анизотропии монокристаллов НоРец'П, выполненных с помощью магнитного анизометра и магнитометра, следует, что этот состав обладает одноосной магнитной анизотропией во всем исследованном интервале температур от 4.2К до температуры Кюри, что является аномальным для данного класса соединений. Это объясняется [8] тем, что в потенциал кристаллического поля, действующего на редкоземельный ион в случае Но, дают большой вклад термы более высокого, чем второй, порядка.

HoFenTi

T= 4.2K

■S1

E ш

b"

90 80 70 60 ,50 40 30 20 10 0

60 H, kOe 80

Pnc.4. Кривые намагничивания монокристаллов HoFcllTi при T=4,2 К.

HoFenTiH Т=4,2К

90

80

70

60

С)

3 50

Е

а> 40

о"

30

20

10

0

I [110] ^кшзевиспер

[100]

i i i i

I ---------- ¡ ------

I ------------ i ; -- —

ю

20

30

40

50

H, Кое

70

Рнс.5. Кривые намагничивания монокристаллов HoFellïiH при Т=4,2 К.

На рис. 4 и 5 представлены полевые зависимости намагниченности для монокристалла HoFenTi и его гидрида, измеренные вдоль оси легкого намагничивания [001] и осей [110] и [ 100] в базисной плоскости в полях до 70 кОе. В таблице 4 представлены Параметры кристаллической ■ решетки монокристалла HoFenTi и его гидрида. Как видно, поглощение водорода привело к увеличению как параметра а, так и параметра с кристаллической решетки без изменения типа кристаллической структуры ТЬМпп- Относительное изменение объема элементарной ячейки в результате гидрирования АV/V равно 1.1%.

Таблица 4: Кристаллографические данные для мопокристалла НоГеиТ! и его гидрида

Состав а (nm) c(nm) с/а V (nm3) AV/V (%) Ki-10?, erg/cm3

HoFenTi 0.846 0.475 0.5615 0.3399 - 4.73

HoFe,,TiH 0.850 0.476 0.5600 0.3439 1.1 -1.52

Температура Кюри Тс для НоРец'П равна 518К и значительно возрастает при гидрировании (ТС=561К для НоРецТЩ.д). Намагниченность насыщения также возрастает приблизительно на 20% после гидрирования (см., таблицу 5).

Таблица 5: Магпитные данные для монокристалла HoFenTi и его гидрида

Состав as, emu/g Tc, К TSR, К Направление легкого Намагничивания

T=77 К T=300 K1 Т=77 К Т=300 К

HoFeMTi 65 76.5 518 - ось с ось с

HoFeMTiH 77.7 93 561 140 конус ось с

При повышении температуры в НоРецТП1 имеет место спин-переориентационный переход.

Аналогичным образом, были исследованы монокреталлы ЕгРецТ! и его гидрида. Измерения проводились при температурах Т=4,2К, 40К, 60К и 100К в магнитных полях до 14Т вдоль трех кристаллографических направлений [001], [100], [110]. Осью легкого намагничивания в этом , соединении является направление [001]. Вдоль оси [100] кривая

намагничивания имеет резко нелинейный характер, что можно объяснить наличием проекции магнитного момента на базисную плоскость в отсутствии поля. При возрастании температуры кривая ст(Н) становиться более линейной, что указывает на уменьшение проекции момента на базисную плоскость при нагревании. Значение констант магнитной анизотропии для соединения ErFenTi составляет -4,6x107 erg/cm3 для первой константыj и 20,2x107 erg/cm3 для второй. Наши измерения на монокристалле ErFeuTi показали, что для данного соединения анизотропия в базисной плоскости невелика. Эти данные коррелируют с результатами работы [9].

~ При гидрировании магнитная анизотропия значительно увеличивается К1 = -3,67х107 erg/cm3, К2 = 18,03х107 erg/cm3. На кривых о(Н) при Т=4,2 К отчетливо наблюдается наличие конуса осей легкого намагничивания.

Согласно модели одноионной анизотропии, знак константы определяется знаком фактора Стивенса ау. для HoFenTi aj<0, а для ErFenTi cxj> 0. Наблюдающиеся экспериментальные результаты для составов с гольмием и эрбием можно объяснить при учете того, что в потенциал кристаллического поля, действующего на редкоземельньш ион в случае Но и Ег, дают большой вклад термы более высокого, чем второй, порядка. При гидрировании, как показано выше, происходит усиление магнитной анизотропии подрешетки железа, однако еще большее влияние гидрирование оказывает на анизотропию подрешетки редкой земли, вследствие чего происходит значительномое изменение констант магнитной анизотропии и соотетствующее изменение параметров кристаллического поля.

Основные результаты диссертации, выносимые на защиту:

1. Показано что в аморфных сплавах РЗМ - 3d переходный металл эффекты гидрирование и гидростатическое'1 давление оказывает противоположное,.,, действие на температуры магнитных фазовых переходов: гидрирование .приводит к повышению, а давление - к понижению температур, что объясняется соответствующим изменением средних межатомных расстояний при этих процессах.

2. Обнаружено, что в сплавах (Lui_xTbx)7Fe93 наблюдаются рекордно высокие температуры "замораживания" магнитного момента (ТГг~250К). Установлено, что случайная магнитная анизотропия стабилизирует это состояние в аморфных сплавах Tb-Lu-Fe, что проявляется в возрастании Tfr при увеличении концентрации ионов тербия.

3. Показано, что смещение температур магнитных фазовых переходов в интерметаллических соединениях Er2Nii7 и Er2Fei7 при

растворении в них палладия определяются не столько изменением межатомных расстояний, сколько степенью заполнения 3d зоны.

4. Показано, что введение водорода в кристаллическую решетку интерметаллических соединений RFenTi (R= Lu, Но, Ег) приводит к резкому изменений величины, а в ряде случаев и знака констант магнитной анизотропии, которое можно объяснить в основном трансформацией локальных кристаллических полей, действующих на РЗ-ионы.

