Влияние периодических и нерегулярных локальных кристаллических полей на магнитные свойства 4f-3d интерметаллидов со структурой типа CaCu5 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

На правах рукописи

Куликов Юрий Александрович

ВЛИЯНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ И НЕРЕГУЛЯРНЫХ ЛОКАЛЬНЫХ КРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ НА

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА 4£3й ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ СО СТРУКТУРОЙ ТИПА

СаСи5

Специальность 01.04.11- физика магнитных явлений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ииа158821

Екатеринбург - 2007

003158821

Работа выполнена в Институте физики металлов Ордена Трудового Красного Знамени Уральского отделения Российской Академии Наук

Научный руководитель: доктор физико-математических

наук, профессор Ермоленко Александр Семенович

Официальные оппоненты: доктор физико-математических

наук Куркин Михаил Иванович

кандидат физико-математических наук Барташевич Михаил Иванович

Ведущая организация: Уральский Государственный Университет (Екатеринбург).

Защита состоится «26» октября 2007 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 004.003.01 при Институте физики металлов УрО РАН (620041, г. Екатеринбург Г-170, ул. С. Ковалевской, 18)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физики металлов УрО РАН.

Автореферат разослан сентября 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, / Р

доктор физико-математических наук ^г- ---"Лошкарева Н. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Данная работа посвящена исследованию 4£-3(1 соединений, имеющих гексагональную структуру типа СаСи5. Бинарные редкоземельные (К) соединения такого типа существуют лишь с двумя Зё-металлами - никелем и кобальтом. Оба ряда соединений, И№5 и ЫСо5, по-своему интересны. В соединениях К№5 внешние электроны Я-атомов практически заполняют 3(! зону никеля, и последний не имеет магнитного момента в соединениях с немагнитными К (кроме Ьа и Ьи, в состав Л обычно включают У - химический аналог Ьа) В соединениях с магнитными II под влиянием 4£-Зс1 обменного взаимодействия 3(!-зона никеля расщепляется и появляется индуцированный магнитный момент у никелевой подсистемы. Между 4{ электронами Л ионов реализуется косвенное обменное взаимодействие через электроны зоны проводимости, что и обеспечивает существование ферромагнетизма в К№5. Ввиду слабости косвенного обмена, большую роль в данном случае играют эффекты кристаллического поля (например, в Рг№5 кристаллическое поле полностью замораживает магнитный момент иона Рг3+). Поэтому эти соединения являются хорошими модельными объектами для изучения влияния кристаллических полей на магнитные свойства Я ионов. К настоящему времени бинарные соединения КЫ^ достаточно хорошо изучены. Менее изучено влияние замещающих никель металлов других групп на магнитные свойства твердых растворов на основе соединений (в дальнейшем будем называть их псевдобинарными соединениями). Из общих соображений, при таких замещениях возможны, по крайней мере, два механизма такого влияния. Во-первых, изменится число электронов в зоне проводимости и плотность состояний вблизи уровня Ферми. Последнее приведет к изменению магнитных свойств 3<1 подсистемы, вплоть до возможного появления ферромагнетизма в соединениях с немагнитными II, как это, например, предсказывается в работе [1] Экспериментально этот механизм изучен слабо. Во-вторых, при частичном неупорядоченном замещении никеля появятся дополнительные нере1улярные локальные кристаллические поля на узлах Ы из-за различия зарядов ионов никеля и замещающих элементов. Это приведет к нерегулярному изменению спектра основного 3 мультиплета Я ионов, а значит и к соответствующему изменению магнитных свойств псевдобинарных соединений Такой механизм упоминается в работах [2], в качестве

одной из причин появления ферромагнетизма в псевдобинарных сплавах PrNis-xCu* Несомненно, актуальна проблема, как его экспериментального исследования, так и разработки методов теоретического описания связанных с ним эффектов.

Магнитные свойства соединений RCos, в отличие от RNis, в значительной степени определяются 3d подсистемой. Сильное прямое обменное взаимодействие Со-Со обеспечивает упорядоченное ферромагнитное состояние до температур, близких к 1000 К в соединениях как с магнитными, так и с немагнитными R Обменными взаимодействиями R-R здесь можно пренебречь, так как они слабы в сравнении как с Со-Со, так и с R-Co взаимодействием. Последнее обеспечивает магнитное упорядочение R подрешеток до высоких температур. Эффекты кристаллического поля в этих соединениях в значительной мере подавляются сильным R-Co обменом, но, тем не менее, именно они ответственны за очень высокую магнитокристаллическую анизотропию этих соединений, которая обеспечивает выдающиеся свойства постоянных магнитов, реализованных на основе соединения SmCo5. Несмотря на довольно удачные попытки описания магнитной анизотропии соединений RCo5 в рамках теории кристаллического поля, здесь существует ряд белых пятен и противоречий, требующих дальнейших исследований. В частности, не всегда удается объяснить закономерности изменения магнитокристаллической анизотропии в рядах Ri.xR'xCo5. Особенно показательной является ситуация с системами Yi_^NdxCo5 и Smi.JSTdLtCoj. Для описания их магнитокристаллической анизотропии требуется вводить нереалистично большие параметры кристаллического поля четвертого и шестого порядков. Это показывает, что используемые при этом модели не отражают в полной мере реальный вклад различных взаимодействий в формирование магнитокристаллической анизотропии этих соединений. Следует отметить, что дальнейший прогресс в интерпретации их магнитных свойств требует и более детальных экспериментальных исследований на монокристаллических образцах в широком диапазоне магнитных полей и температур

Таким образом, актуальность исследования определяется, во-первых, необходимостью более глубокого понимания природы эффектов периодических и нерегулярных локальных кристаллических полей и зонного магнетизма в изучаемых соединениях; во-вторых, необходимостью теоретического описания наблюдаемых эффектов и

возможностью использования полученных результатов при разработке новых магнитных материалов

Цель и задачи работы.