5. Проведены методические работы по созданию и модернизации измерительных установок: изготовлен рабочий макет емкостного магнитометра для измерения магнитного момента в диапазоне 10'4 - 10 Гссм3 при температурах 1,45 - 300 К в магнитных полях до 14 Т; проведена модернизация установки ■ измерения магнитной восприимчивости при гидростатическом давлении; разработано программное обеспечение к вибрационному магнитометру

Основные результаты диссертации представлены в работах:

1. A.S.Andreenko, V.N.Verbetsky, S.A.Nikitin, N.S.Perov, A.A.Salamova, Yu.V.Skourski, N.V.Tristan, V.I.Jakovlev - Hydrogénation Effect on the Curie Temperatures of Amorphous (Tb/Dy)-Co Alloys. - International Journal of Hydrogen Energy. Vol.21 (11-12), 1996, pp.945-947

2. А.С.Андреенко, И.В.Золотухин С.А.Никитин С.Ю.Семутников Ю.В.Скурский - Влияние давления и магнитного поля на фазовый переход в состояние типа спинового стекла в аморфных сплавах Tb-Lu-Fe - ФТТ, Том.38, № 12, стр.3647-3653,1996

3. A.S.Andreenko, V.Nizhankovsky, T.Midlazh, A.A.Salamova, Yu.V.Skourski, N.V.Tristan, V.N.Verbetsky - Hydrogénation Effect on Magnetic Properties of Rare-Earth - Fe/Co Amorphous Alloys. - International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 24 (2-3), 1999, pp.221-224

4. A.S.Andreenko, A.A.Salamova, Yu.V.Skourski, N.V.Tristan, V.N.Verbetsky, I.V.Zolotukhin - Hydrogénation Effcct on Magnetic Properties of Hydrided REM-3d Amorphous Alloys. - International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 24 (2-3), 1999, pp.225-227

5. А.С.Андреенко, В.Н.Вербецкий, Н.С.Перов, А.А.Саламова, Ю.В.Скурский, Н.В.Тристан, В.И.Яковлев - Влияние гидрирования на магнитные свойства аморфных сплавов РЗМ - Со - III межвузовская конференция "Актуальные вопросы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики" Ашгабад, 1995

6. A.S.Andreenko, V.Nizhankovsky, T.Midlazh, Yu.V.Skourski, N.V.Tristan, V.N.Verbetsky, A.A.Salamova - Hydrogénation Effect on Magnetic Properties of Rare Earth - Fe/Co Amorphous Alloys. - Thesis of Third International Conference of f Elements (ICFE3), September 14-19, 1997,

Paris, France ■ ... , . .. • ■

7. А.С.Андреенко, В.Н.Вербецкий, Н.С.Перов, А.А.Саламова, Ю.В.Скурский, Н.В.Тристан, В.И.Яковлев - Магнитные свойства аморфных сплавов ТЬ/Оу)2СозНх - ; XV Всероссийская школа-семинар "Новые магнитные материалы для микроэлектроники" Москва 1996

8. A.S.Andreenkoy V.Nizhankovsky.T.Midlazh, A.A.Salamova, Yu.V.Skourski, N.V.Tristan, V.N.Verbetsky - Hydrogénation Effect on Magnetic Properties of Rare Earth - Fe/Co Amorphous Alloys. - IC11MS'97 Fifth International Conference on Hydrogen Materials Science and Chemistry of Metal Hydrides, .September 2-8, 1997, Katsiveli, Ukraine.

9. С.А.Никитин, Ю.В.Скурский, Е.Ф.Казакова, Ю.И.Русняк, Н.А.Тиникашвили - Влияние палладия на температуры Кюри интерметаллических соединений ErjFenPdx и Er2Nii7Pdx Тсзисы докладов XVI Всеросийской школы-семинара "Новые магнитные материалы микроэлектроники"

23-26 июня 1998г

10. А.С.Андреенко, В.Н.Вербецкий; В.Нижанковский, Т.Мидлаж, А.А.Саламова, Ю.В.Скурский, Н.В.Тристан, Л.Ю.Горбунова - Влияние гидрирования на коэрцитивную силу Редкоземельных аморфных сплавов с 3d- переходными металлами - Металлы, 1999

11. A.Andreenko, I.Zolotukhin, V.Nizhankovsky, T.Midlazh, S.Nikitin, Yu.Skourski, N.Tristan - The Random Magnetic Anisotropy in Amorphous Rare Earth - 3d Metal Alloys. - The European Confcrciice on Physics of Magnetism'99 June 21-25, 1999, Poznan, Poland

12. С.А.Никитин, И.С.Терешина, Ю.В.Скурский, В.Н.Вебецкий, А.А.Саламова, К.П.Скоков, Ю.Г.Пастушенков. Магнитная анизотропия и спин-переориептационные фазовые переходы в монокристаллах HoFei |Ti и HoFenTiH. Тезисы докладов XVI Научного совещания "Высокочистыс материалы с особыми физическими свойствами", 27 сентября - 1 октября, 1999, г. Суздаль, Россия, с. 43-44.

13. S.A.Nikitin, I.S. Tereshina, Yu. V. Skourski, V.N. Verbetsky, A.A. Salamova. Intrinsic magnetic properties hydrides and nitrides of RFeliTi compounds. Proceeding of Moscow International Symposium on Magnetism devoted to the memory of E.l. Kodorskii (20-24 June), Part 1, 1999, Moscow, Russia, p. 376-379.