Цель работы заключается в экспериментальном и теоретическом изучении эффектов периодических и нерегулярных локальных кристаллических полей и зонного магнетизма в псевдобинарных соединениях Ю^-дМ* (Д = Ьа, Ьи, Се, N<1, Бт, ТЬ, Бу, Но, Ег, Тт и М = Си, А1) и У^Ш^Соз.

Указанная цель достигается решением следующих задач:

1. Провести систематическое экспериментальное исследование магнитных свойств монокристаллов псевдобинарных соединений КШз-яМ* с Я = Ьа, Ьи, Се, N(1, Бт, ТЬ, Бу, Но, Ег, Тт и М = Си, А1.

2. Разработать методику учета нерегулярных локальных кристаллических полей при расчете магнитных свойств монокристаллов псевдобинарных соединений и применить ее для интерпретации полученных экспериментальных результатов

3. Исследовать процессы намагничивания монокристаллов сплавов У1.хШхСо5 в магнитных полях до 360 кЭ, в интервале температур 4.2 -300 К. Провести расчет полученных кривых намагничивания с целью определения параметров кристаллического поля и межподрешеточного обменного взаимодействия для этой системы.

4. Провести расчет кривых намагничивания монокристаллов У1.хЫ<1хСо5 с учетом возможного влияния нерегулярных кристаллических полей примесных атомов (например, водорода).

Научная новизна.

1 Впервые проведено комплексное исследование магнитных свойств соединений Ю^^Си* на монокристаллических образцах.

2. Показано, что наличие максимумов на концентрационной зависимости парамагнитной восприимчивости является общим свойством псевдобинарных соединений К№5_ХМХ с немагнитными Я = У, Ьа, Се, Ьи. Рассчитанные из первых принципов концентрационные зависимости парамагнитной восприимчивости удовлетворительно коррелируют с экспериментальными результатами для соединений с Я = У, Ьа.

3. Установлены следующие особенности магнитных свойств монокристаллов КМ^М* (Я = ТЬ, Бу, Но, Ег) и ТЬ№5_ХА1Х. а) резкий спад спонтанной намагниченности, измеренной при 4.2 К, с ростом х; б) наличие максимумов на зависимостях точек Кюри от х, в) резкое (на

3-4 порядка) возрастание коэрцитивной силы в псевдобинарных сплавах, по сравнению с бинарными.

4. Разработана методика квантово-механического расчета магнитных свойств псевдобинарных соединений Ю^^М* с магнитными Я с учетом влияния нерегулярных локальных кристаллических полей, позволившая удовлетворительно объяснить наблюдавшиеся экспериментально особенности зависимости этих свойств от концентрации х.

5. Исследованы процессы намагничивания монокристаллов сплавов У1.лМ(1»Со5 в магнитных полях до 360 кЭ, в интервале температур 4.2 -300 К. Показано наличие в данных соединениях индуцированных магнитным полем ориентационных фазовых переходов первого рода для 0.3 < х<1.

6. Проведен теоретический анализ полученных экспериментальных кривых намагничивания монокристаллов соединений У1,*ШхСо5. Найден единый набор параметров кристаллического поля для всех концентраций х и температур, позволяющий удовлетворительно описать все экспериментальные результаты, включая большую анизотропию намагниченности в базисной плоскости монокристалла N<1005, ее зависимость от температуры и напряженности магнитного поля.

7. Предложен альтернативный расчет кривых намагничивания монокристаллов Y1.jNd.jC05 с учетом возможного влияния нерегулярных локальных кристаллических полей примесных атомов (предположительно, водорода). Установлено, что такой учет приводит к существенному снижению параметров регулярного кристаллического поля высоких порядков.

Научная и практическая ценность.

1. Обнаруженные и изученные в соединениях КМ^Си, эффекты нерегулярных локальных кристаллических полей являются хорошей основой для понимания их в других интерметаллических соединениях.

2. Разработанная методика теоретического расчета магнитных свойств соединений Ш^^Си* и У].^с11Со5 с учетом влияния нерегулярных локальных кристаллических полей может быть применена и к другим интерметаллическим соединениям

3 Полученные в работе результаты могут быть использованы при разработке новых магнитных материалов

Достоверность полученных результатов.

Достоверность полученных результатов обеспечивается использованием аттестованных образцов, обоснованностью экспериментальных методов изучения магнитных свойств монокристаллов соединений, воспроизводимостью результатов, полученных на различных образцах, удовлетворительным согласием расчета с экспериментом.

На защиту выносятся следующие положения и результаты;

1. Синтез псевдобинарных однофазных интерметаллидов ИМ^Си*, определение их структуры и параметров решетки

2. Результаты измерения магнитной восприимчивости систем КЫ^Си* с немагнитными Л = Ьа, Ьи, Се и установление максимумов на зависимостях^).