Список литературы

1. А.И.Губаиов Квазиклассическая тоерия аморфных ферромагнетиков, ФТТ, 1960, 2,3,502-505

2. Brooks M.S.S., Eriksson О., Johansson В., J.Phys.: Condens. Matter, 1989, v.l, p. 5861-5874

3. Abadia C., Algarabel P.A., Garcia-Landa В., del Moral A., Kudrevatykh N.V., Markin P.E. Study of the crystal electric field interaction in RFenTi single crystals // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. V. 10. P. 349-361

4. Fruchart D., Miraglia S. J. Appl. Phys. 69, 8, 5578 (1991),

5. Yang J., Dong S., Mao W., Xuan P., Yang Y. Physica B. 205, 341 (1991).

6. Coehoorn R„ Buschow K.H.J. J. Appl. Phys. 69, 8, 5578 (1991).

7. Coey J.M.D., Sun H., Hurley D.P.F., J. Magn. Magn. Mater. 101, 301 (1991).

8. Andreev A.V., Kudrevatykh N.V., Razgonyaev S.M., Tarasov E.N., Physica B. 183,379(1993)

9. A.V.Andreev, V. Sechovsky, N.V.Kudrevatych, S.S.Sidaev, E.N.Tarasov, Magnetic properties of single crystals of ErFenTi and LuFenTi

ООП Физ.ф-та МГУ Зак.З,—70- 00-

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА Ь ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. МАГНЕТИЗМ СОЕДИНЕНИЙ И СПЛАВОВ НА ОС НОВЕ 4Г

И Зй- ПЕРЕХОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

1.1. йнтершталлические соединения.

1.2. Аморфные сплавы,.

1.3. Гидриды.

1.4. Эффекты давления.

ГЛАВАМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДИКИ.

2.1. Установка высоко! о 1 идросташческо! о давления.

2.2. Измерение начальной магнитной восприимчивости.

2.3. Емкостной магнитометр.^

2.4. Вибрационный магнитометр.—

ГЛАВА Ж АМОРФНЫЕ СПЛАВЫ РЗМ И Зй- ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

3.1. Образцы.

3.2. Магнитные свойства аморфных сплавов (Ъи, хТЬх)7Ре9з и их.:

3.2. гвднвде».—

3.3. Магнитные свойства аморфных сплавов ТЬ4оСо6о и Оу40Со6о.

ГЛАВА IV. КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ РЗМ И Зй- ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ.

4.1. Образцы.

4-.2. МАпинажевойствАешгАвевЕггМ! 7РахиЕг2Ре1 тР4.-,»

4.3. Ма1 нитные свойства монокриста!шюв ЛРецТШ.

ОеНОВНЫ&ВЫВОДЫ ИРЕЗУЛЬТАТЫ

При наличии огромного количества уже полученных экспериментальных данных, интерес к исследованию соединений редкоземельных (РЗМ) элементов с элементами подгруппы железа не иссякает, что обусловлено неослабевающей потребностью микроэлектроники и современной электротехники в магнитных материалах с новыми свойствами. Исследовательская работа в последние годы приобрела несколько "поисковый" характер. Исследуются все возможные стехиометрии, моно- и поликристаллы, аморфные соединения. Почти неизменным для поиска новых магнетиков остается наличие в составе исследуемого материала комбинации элементов РЗМ и подгруппы железа (3d элементов-, как их часто называют в литературе по названию незаполненной электронной оболочки) . И хотя не так давно эти соединения называли "новыми" и "перспективными", сейчас данная комбинация элементов утвердилась в сознании специалистов как естественная. Действительно, большие магнитные моменты- 4-f т/t 3d ионов, гигантские значения анизотропии, характерные для ионов РЗМ делают подобные соединения крайне привлекательные®«. для исследователя.

С точки зрения технологии немало-важную- роль- играет так же возможность серийного производства, и большие природные запасы редкоземельных металлов.

Многие обзорные публикации и монографии в этой области строятся по принципу группировки либо по системам исследуемых веществ, либо по некой группе магнитных свойств, наблюдаемых на различных материалах. Такое построение материала делает его очень удобным для понимания и дальнейшего использования, но оставляет открытыми вопросы, например, как изменится магнитное неведение системы если немного изменить соотношение содержания компонентов, или скажем, межатомные расстояния, которые влияют на магнитную- структуру. Что получится если немного изменить степень заполнения зоны в соединениях, где магнетизм имеет зонную природу.

Настоящая работа как раз и является попыткой найти ответы на часть этих вопросов. При выполнении работы не ставилось задачи полного исследования какого-либо класса материалов. Не было так же предпринято попытки подробно исследовать определенную группу магнитных свойств на широком спектре образцов,

Целью данной работы являлось изучение влияния гидрирования, гидростатического давления и легирующих добавок на наиболее характерные особенности магнитного поведения аморфных и кристаллических, сплавов

Для выполнения работы бшш выбраны 2 системы аморфных сплавов, поликристаллы интерметаллидов 112Мп (И - элемент РЗМ, М элемент подгруппы железа}-, а так же- монокристаллы интерметаллидов КЕецТл., что с одной стороны обеспечило возможность исследования (температуры переходов лежат в доступном диапазоне), с другой стороны, должно было позволить выявить общие тенденции для различных классов магнитных материалов,.

Основные выводы и результаты

1. Показано что в аморфных сплавах РЗМ - ЗсЗ-переходный металл эффекты гидрирования и гидростатического давления оказывают противоположное действие на температуры магнитных фазовых переходов: гидрирование приводит к повышению, а давление - к понижению температур, что объясняется соответствующим изменением средних межатомных расстояний при этих процессах.

2. Обнаружено, что в сплавах (!Ьи1-хТЬх) 7Ее9з наблюдаются рекордно высокие температуры "замораживания" магнитных моментов атомов (Т£г«250К). Установлено, что случайная магнитная анизотропия стабилизирует это состояние в аморфных сплавах ТЪ-Ьи-Ее, что проявляется в возрастании Т£г при увеличении концентрации ионов тербия.

3. Показано, что смещение температур магнитных фазовых переходов в интерметаллических соединениях Ег2М:Ц7 и Ег2Еех7 при растворении в них палладия определяются не столько изменением межатомных расстояний, сколько степенью заполнения Зс1-зоны.

4. Показано/ что введение водорода в кристаллическую решетку интерметаллических соединений КЕецТ1 (К= Ьи, Но, Ег) приводит к резкому изменению величины,, а в ряде случаев и знака констант магнитной анизотропии, которое можно объяснить в основном трансформацией локальных кристаллических полей, действующих на РЗ-ионы.