3. Кривые намагничивания монокристаллов ЮЛ^Си* (Л = ТЬ, Ву, Но, Ег) и ТЬМ^Аи при 4.2 К.

4. Обнаружение и объяснение резкого спада спонтанной намагниченности, измеренной при 4.2 К, в зависимости от л в системах К№1.хСих (Л = ТЬ, Бу, Но) и ТЬМ^А^, а также максимумов на зависимостях Тс (х) и На(х).

5. Кривые намагничивания монокристаллов Уь^^СОб в сильных магнитных полях, в интервале температур 4.2 — 300 К и их теоретический анализ.

6. Методика расчета кривых намагничивания монокристаллов псевдобинарных интерметаллидов с учетом нерегулярных локальных кристаллических полей.

Личный вклад автора.

В представляемой научно-исследовательской

квалификационной работе при непосредственном участии автора была поставлена задача исследований, приготовлены образцы, проведены эксперименты: измерены кривые намагничивания при низких температурах соединений Ю^-хСи*, измерены кривые намагничивания соединений У^ШхСов в высоких магнитных полях в широком температурном интервале, разработаны модели расчета магнитных свойств изучаемых соединений с учетом влияния нерегулярных локальных кристаллических полей.

Автор анализировал полученные результаты, участвовал в обсуждении их, написании статей и тезисов докладов.

Апробация работы.

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на следующих конференциях, семинарах и симпозиумах: на международных школах- семинарах по новым магнитным материалам для микроэлектроники НМММ (Москва, Россия, 2002 и 2006), Moscow International Symposium on Magnetism (Москва, Россия, 2005), Euro-Asian Symposium «Magnetism on Nanoscale» (Казань, Россия, 2007), IV, V и VII молодежном семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества (Екатеринбург, Россия, 2003, 2004,2006)

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 4 статьи в реферируемых журналах.

Структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Общий объем работы -142. страница, включая 61 рисунок и 7 таблиц. Список цитированной литературы содержит 134 наименования

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность экспериментального и теоретического исследования магнитных свойств соединений RNij. хСих и Yi^NdjcCos- Сформулирована цель работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе приводится обзор литературных данных об особенностях структуры и магнитных свойствах интерметаллидов RNis, RC05 и некоторых твердых растворов на их основе.

Соединения RT5 (T=Ni, Со) имеют гексагональную кристаллическую структуру типа СаСи5. Причем важным обстоятельством является то, что при замещении одного редкоземельного элемента другим тип структуры сохраняется. Так же сохраняется структура и при замещении атомов одного элемента Т на атомы другого элемента. Отмечена роль обменных взаимодействий и кристаллического поля в формировании магнитных свойств соединений RNi5 и RCo5. Приведены основы теории кристаллического поля, ее применение для объяснения магнитокристаллической анизотропии соединений RNi5 и RCo5. Отмечена необходимость разработки методики учета ЛКХП при расчете свойств соединений RNis.jCuc- Отмечены недостатки имеющихся теоретических расчетов

магнитных свойств соединений Ыё^У^Соз, в которых параметры КП получились зависящими от температуры и концентрации без каких-либо обоснований. Подчеркнута необходимость проанализировать магнитные свойства системы N(^¥1^005 в предположении независимых от концентрации и температуры параметров КП.

Во второй главе описана методика получения образцов, измерения намагниченности и магнитной восприимчивости, определения спонтанной намагниченности и восприимчивости, измерения температуры Кюри, расчетов кривых намагничивания

В третьей главе изложены результаты изучения магнитных свойств соединений КМ^М*; М= Си, А1. В ней подробно изложена модель расчета кривых намагничивания монокристаллов псевдобинарных соединений, основанная на допущении, что примесные ионы создают нерегулярные локальные электрические поля (ЛКХП - локальные хаотические кристаллические поля), действующие на ближайшие к ним К-ионы. Ранее в работах [3-5] была сформирована общая концепция влияния примесных атомов на магнитные свойства редкоземельных интерметаллидов.

Суть модели схематически проиллюстрирована на рис. 1, где приведены топографии энергии анизотропии в базисной плоскости для редкоземельного иона в бинарном соединении и замещенном медью сплаве.

Здесь рассмотрен случай замещения одного из шести атомов № в его ближайшем окружении в базисной плоскости на атом Си, электрический заряд которого отличается от заряда № на величину (). До замещения энергия магнитокристаллической анизотропии в базисной плоскости (0=90°) в феноменологической теории описывается уравнением:

Е1{(р)=къ+кьС,о${6<р). (1)

В этом случае, как показано в полярных координатах кривой Е\(<р) на рис. 1, топография энергии магнитокристаллической анизотропии характеризуется тремя осями легкого намагничивания, совпадающими с осями а кристалла. Пусть после замещения одного атома № на Си добавочный заряд 0 иона Си создает энергию Еа одноосной анизотропии с константой кх и осью легкого намагничивания вдоль линии, соединяющей Я и Си ионы. Тогда энергия магнитокристаллической анизотропии в базисной плоскости будет равна

Е2{(р, (ро)=Е\ +Еи=к0+кцСО^{в(р)+ка%1Г1{(р-^) (2)

Рис. 1. Схематическое изображение ближайшего окружения иона Я в базисной плоскости и зависимость энергии анизотропии в полярных координатах от угла <р для случаев, описываемых уравнениями: Е\((р)-сплошная жирная линия, —

сплошная тонкая линия, Е$(<р,(ро) — жирная штриховая линия.