5. Проведены методические работы по созданию и модернизации измерительных установок: изготовлен рабочий макет емкостного магнитометра для измерения магнитного момента в диапазоне Ю-5 - 10 Гс см3 при температурах 1, 45 - 300 К в магнитных полях до 14 Т; проведена модернизация установки измерения магнитной восприимчивости при гидростатическом давлении; разработано программное обеспечение к вибрационному магнитометру.

1. K.H.J Buschow J. Magn. Mang.Maier. 29 (1982) pp. 91-99

2. W.Suski Handbook on Rare earths, volume 22 Elsevier, Amsterdam

3. К.Тейлор, М.Дарби. Физика редкоземельных соединений. М., Мир, 1974

4. K.J.Strnat, G.HoiFer, J.Olsen, W. Ostertag, J.J. Becker. A family of new cobalt basedmagnetic materials. J Appl. Phys. 1967, 38,1001

5. G.C.Hadjipanayis, E.J.Yadlowsky, S.H.Wallins. A study of magnetic hardening in

6. Sm(€oo;69Feo^2Cuo,o7Zro,02)7,22. J. Appl. Phys. 53 (1982) 2386

7. P.C.M.Gubbens, A M. van derKraan, R.P. van Stapele, K.J.H.Buschow. l69Tm Mossbauereffect in Tm2Fei4B J. Magn. Mang.Mater. 1987,68, 238

8. M.Sagawa, S.Fujimira, M.Todawa, Y.Matsuura. New materials lor permanent magnets on abase of Nd and Fe. J Appl. Phys., 1984,55, 2083

9. J.J.Croat, J.F.Herbst, R.W.Lee, F.E.Pinkerton. Pr-Fe and Nd-Fe based materials: a newclass of high performance permanent magnets. J Appl. Phys., 1984, 55, 2078

10. D. Gignoux, D. Schmitt. Rare earth intermetallics. J Magn. Mang.Mater. 100 (1991), pp. 9912510. i.A.Campbell, J.Phys. F: Met. Phys. 1982, 2 L47

11. M.A.Rudermen, C.Kittel. Indirect exchange of nuclear magnetic moments by conductionelectrons. Phys.Rev. 1954, 96, 99-102

12. T.Kasuya. A theory of metallic ferro- and antiferromagnetism on Zener's model. Electricalresistance of ferromagnetic metallsv 1956 Prog. Theor. Phys. 1645

13. K.Yoshida. Magnetic properties of CuMn alloys. Phys.Rev. 1954,106, 893

14. Hong-SfeuoLi, Y.P.Li, J.M.D. Coey, J. Phys:Condens.Matter 3 (1991) 7727

15. RLemaire, Cobalt 32 (1966) 132

16. Q.Li, Y.Li, R. W.Zhao, G.Tegus. Magnetic amsotropy of RFeioSi2 alloys. J. Appl. Phys.70,6116

17. K.H.J Buschow j .Magn. Magn. Mater. 80, 1

18. Y.-C. Yang, X.-D.Zhang, L.-S.Kong, Q.Pan, S.-L.Ge. Magnetoerystalline anisotrponies of

19. RTiFei ijNx compounds. Appl. Phys. Lett. 58 (1991), 2042

20. Губанов А.И. Квазиклассическая теория аморфных ферромагнетиков. ФТТ, 1960,2, 3, 502-505

21. P. Chaudhari, JJ.Gumo, RJ.Gambino. Amorphous metallic films for bubble domainapplications. IBM J. Res and Dev. 1973, 17, 1, 66-68

22. J.J.Rhyne, J.H.Seheling, N.S.Koon. Anomalous magnetization of amorphous TbFe2,GdFe2and YFe2. Phys. Rev. BIO (1974) 4672-4679

23. K.H.J.Buschow. Intermetallic compounds of rare-earth nad non magnetic matals. Rep.

24. Progr. Phys. 42 (1979) 1373

25. K.HJ.Buschow Rapidly Quenched Metals III, Vol 2, ed. B.Cantor (The Chameleon pre;ss,1.ndon, 1978), p. 113

26. A.M. van der Kraan, K.HJ.Buschow. 57Fe Mossbauer effect and magnetic properties in101amorphous Fe-based alloys. Phys. Rev. B25 (1982), p.3311-3318

27. RHarris, M.Plischke, M. J.Zuckermann. A new model for magnetism in amorphous alloys.

28. Phys.Rev.Lett., 1973, Vol.31, No.3, pp. 160-162.

29. RHarris, M.Plischke, M. J.Zuckermann. A new model for magnetism in amorphous alloys.

30. J .Phys., 1974, Vol.35, C4 suppl. an No.5, pp.265-267

31. R.Ferrer, R.Harris, S.H.Sung, MJ.Zuckerman Rapidly Quenched Metals Ш, Vol 2, ed.

32. B.Cantor (The Chameleon press, London, 1978), p. 137

33. А.С.Андреенко. Магнитные свойства аморфных сплавов на основе тяжелыхредкоземельных металлов. Дисс. доктора физ.-мат. наук, Москва, МРУ, 1994, 252с

34. С.Л.Гинзбург. Необратимые явления в спиновых стеклах. Москва, "Наука", 1989

35. R.Rammal, J. Souletie; in: Cyrot M. (Ed.) Magnetism in metals and alloys, Amsterdam,1982

36. P J.Ford. Spin glasses. Comtemp.Phys. 1982, 23,1, pp. 141-16834. j.A.Mydosh, G.J.Nieuwenguys; in: Wohifarth E.P. (Ed) Ferromagnetic materials, North

37. Holland, Amsterdam, 1980,2,71

38. K.iVl.Unruh and C.L.Chien. JMMM 31-34 (1983) 1587

39. N.Saito, HHiroyoshi, K.Fukamichi and Y.Nakagawa Mictomagnetism of Fe-riehFe-Zramorphous alloys studied by AC susceptibility in a superposed DC field. J.Phys.F: MetPhys. 16,1986, pp.911-919.