Она соответствует кривой Е2(<р,<ро) на рис. 1, построенной при значениях ко=4; ¿4=2/ ^=1; щ=60°. Из рис. видно, что теперь вместо трех осей легкого намагничивания в исходном кристалле появляются две легкие оси, прилегающие к выделенному ионом меди направлению, то есть симметрия энергии анизотропии для иона Я понизилась. Замещение никеля на медь в изучаемых сплавах является хаотичным, но мы в данном примере для простоты и наглядности рассмотрен случай, когда каждый ион 11 имеет среди своих ближайших соседей в базисной плоскости лило» один примесный атом, выделяющий одно из трех возможных направлений, то есть угол <ро принимает одно из трех значений 0°, 60°, 120°. Тогда число узлов Л с каждой из трех выделенных осей, будет равно 1/3 от общего числа Л узлов в образце. Средняя магнитокристаллическая энергия одного иона в кристалле будет равна:

£з(^^о)=^+^4С08(6^)+Ли(8т2($>)+81П2(9>-60°)+5Ш2(9»-1200)>3. (3)

Она показана кривой Е3((р,<ро) рис. 1. Видно, что создаваемая примесными атомами дополнительная энергия анизотропии равномерно распределена по всем направлениям, то есть не зависит от угла (р Надо подчеркнуть, что мы при этом считали обменное взаимодействие между магнитными моментами ионов Я бесконечно большим, поскольку их направление характеризовалось одним общим углом (р. В случае малых энергий обменного взаимодействия полной изотропности энергии, вносимой примесными атомами, не будет

Перейдем теперь к квантово-механическому описанию влияния примесных зарядов на магнитные свойства монокристаллов соединений ЬШ^Си*, придерживаясь описанных выше модельных

представлений. Учитывая обменное взаимодействие между ионами Л через электроны проводимости, а также зеемановское взаимодействие с внешним магнитным полем, можно записать полный гамильтониан для Я в псевдобинарных соединениях И^^Си*:

<РоУ=ЯЬЕТ(Щ+Я~Ш(Я (4)

Согласно электростатической одноионной модели гамильтониан кристаллического поля гексагональной симметрии для бинарных соединений К№5 имеет вид:

Ксшт = В°2 (К)0° (Ю+ В* (ЮО40 (Ю+ В°6 (Д) 0\ В66 (Я) 01 (Я). (5) Из-за различия электрических зарядов ионов № и замещающих ионов Си происходит нарушение симметрии КП и это учитывается введением добавочного члена, описывающего КП, создаваемое избыточным зарядом <3:

Кш^,<ро)=В°2 {КО)Ъ\ (К<Ро), (6)

—о

где В 2 (И., 0 -параметр добавочного КП,

<ро — угол между осью Ъ и направлением, задаваемым добавочным КП Так как вектор добавочного КП лежит в плоскости Оху,

—о

выражение О г (Я) имеет вид.

¿МИ^о)^^^,,))2, (7)

гдеЛ^^о)=^^>со8((Ро>Н(К)8т(^о)- (8)

—о

Выразим значение добавочного параметра КП В г (Ы) через избыточный заряд ().

~в1{Ъ,0) = -ач/у\еШ2къ (9)

где а - коэффициент Элиота - Стивенса, - среднее значение квадрата радиуса 4£ оболочки И, \е\- модуль заряда электрона, кв-постоянная Больцмана, £0-электрическая постоянная, й- расстояние между ионом Я и примесным зарядом.

Самосогласованным образом проводился расчет кривых намагничивания для соединений КЫ^Си*. При этом параметры КП принимались не зависящими от х, т. е. оставались неизменными и такими же, как для К№5, а дополнительный параметр - заряд являлся подгоночным. Значения параметров ЮЛ и найденных подгоночных зарядов () показаны в таблице 1. Из таблицы видно, что значения дополнительных зарядов <2 оказались порядка одной десятой заряда электрона, что вполне согласуется с возможным реальным их значением.

Таблица 1. Параметры используемые при расчете кривых намагничивания для соединений К№5„хСи* : В" - параметры КП, п -коэффициент молекулярного поля и Тс - температура Кюри взяты из других работ; параметры поляризации 3(1 зоны М [Хр и —о

В 2-параметр добавочного КП, избыточный заряд примеси () -подгоночный параметр, выраженный в единицах заряда электрона.

Соединение в:, ИСТОЧНИК Та К п, кЭ/цъ Мр, Мв Хт 10"3 рьв/чЭ в1 К Ш

ТЬ№4 5С110 5 [61 23 -0.9 6.2 -1 5 -0.176

БуЫЦ5Сио5 [7] 11.6 -1 4 -0.4 -0 079

НоЩСи [6] 4.5 -0.5 1 -0.14 -0.083

ЕгИй 5Сио 5 [8] 9.2 -0.7 3 0.2 -0.098

Ш№4Си [9] 42.7 0.13 1 -0.7 -0106

Рг^Си [10] 21 0.1 1 -1.15 -0.051

С использованием описанной схемы были вычислены кривые намагничивания соединений Ш^-хСи* с магнитными Б1=ТЬ, Бу, Ег вдоль а, Ъ и с осей монокристалов. В согласии с экспериментом расчетом был подтвержден характер изменения анизотропии в базисной плоскости и резкий спад спонтанного магнитного момента в зависимости от х дня соединений К№5_д;Сих, имеющих анизотропию типа «легкая плоскость» (рис. 2), а также малое влияние ЛКХП на спонтанный магнитный момент для соединений Ег№5.хСих, имеющих анизотропию типа «легкая ось». Расчетом было также влияние ЛКХП, приводящее к возникновению ферромагнетизма в соединениях Рг№5.*Сих (рис. 3).