40. HWakabayashi, T.Goto, K.Fukamichi, HKomatsu. Magnetic properties ofFe-richamorphous Fe-La alloys. J.Phy^Condens. Matter 2 (1990)417-429

41. M.J.O'Shea, K.M.Lee. The magnetic state and its macroscopic anisotropy in amorphousrare-earth alloys. J.Appl.Phys. (1990)67

42. K.HJ.Buschow. Note on the magnetic properties of Y-Mn compounds and hydrides.

43. Solid State Commun. 21 (1977) 1031

44. K.HJ.Buschow, RC.Sherwood. Magnetic properties and hydrogen absorbtion in rareearth intermetallics. J. Appl. Phys. 48 (1977)4643

45. A.Delapalme, J.Deportes, R.Lemaire, K.Hardman, W.J.James. Magnetic interaction in

46. КбМпгз rare-earth intermetallies. J. Appl. Phys. 50 (1979) 1987

47. M.Commandre, D.Sauvage, D.Fruchart, A.Ruault, C.D. Shoemaker, P.D. Shoemaker.

48. Etude par difraction neutronique dees composes Mn23Y6Dx. J.Physique 40 (1979) L639

49. F.Pourarian, E.B.Botlich, W.E.Wallace, R.S.Craig, S.K.Malik J. Less-Common Met. 741980)153

50. F.Pourarian, E.B.Botlich, W.E.Wallace, RS.Craig, S.K Malik J. Magn. Magn, Mater. 211980)128

51. K.H J.Buschow, P.C.M. Gubbens, W.Ras, A.M. van der Kraan. Magnetization ^nd

52. Mossbauer effect study of ОубМп2з and Tm6Mn23 and their hydrides. J. Appl. Phys. 53 (1982) 8329

53. P.C.M. Gubbens, A.M. van der Kraan, K.H.J.Busehow J Maga. Magn. Mater, ЗСЦ1983)383

54. E.B.Boltich, W.E. Wallace, F.Pourarian, S.K.Malik J. Magn. Magn. Mater. 25(1982)295

55. E.B.Boltich, W.E.Wallace, F.Pourarian, S.K.Malik J. Phys. Chem. 86 (1982) 524

56. K.H.J.Buschow J. Magn. Magn. Mater. 29 (1982) 91

57. S.Obadde, S.Miraglia, D.Fruchart, M.Pre, P.L'Heritier, A.Barlet C.R. Acad. Sci. Paris 3071988)889

58. K.HJ.Buschow. Intermetallic compounds of rare-earth and 3d- transition metal. Rep.

59. Progr. Phys. 40 (1979), 1179

60. S.A.Nikitm, E.AOvtehenkov, A.A.Salamova, A.Yu.Sokolov, V.N.Verbetsky J. Alloys and1. Comp. 261 (1979) 15

61. S.Sinema, RJ.Radwanski, J.J.M. Franse, D.B. deMooij, K.H.J.Buschow. Magneticproperties of ternary rare-earth compounds of the type R2Fei4B. J. Magn. Magn. Mater. 44 (1984) 333

62. G.Wiesinger, G.Hilscher Topics in Applied Physics, Vol 63, p.285

63. G.Wiesinger, G.Hilscher Hyperfine Inter. 40 (1988)235

64. L.Y.Zhang, F.Pourarian, W.E.Wallace. Magnetic behavior ofR=Fei4B hydrides. J.

65. Magn. Magn. Mater. 71 (1988) 203

66. J.M.D.Coey, A.Yaouanc, D.Fruchart, RFruchart, P.L'Heritier J.Less-Common Met. 1311987)5&. P.C.MGubbens, A.M. van der Kraan, K.HJ.Buschow j.Phys. F 14 (1984) 235

67. G.Hilscher, N.Buis, J.J.M. Franse. The transition from ferromagnetism to paramagnetismin Ti(Fei.xCox), Yf,(Fei.xCox)23 and effect of pressure. Phyica B 91 (1977) 170

68. C.Lin, P. von Blanckenhagen, G.Hilscher, G.Wiesinger J. Magn. Magn. Mater. 31-411983) 199

69. D.Niarchos, P.J.Viccaro, B.D.Dunlap, G.K.Shenoy, AT.Aldred J. Appl. Phys. SO (1979)7690

70. D.Niarchos, P.J.Viccaro, B.D.Dunlap, G.KShenoy, A.T.Aldred J. Less-Common Met. 731980)283

71. K.ri. J Buschow. Changes of the magnetic properties upon hydrogénation absorbtion inrare earth iron compoumds. - Physica B 86-88 (1977) 79

72. T. da Saxee, Y.Berthier, D.Fruchart J. Less-Cornmon Met. 107 (1985) 35

73. G.K.Shenoy, B.Schuttler, P.J.Viccaro, D.Niarchos J. Less-Common Met. 94 (1983) 37

74. A. V. Deryagn, N. V. Kudrevaiykh, V.N. Moskalev, N. V.Mushnikov Phys. Met. Metallogr.58 (1984) 96

75. J.Garcia, J. Bartolome, M.Sanchez del Rio, A. Marcelli, D.Graehart, S.Miraglia Z. Phys.1. Chem. NF 163 (1989) 277

76. AK.Rastogi, G.Hilscher, E.Grats, N.Pillmar J. Physique 49 (Ï9SS) C8-277

77. S.J.Kennedy, A.P.Murani, J.K.Cockroft, S.B.Roy, B.R. Coies. The magnetic structure inthe antiferromagnetic phase of Ce(Fe1.xCox)2. J. Phys. Condensed Mater. 1 (1989) 629

78. L.Y.Zhang, F.Pourarian, W.E. Wallace. Magnetic behaviour of R2Co14B hydrides (R=La,

79. Pr, Sffl, Gd, Tb and Y). J. Magn, Magn. Mater. 74 (1988) 101

80. F.AKujpers Philips Res. Rep. Suppi. 2 (1973) 1

81. M. Yamaguchi, H. Nomura, I.Yamamoto, T.Ohta, T. Goto. Effect of strong magnetic fieldon the chemical equilibrium of the ferromagnetic hydride hydrogen system Phys. Let. A 126 (1987) 133