В соединениях К№5_хСих, с немагнитными Л=У, Ьа, Се, 1дд, наблюдались максимумы на концентрационных зависимостях

-щ—в—а-

Рис 2. Кривые

намагничивания для

соединений ТЬМ^Си* измеренные при Т = 4.2 К вдоль главных осей кристалла (а, Ъ, с): х = 0 (□, *) и 0.5 (Д, о). Рассчитанные кривые

—£—4:—«Г

0 —^ 1

о

о

______л

--ТГ

0 10 20

Я, кЭ

30 40 50

намагничивания вдоль а, Ъ и с осей обозначены сплошными, штриховыми и штрих-пунктирными линиями, соответственно

магнитной восприимчивости (рис. 4). Такой ход кривых %(Т) можно объяснить в рамках зонной модели. Из нее следует, что существует прямо-пропорциональная связь между восприимчивостью никеля ^ и плотностью состояний вблизи уровня Ферми ЩЕ)

В зонных расчетах было показано, что в бинарных соединениях К№5 (К=У, Ьа, Се) плотность состояний вблизи уровня Ферми ЩЕ) имеет пик. В атоме меди внешних электронов проводимости больше чем у атома никеля, поэтому по мере замещения никеля медью, 3(1 зона заполняется внешними электронами атомов меди. В результате уровень Ферми смещается с левого склона пика ЩЕ) на правый склон, проходя через него. Поэтому, с учетом (10), может существовать максимум на концентрационных зависимостях магнитной восприимчивости соединений И^^Си* с немагнитными Я= Ьа, У, Се, Ьи.

Полученные в работе концентрационные зависимости температур Кюри для соединений К№5.хСих КгКМ, 8т, ТЬ, Е>у, Ег, N<1, Но, Тт, Рг имеют максимум в районе л=1 (рис 5). Чтобы объяснить поведение Тс(х), воспользуемся моделью эффективного обменного взаимодействия (РККИ), описывающей £ f обмен между ионами Я [И] Эффективное обменное взаимодействие реализуется между ионами Я и 3с1 зоной никеля, заполненной внешними электронами всех атомов в сплаве. Согласно перво-принципным зонным расчетам, были

Хш~ЩЕ)

(10)

Рис. 3 Кривые

намагничивания для

соединений Рг№5.хСиЛ измеренные при Т = 1.8 К вдоль оси Ъ: х = 0 (■) и 1 (о) [2]. Соответствующие рассчитанные кривые намагничивания показаны сплошными линиями.

Рис. 4. Концентрационные зависимости магнитной восприимчивости для соединений К№5.*Сида Я= Се (1), У (2) [2], Ьи (3), Ьа (4), измеренные при Г=1.8 К (в случае с иттрием Т= 4.2 К).

установлены: сильная гибридизация 3(1-5(1 и ведущая роль 3(1 электронов как посредников косвенного обмена между ионами 0(1 в Ой^-лСцс. Существует прямо-пропорциональная связь между Тс и ВД:

Т^-^Хн-ЩЕ), (11)

где (?-фактор Де-Жена, характеризующий 11-ион, Г- эффективная константа обменного взаимодействия, являющаяся слабо

меняющейся функцией степени заполнения 3(1 зоны. Так как значение восприимчивости У№5 при 4.2 К близко к значению высоко-полевой восприимчивости ферромагнетика 0(1№5 и фактически не зависит от температуры в интервале от 4.2 К до 50 К, восприимчивость % для парамагнетиков Паули можно рассматривать как парамагнитную восприимчивость 3(1 зоны № для ферромагнетиков К№5. Из

Рис. 5. Концентрационные зависимости температуры Кюри соединений Ш^^Си*, Ы = вс! (1) [2], Бт (2), ТЬ (3), Ву (4), Ег (5), N(1 (6), Но (7), Тш (8), Рг (9) [2].

выражения (11) следует, что 7с в соединениях Ю^^Си* максимальна для составов, имеющих максимальное значение ЩЕ)

Наличие максимума на концентрационной зависимости точки Кюри может быть обусловлено также влиянием ЛКХП. Так, например, наиболее наглядное проявление влияния ЛКХП на точку Кюри наблюдается в соединениях Рг№5.лСц! Изначально бинарное соединение Рг№5 -парамагнетик, так как КП в нем полностью замораживает магнитный момент иона Рг. При малом замещении никеля медью появляется ферромагнитное упорядочение, связанное с локальным нарушением симметрии КП, в котором находятся ионы И. Появление ЛКХП способствует образованию областей со слабым ферромагнетизмом. В расчете с учетом всех вероятностей замещения никеля медью максимум Тс будет наблюдаться в районе х=2.5 (рис. 6). На эксперименте максимум наблюдается в районе х=1. Такое расхождение может быть обусловлено тем, что в используемой модели одним из исходных допущений является малая концентрация х. Поэтому неудивительно, что при х>1 наблюдается серьезное расхождение теории с экспериментом

Концентрационные зависимости коэрцитивной силы, измеренные вдоль легких осей монокристаллов соединений КЬ^^Си^ показаны на рис. 7. Частичное замещение никеля медью резко увеличивает коэрцитивную силу для всех соединений кроме соединений Од№5_хСих, в которых коэрцитивная сила остается незначительной при всех концентрациях меди Соединения 8т№5.*Сих

Рис. 6. Концентрационные зависимости точки Кюри соединений Рг№5.лСих по данным эксперимента (*)-[2], и расчета (■).