82. Yamamoto, M. Yamaguchi, T. Goto Z. Phys. Chem. NF 163 (1989) 671 74. K.H.J. Buschow J. Less-Common Met. 72 (1980) 257

83. AV.Andreev, M.I.Bartashevich, A.V.Derjagin, N.V.Kudrevatykh, E.N.Tarasov Phys.

84. Met. Metallogr. 60 (1985) 26

85. A.V.Andreev, M.I.Bartashevich, A.V.Derjagin, E.N.Tarasov Sov. Phys.-JETP 621985)551

86. L.J. de Jongh, J.Bartolorne, F. J. A.M.Greidanus, H.J M. de Groot, H.L.Stipodsik, K.H.J.

87. Buschow J. Magn. Magn. Mater. 25 (1981) 207

88. K.H.J. Buschow, AM. van der Kraan J. Less-common Met. 91 (1983) 203

89. A.T.Pedziwiatr, F. Pourarian, W.E. Wallace. Magnetic characteristics of CeNi5-xCux (x=0,1,2,2.5,3 and 4) alloys and their hydrides. J. Apll. Phys. 55 (1984) 1984

90. K.H.J. Buschow, R.M. van Essen. Loss of ferromagnetism in Yni3 after H2 absorbtion.

91. Solid State Commun. 32 (1979) 1241

92. H.Fujimori, K.Nakanishi, H.Hiroyoshi, N.S.Kazama. J.Appl.Phys. 53(11), 1982, 7792

93. Yu.Boliang, D.H,Ryan, j.M.D.Coev, Z.Altounian, J.O.Strom Olsen. Hydrogen induced change in magnetic structure of metallic glass Fe%gZru.- J.Phys.F. 13 (1983) L217

94. J.M.Coey, D.Ryan, D.Gignoux, ALienard, J.P.Rebouiliat J.Appl.Phys. 53 (1982) 7804

95. M.Heckele, R.Bellisent, A.Bmnsch, P.Lamparter, S.Steeb. Z.Naturforseh.A. 46 №12,1991, 1015-1020

96. C.G.Robbins, Z.D.Chen, J.G.Zhao, M.J.O'Shea, D.J.Sellmyer. Magnetic properties of ofhydrides of rare earth transition metal glasses. - J.Appl.Phys. 53(1982) 7798

97. H. Bartholin, D.Bloch. Magnetic ordering temperatures of the single crystals of rare earthmetais at high pressures: gadolinium-terbiuni-disprosium. J. Phys. And Chem. Solids, 1968, v.29. 1063-1075

98. D.BMcWan, A.L.Stevens. Effect of pressure on the magnetic properties and ciysjtalstructire of Gd, Tb, Dy and Ho. Phys. Rev. A 1965, v.139, N3, 682-689

99. D.B.McWan, AL.Stevens. Magnetic properties of some rare earth aSloys-at high pressure.- Phys. Rev. A, 1967, v. 154, N2, 43 8-445

100. Л.И.Вшкжурова, Е.И.Кондорский, В.Ю.Иванов, В.М.Муравьев, Х.Рахимова.

101. Влияние давления на эффект Холла монокристаллического диспрозия. физ. тв. тела, 1972, т. 14, в. 12, 3546-3550

102. С.АНикитин, Р.В.Бездушный. Влияние всестороннего давления на магнитноефазовые переходы и намагниченность в монокристалле гадолиния. Физ. тв. тела, 1989, т. 13, в.1, 306-309

103. С.АНикитин, П.И.Леонтьев. Влияние давления на магнитные фазовые переходы иобъемная магнитострикция в монокристалле диспрозия. Физ. тв. тела, 1987, т.29, в.7, 2147-2150

104. С.АНикитин, П.И.Леонтьев. Влияние давления на магнитные фазовые переходысплава Tb-Dy. Физ. мет. и металловед., 1987, т.64, №1, 81-85

105. S.ANikitifl, R.V.Bezdushriyi. Uniformpressure effect on magnetic phase transitions andmagnetization on single crystals of TbxYix alloys. Phys. Status Solidi A 1991, v. 124, 327-333

106. L.B.Robinson, F.Milstein. Magnetic transitions in alloys for gadolinium and dysprosium.

107. Phys. Rev. 1967, v. 159, N2, 466-472

108. N.Achiwa, S.Kawano, AOnodera, Y.Nakay. Effect of pressure on the helical turn angle ofhoimium. J. De Phys., 1988,v.49, N12, Suppl. N1, 349-350

109. G.S.Fleming, S.H.Liu. Effect of hydrostatic pressure on the magnetic ordering of heavyrare earths. Plrys. Rev. В , 1970, v.2, N1,164-166

110. R.G.Chapman, N.H. March. Pressure dependence of gadolinium: dependence offermiioigy. J.Magn. and Magn.Mater., 1986, v.61, N1-2, 81-82

111. H.Bartholin, J.Beille, D.Bloch. Uniaxial stress experiments and magnetoelastic interactionsin rare earths. J. Appl. Phys., 1971, v.42, N4, 1697-1688

112. S.Jaakkola. Effects of pressure on the Curie temperature of GdAl2 and TbAl2. Phys. Lett. A, 1974, v.50, N1, 35-36

113. ASlebarski. Anomalous-change of the Curie temperature of GdAfe. Phys. Status Solidi1. A, 1978, v.46, K29-K34

114. A.Kraizer, U.Potzel, J.Moser, F.J. Litterst, W^Potzel, G.MKalvins. Volume dependenceof magnetic properties in DyAl2. J.Magn. and Magn.Mater., 1986, v.54-57, Pt.l, 489490

115. S.Parviainen. Effect of pressure on the magnetic ordering temperatures of some rare earth compounds with Ai, Sn, Si. Phys. Status Solidi A, 1980, v.60, N1, K13-K16

116. S.M.Jaakkola, M.K.Hannien. Dependence of interatomic distance of exchange coupling in rare earth Al2 compounds. Solid State Cornmun., 1980, v.36, N3,275-278

117. K.Sato, l.Umehara, Y.Ishikawa, K.Mori, ri. Yosida, T.Kaneko, K.Kamigaki. Pressureeffects of Curie temperature on ReAl2 compunds. J.de Phys. 1988, V.49, N19, Suppl. N1, 453-454