Рис. 7. Концентрационные зависимости коэрцитивной силы соединений К№5_лСи»

измеренные вдоль оси с для Ы = Бт, Ег, Тт и в базисной плоскости для Л = N<1, ТЬ, Бу. Обозначения: Ы= Бт (1), ТЬ (2), Ву (3), N(1 (4), Тт (5), Ег (6). Данные получены при Т= 4.2 К, за исключением ТигР^^Си* (Т = 1.8 К).

имеют очень большую коэрцитивную силу В случае ТЬ, Бш наблюдается максимум на кривой На(х) при х=2 Появление большой коэрцитивной силы при замещении никеля медью можно объяснить задержкой узких доменных границ на неоднородностях энергии анизотропии. Благодаря большой магнитокристаллической анизотропии в комбинации со слабым обменным взаимодействием, доменные границы очень узкие в соединениях К№5. Следовательно, задержка узких доменных границ на неоднородностях энергии анизотропии вполне может иметь место в соединениях К№5-хСих в силу неупорядоченного характера замещения никеля медью, что и приводит к большой коэрцитивной силе легированных медью сплавов. Сравнительно небольшие значения Нс наблюдаются у соединений

М^^Сцс с малой точкой Кюри или имеющих легко-плоскостную анизотропию. Очень больщие значения Нс для соединений втЫ^Си* объясняются тем, что ширина доменной границы в них особенно мала (порядка 23 А), и сравнима с возможным размером неоднородностей энергий анизотропии и обмена в этих соединениях

В четвертой главе рассмотрено влияние периодических и нерегулярных локальных кристаллических полей на магнитные свойства Мс^У^О^ на основе двух моделей расчета.

В отличие от соединений КК^Си*, при расчете магнитных свойств которых были использованы уже известные параметры КП и обменного взаимодействия, в случае соединений Уь^Ш^Соз мы ставили основной целью работы определение единого для всей системы сплавов и независимого от температуры набора параметров КП (модель 1)

Соединения Ю^^Си* и ШхУ1.хСо5 имеют одинаковую кристаллическую структуру, а значит и гамильтониан КП редкоземельного иона К для соединений ШдУ^О^

записывается так же, как для соединений ИУ^Си*. Обменное взаимодействие К-Я намного меньше, чем обменное взаимодействие Я-Со, поэтому в данном случае можно учитывать только обменное взаимодействие Я-Со. Полный гамильтониан имеет вид:

т,н, т, бь^&ьЯ&н. (12)

Выражение свободной энергии для системы 1Яс1хУ1..хСо5 определяется как:

Р(Кх,Т,Н, еЬ,)=-хквТЫ(2Щ,х,Т,Н, 6Ьо))+/ч,со(7)5т26Ъ> +К2,Со(Т)5т*€Ь0-МСо(Т,вЫУН. (13)

Исходя из этой модели, были рассчитаны кривые намагничивания соединений ШхУ^Соз Параметры КП определялись путем подгонки расчетных кривых намагничивания к экспериментальным. Найденные параметры КП и обменного взаимодействия для соединения N<1005 приведены в таблице 2. Из таблицы видно, что параметры КП высоких

порядков А° и А\, полученные по первой модели, получились

намного превышающие значения А° и А°, что представляется нереалистичным с позиции теории КП. Возможно, что исследованные сплавы не являются стехиометрическими соединениями, а содержат примеси, которые вносят дополнительный вклад в КП. Вероятнее всего такой примесью может быть водород

С целью проверки такого предположения был проведен

Таблица 2. Параметры кристаллического поля и обменного взаимодействия лш-с<» полученные при расчете по моделям 1 и 2.

Модель А°<Л К ><0 4 А4 <Г\ К А1<г\ К А6 6 А<г >. к —0 , Аг <г>, К «N400? К/мв2

1 -340 190 1600 1400 — 57

2 -1400 500 500 250 -250 46

расчет по модели 2, которая предполагает наличие создаваемых примесями ЛХКП, действующих на ион N(1. Схема учета дополнительного КП, создаваемого примесными атомами была такой же, как и в случае соединений КМ^Си*.

В отличие от расчетной модели для соединений КМ^Си» в которой учитывались всевозможные комбинации положений к добавочных зарядов в ячейке, здесь мы рассмотрим только случай одного добавочного зарада в ячейке. Такое ограничение может быть оправдано тем, что примесные атомы (возможно, водород) не вводились специально в сплавы Ы^Уь^Соб, и их содержание не должно быть высоким. Принималось, что в окружении каждого иона равновероятно одно из трех возможных положений примесного атома, характеризуемых углами <ро,1-

При использовании этой модели были заново подобраны четыре основных параметра КП, параметр обменного взаимодействия

—о —о

и добавочный параметр КП Аг. Добавочный параметр КП Аг

является характеристикой примеси в данных соединениях. Значения полученных таким путем параметров приведены в таблице 2.