118. L.B.Robinson, L.N.Ferguson, F.Milstein Jr. Indirect exchange coupling of magneticmoments in rare earth metals. Phys. Rev. B, 1971, v.3, N3, 1025-1033

119. E.P.Wohlfart. Forced magnetostriction in the band model of magnetism. J.Phys. С :

120. Solid State Phys., 1969, V.2, ser.2, 68-74

121. D M.Edwards, E.P.Wohlfart. Magnetic isotherms in the band model of ferromagneiism.

122. Proc. Roy. Soc., 1968, v.A303, N3, 127-137

123. J.Kanamori. Electron correlation and ferromagnetism of transition metals. -Progr. Theor.

124. Phys., 1963, v.30, N3, 275-289

125. N.D.Lang, H.Ehreinreih. Iterant-electron theory of pressure effects on ferromagnetictransition temperatures: Ni and Ni-Cu alloys. Phys. Rev. 1968,v.l68, N2, 605-622

126. V.Heine, s-d interaction in transition metals. Phys. Rev. 1967, v. 153, N3, 673-682

127. T.F.Smith, J.A.Mydosh, E.P.Wohlfart. Destruction of ferromagnetism in ZrZn2 at hightpressure. -Phys. Rev. Lett., 1971, v.27, N23, 1732-1735

128. M.Shiga. The pressure effect on the Curie temperature of the collective-electronferromagnet: the origin of invar effects. Solid. State Commun., 1969, v.7, 559-562

129. M.Shimizu. Itinerant electron magnetism. Rep. Progr. Phys., 1981, v.44, 329-409

130. M.Shimizu. Magnetovolume effects in itinerant electron ferromagnetisffi. J.Magn. and

131. Magn.Mater., 1980, v.20, 47-55 117 D. Wagner, E.P.Wohlfart. The pressure dependence of the Curie temperature ofheterogeneous ferromagnetic alloys. J. Phys. F : Metal Phys., 1981, v.l 1,2417-2428

132. SJaakkola, S.Parviairen, S.Penttila. Volume dependence of the Curie temperature of rare earth 3d transition metal compounds. -J. Phys. F: Metal Phys., 1983, v.13, 491-502

133. T.Takahashi, M.Sliimizu. Magnetic properties of Pd metal and Pd-Rh and Pd-Ag alloys containing Co and Fe atoms. J. Phys. Soc. Jap., 1965, v.2G, N1, 26-35

134. D.Bloch, RLemaire. Metallic alloys and exchange-enhanced paramagnetism. Application to rare earth cobalt alloys. - Phys. Rev. B, 1970, v.2, N7,2648-2650

135. E.P.Wohlfart. The Curie temperatures of compounds of heavy rare earths and yttrium with cobalt. J. Phys. F : Metal Phys,, 1979, v.9, N6, L123-L128

136. J.Inoue, M.Shimizu. Pressure effect on the Curie temperature in dilute ferromagnetic alloys. J. Phys. F : Metal Phys., 1980, v. 10, 721-728

137. J.Kamarad, Z.Arnold, J.Schneider, S.Rrupicka. Effect of pressure on the Curie temperature of metallic glasses (NixFei-x)8oPioBio. -1 Magn. And Magib Mater. 1980, v,15-18,Pt.3, 1409-1410

138. J.Kamarad, Z.Arnold,H.J. V.Nielsen. The effect of pressure on Curie temperature of FeCrB metallic glasses. J. Magn. And Magn. Mater. 1981, v.23, N1, 69-72

139. K.Shirakawa, T.Kaneko, M.Nose, S.Ohnuma, HFujimori, T.Masumoto. Effect of hydrostatic pressuer on Curie temperature in amorphous (Fei.xNix)9oZrio alloys. J Appl. Phys, 1981, v.52, N3, Pt.2,1829-1831

140. T.Jagielinski, AWegzyn, S.Ohnuma, T.Masumoto. Giant forced magnetostriction of Fe-rich iron-cobait-zirconium amorphous alloys. Solid State Commua, 1982, v. 44, N2, 225-228

141. K.Shirakawa, K.Fukamichi, T.Kaneko, T.Masumoto. Pressure effects on the Curietemperature and electrical resistance of Fe-based alloys. Sci. Pepts. Res. Inst., Tohoku Iniv., 1983, v.31, N1,54-78

142. H.Tange, Y.Tanaka, KShirakawa. Pressure effect on Curie temperature of (FeNi)goZrioamorphous alloys. J. de Phys., 1988, t.49, N12, Suppl. N2, 1281-1282

143. J.Kamarad, Z.Arnold. High pressure study of magnetism in amorphous Fe-based aHoyf -Physica ВС, 1986, v.139-140, 382-385

144. J.W MBiesteibos, M.Brouha, A.G.Dirks. Pressure dependence of magnetic properties, ofamorphous RE-TM thin films. A1P Conf. Proc., 1976, N29, 184-185

145. K.Shirakawa, K.Fukamichi, K.Aoki, T.Masumoto. The Curie temperature of amorphousand crystalline Gd-Co alloys and its pressure effects. J. Phys. F : Metal Phys., 1985, v.l5,961-968

146. K.Fukamichi, K.Shirakawa, Y.Satoh, T.Masumoto^ T.Kaneko. Magnetic properties andpressure effect on the Curie temperature of Fe-Nd and Fe-Nd-B amorphous alloys. J. Magn. And Magn. Mater., 1986, v.54-57, 231-232

147. AS.Andreenko, S.ANikitin, Yu.I.Spichkin. The effect of atomic volume on the Curie temperatures and exchange integrals in amorphous R-Fe alloys, JMMM, 1993, 1 IS, 142146

148. АС.Андреенко, С.А.Никитин, КХИ.Спичкин. Зависимость интегралов обменноговзаимодействия от атомного объема в аморфных сплавах и ристаллических соединениях. Вестник МГУ, сер. физ. и астр., 1993, 34,1, 55-71

149. Р.В.Бездушный. Влияние всестороннего давления на магнитные свойствамонокристаллов и сплавов тербия. Дисс. канд. физ.-мат. наук., Москва, МГУ, 1988

150. Ю И.Спичкин. Влияние давления на магнитные свойства кристаллическихсоединений и аморфных сплавов тяжелых редкоземельных металлов с железом, Дисс. канд. физ.-мат. наук., Москва, МГУ, 1993

151. И.В.Золотухин, Ю.В.Бармин. Методы получения металлических стекол,Физика ихимия стекла, 1984, 10, 5, 513-525

152. Е.В.Синицин, В.В.Колодов, А.Е.Ермаков, В.А.Баринов. Процессынамагничивания аморфных сплавов на основе соединений 4f-3d металлов. ФММ, 1982,т.54, вып.4, 723-730

153. Е.В.Синицин. Физические свойства соединений 4f-3d металлов с неоднородноймагнитной структурой. Дисс.доктора физ.-мат. Наук, Свердловск, 1988

154. X.Yang, T.Miazaki J. Magn. Magn. Mater. 1988, 73, 39-45

155. K.H.J.Buschow, M.Brouha, J.W.M.Biesterbros, G.Driks, Physica 91B, 1977, 961-968

156. В.И.Яковлев. Магнитные свойства аморфных сплавов диспрозий-кобальт. Дипломная работа. Москва 1992

157. Y.imri, S.-K.Ma, Random field mstabiiity of the ordered state of continuous-symmetry. Phys. Rev. Lett. 35, 21, 1975, 1399-1401

158. Brook^M.S.S., Eriksson O., Johansson В., J .Phys. : Condens. Matter, 1989, v.l, p. 5S615874

159. J.M.D.Coey, H.Sun and D.P.r.Hurley J. Magn. Magn. Mater. 1991. V. 101, P.310-316 146 O.Isnard, S.Miraglia, M.Guillot, D.Fruchart, J. Alloys Сотр. 1998. V.275-277. P.637641

160. Abadia C., Algarabel P. A., Garcia-Landa В., del Moral A., Kudrevatykh N.V., Markin P.E. Study of the crystal electric field interaction in RFel ITi single crystals // J. Phys.: Condens. Matter. 1998. V, 10. P. 349-361

161. Kazakov A.A., Kudrevatykh N. V., Markin P.E. J. Magn. Magn. Mater. 146, 208 (1995).

162. Yang Y.-C, SunH, KongL.-S. J, Appl. Phys,64,10, 5968 (1988).

163. Yang J., Dong S., Mao W., Xuan P., Yang Y. Physica B. 205, 341 (1991).

164. Fruchart D, Miraglia S. J. Appl. Phys. 69, 8, 5578 (1991)

165. CoehoornR, BuschowK.H.J. J. Appl. Phys. 69, 8, 5578 (1991).

166. Andreev A.V., Kudrevatykh-N.V., Razgonyaev S.M., TarasovE.N., Physica B. 183, 3791993)

167. G.Asti and F.Bolzoni. J. Magn. Magn. Mater. 20, 29(1980).

168. AV.Andreev, V.Sechovsky, N.V.Kudrevatykh, S.S.Sigaev, E.N.Tarasov J. Less-Common Metals 144, L21, (1988).

169. O.Isnard, M.Guillot J. Appl. Phys. 83(11), 6730, (1998).

170. Arnold Z., Kamarad J.,M}kuImaG., Garcia-Landa C., Abadia C., Ibarra M R., Kudrevatykh N.V. J. Magn. Magn. Mater. 196-197, 748 (1999).

171. CoehoofttR., Buschow K.H.J. J. ApplO. Phys. 69, 8, 5578 (1991).

172. Основные результатыдиссертации представлены в работах:

173. А.С.Андреенко, И.В.Золотухин С.А.Никитин С.Ю.Семутников Ю.В.Скурский- Влияние давления h магнитного поля на фазовый переход в состояние типа спинового етекла в аморфных сплавах Tb-Lu-Fe ФТТ, Том.38, № 12, стр.3647-3653, 1996

174. A.S.Andreenko, A.A.Salamova,- Yu.V.Skourski, N.V.Tristan, V.N.Verbetsky, I.V.Zoiotukhin Hydrogénation Effect on Magnetic Properties of Hydrided REM^3d Amorphous Alloys. - International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 24 (2-3), 1999, pp.225227

175. А.С.Андреенко, В.Н.Вербецкий, НСЛеров, А.АСаламова, ЮВСкурский, Н.В.Тристан, В.И.Яковлев Магнитные свойства аморфных сплавов ТЬ/Оу)2СозНх -XV Всероссийская школа-семинар "Новые магнитные материалы для микроэлектроники" Москва 1996

176. А.С.Авдреенко, В.Н.Вербецкий, В.Нижанковский, Т.Миддаж, А.А.Саламова, Ю.В.Скурский, НВ.Тристан, Л.Ю.Горбунова Влияние гидрирования на коэрцитивную силу Редкоземельных аморфных сплавов с 3d- переходными металлами -Металлы, 1999

177. A.Andreenko, l.Zoiotukhm, V.Nizhankovsky, T.Midlazh, S.Nikitm, Yu.Skourski, N.Tristan The Random Magnetic Anisotropy in Amorphous Rare Earth - 3d Metal Alloys. -The European Conference on Physics of Magnetism '99 June 21-25, 1999, Poznan, Poland

178. В заключение я хотел бы выразить благодарности всем людям, без помощи которых выполнение данной работы не представлялось бы возможным. !

179. Выражаю глубокую- признательность Ивану Васильевичу Золотухину и Константину Скокову за предоставленные образцы-, а так же Виктору Николаевичу Вербецкому, Алле Алибековне Саламовой за- работы- по гидрированию сплавов.

180. Мне хотелось бы так же поблагодарить Ирину Семеновну Терешину и- Николая Панкратова за помощь в обработке экспериментальных данных.

181. Я очень благодарен Наталье Тристан за помощь в работе с текстом диссертации на всех этапах ее написания.