В ходе расчетов оказалось, что при неизменных параметрах кристаллического поля для лучшего согласия с экспериментом необходимо параметр обменного взаимодействия N(1-00 считать зависящим от концентрации х. Оказалось, что с уменьшением концентрации х он растет по экспоненте.

Из сравнения основных параметров КП, полученных с использованием моделей 1 и 2, видно, что учет добавочного параметра КП существенно снижает значения основных параметров КП высоких порядков, делая их более реалистичными.

На рис. 8 показаны экспериментальные и расчетные кривые намагничивания для соединения N(1005 вдоль оси с при различных температурах по двум моделям. Видно, что при полученных параметрах они хорошо описывают ход экспериментальных кривых (включая РОМР).

Анализ расчетных зависимостей свободной энергии от угла 6Ь) в области перехода (Нщ, = 340 кЭ, Т— 4.2 К.) для соединения ЖСо5 позволяет понять причину РОМР-а. Оказывается, что Р{&с0) имеет два минимума при различных значениях Нижележащий минимум

соответствует стабильному магнитному состоянию кристалла. Когда магнитное поле, приложенное вдоль направления трудного намагничивания (с-ось), превышает критическое значение Др, минимум свободной энергии, соответствующий меньшему значению намагниченности, становится выше, чем минимум свободной энергии, соответствующий большему значению намагниченности. Система стремится к минимуму свободной энергии, что достигается путем

■ Т=42 К

• Т= 40 К » 7= 60 К о Г-77 К

* 7= 100 К

• 7= 120 К

- 7= 150 К х 7 = 200 К

- 7= 220 К

* 7= 250 К < 7= 270 К

50 100 150 200 250 300 350 400

Н, кЭ

Рис. 8. Кривые намагничивания вдоль оси с для соединения измеренные в интервале температур от 4.2 К до 270 К. Точки -эксперимент, сплошные линии - расчет по модели I, пунктирные линии — расчет по модели 2.

100-] 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

О 40 80 120 160 200 240 280

Т, К

* лг=0 3

• х=0 4

* х=0 5 т х=06

♦ х=08 < Х=10

Рис. 9. Температурные зависимости угла между вектором намагниченности и осью с для соединений Мс^У1_хСо5 (точки -эксперимент в поле Н= 9 кЭ [12]). Сплошные линии - расчет для Н= 0 кЭ по модели 1, пунктирные - по модели 2.

резкого изменения угла кобальтовой подрешетки 0Со, сопровождаемого скачком намагниченности, индуцированным магнитным полем.

На рис. 9 показаны экспериментальные и расчетные температурные зависимости угла между вектором намагниченности и осью с в нулевом магнитном поле для соединений Ш*У1,*Со5. Видно, что расчет достаточно хорошо описывает эксперимент.

Экспериментально наблюдается большая анизотропия намагниченности в базисной плоскости у соединения ШСо5 (рис. 10), вплоть до предельных использовавшихся в работе магнитных полей. При низкой температуре 4.2 К существует большая разница намагниченности вдоль осей а и Ъ. Дня выяснения причин такой большой анизотропии намагниченности в базисной плоскости мы рассчитали кривые намагничивания соединения 1Мс1Со5 вдоль осей а и Ъ с помощью двух вышеизложенных моделей без учета и с учетом возможных примесей.

Из рис. 10 видно, что при 4.2 К обе модели дают значение анизотропии намагниченности в базисной плоскости, хорошо согласующееся с экспериментом. Во второй модели получаются несколько завышенные абсолютные значения намагниченностей, но

параметр кристаллического поля отвечающий за анизотропию в базисной плоскости, получился значительно меньше по сравнению с первой моделью.

При расчете кривой намагничивания вдоль оси Ь монокристалла Ыс1Со5 оказалось, что процесс намагничивания происходит как за счет вращения вектора магнитного момента Со подрешетки, так и за счет изменения проекции магнитного момента

12п

Рис. 10. Кривые намагничивания вдоль осей а и Ь для соединения ШСо5 при Т= 4.2 К. Точки

£

- эксперимент, сплошные линии - расчет по модели

1, пунктирные - по модели

2.

8

О 50 100 150 200 250

Н, кЭ

N6 на ось Ъ. Основной вклад в анизотропию суммарной намагниченности в базисной плоскости дает большая магнитокристаллическая анизотропия в базисной плоскости N<1-подрешетки. Благодаря сильной обменной связи между моментами Со- и М<1-подрешеток, магнитный момент Со также до полей порядка 400 кЭ при намагничивании вдоль оси Ъ не параллелен этой оси Наряду с этим следует отметить, что проекция магнитного момента N<1 на ось Ъ остается меньшей, чем вдоль оси а даже после завершения процесса вращения момента кобальтовой подрешетки.

Расчет по модели 2 позволил объяснить наблюдающуюся большую анизотропию в базисной плоскости монокристалла N<10)5 при достаточно реалистичных значениях параметров кристаллического поля. Но при этом значения магнитных моментов иона N(1 оказались существенно выше значений, получающихся из эксперимента. Причиной этого может быть грубость использованной модели. В ней все ионы N(1 оказались подверженными влиянию одноосной компоненты кристаллического поля в базисной плоскости, что привело к состоянию спектра их основного мультиплета, обеспечивающем предельное значение магнитного момента насыщения. В реальном кристалле такая ситуация реализоваться не может. Поэтому предложенная модель может рассматриваться как один из возможных вариантов объяснения большой анизотропии намагниченности в базисной плоскости, требующий дальнейшего совершенствования расчетной модели.

В работе был проведен расчет магнитных свойств монокристаллов Бт^Кс^Соз с использованием параметров кристаллического поля, найденных для системы У^Ис^Соз. Этот

расчет хорошо описал полученные ранее экспериментальные результаты.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.

1. Синтезированы псевдобинарные однофазные интерметаллиды ЮЛ^М*, определена их структура и параметры кристаллической решетки.

2. Показано, что наличие максимумов на концентрационной зависимости парамагнитной восприимчивости является общим свойством псевдобинарных соединений Ю^^М* с немагнитными Я = У, Ьа, Се, Ьи. Рассчитанные из первых принципов концентрационные зависимости парамагнитной восприимчивости удовлетворительно коррелируют с экспериментальными результатами для соединений с Я = У, Ьа.

3. Установлены следующие особенности магнитных свойств монокристаллов ЮМ^Си* (Ы = ТЬ, Е>у, Но, Ег) и ТЬМ^А^: а) резкий спад спонтанной намагниченности, измеренной при 4.2 К, с ростом х; б) наличие максимумов на зависимостях точек Кюри от х, в) резкое (на 3-4 порядка) возрастание коэрцитивной силы в псевдобинарных сплавах, по сравнению с бинарными.

4. Разработана методика учета влияния нерегулярных локальных кристаллических полей на магнитные свойства псевдобинарных соединений К№5_*МХ с магнитными Л, позволившая удовлетворительно объяснить наблюдавшиеся экспериментально особенности зависимости этих свойств от концентрации х.

5. Исследованы процессы намагничивания монокристаллов сплавов У^ШдСоб в магнитных полях до 360 кЭ, в интервале температур 42300 К. Показано наличие в данных соединениях индуцированных магнитным полем ориентационных фазовых переходов первого рода для 0.3 < х< 1.

6. Проведен теоретический анализ полученных экспериментальных кривых намагничивания монокристаллов соединений У^ЫсЦСоз. Найден единый набор параметров кристаллического поля дня всех концентраций х и температур, позволяющий удовлетворительно описать все экспериментальные результаты, включая большую анизотропию намагниченности в базисной плоскости монокристалла ШСо5, ее зависимость от температуры и напряженности магнитного

поля При этом параметры кристаллического поля А\ и

оказались выше параметра А®, что трудно объяснить в случае рассматриваемых соединений.

7. Предложен альтернативный расчет кривых намагничивания монокристаллов Yi.JNd^Cos с учетом возможного влияния нерегулярных локальных кристаллических полей примесных атомов (предположительно, водорода). Установлено, что такой учет приводит к существенному снижению параметров регулярного кристаллического поля высоких порядков.

8. Показано, что найденные для системы Y^Nd^Cos наборы параметров кристаллического поля позволяют хорошо описать и имеющиеся экспериментальные данные о магнитных свойствах монокристаллов Smi^Nd^Cos.

Основное содержание работы достаточно полно изложено в следующих публикациях:

1. Kuchin A. G., Ermolenko A. S., Khrabrov V. I., Kourov N. I., Makarova G. M., Belozerov Ye. V., Lapina T. P., Kulikov Yu. A. Mechanism controlling magnetic properties of pseudobinary compounds TbNi5.xMx (M=Cu or Al) // JMMM.-2002. -V 238.-P. 29-37.

2. Kuchin A. G., Ermolenko A. S., Kulikov Yu. A., Khrabrov V. I., Rosenfeld E.V., Makarova GJM., Lapina T.P., Belozerov Ye.V.. Magnetic properties of RNis-xCu* intermetallics. //JMMM.-2006.-V. 303.-P. 119-126.

3. Kulikov Yu. A., Ermolenko A. S., Mushnikov N. V.. Influence of periodical and random local crystal fields on magnetic properties of NdjYi-^Coj compounds.// JMMM.-2006.-V. 300.-P. 433-436.

4. Гречнев Г. E., Логоша А. В., Свечкарев И. В., Кучин А. Г., Куликов Ю. A., Korzhavyi P. A., Eriksson О. Электронная структура и магнитные свойства сплавов RNi5_xCux (R= Y, La, Ce).// Физика низких температур.-2006.-Т. 32.-№ 12.-С. 1498-1506.

5. Ермоленко A.C., Куликов Ю.А., Мушников Н.В.. Гигантская анизоропия намагниченности в базисной плоскости монокристалла NdCo57/ Сборник трудов XX международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники»/ НМММ-20. 12-16 июня 2006 г.-Москва, 2006 .-С. 1115-1117.

6 Кучин А. Г., А.С Ермоленко, Храбров В. И., Макарова Г. М., Куликов Ю.А, Лапина Т. П., Белозеров Е. В. Магнитные свойства сплавов RNi5.xCux, R= Dy, Er, Ho, Nd.// Сборник трудов XVIII международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники» / НМММ-18 24-28 июня 2002 г.- Москва, 2002.-С. 878-880

7. Ermolenko A. S., Kulikov Yu. A. Local crystal field symmetry breaking as ultimate reason of ferromagnetism onset in PrNis^Cu^ pseudobinaries.// Euro-Asian Symposium «Magnetism on Nanoscale»-Estmag. Abstracts, 2326 September 2007.- Kazan, 2007.- P. 267.

Список цитированной литературы.

I. Shimizu M., Miyazaki M. and Inoue J Л JMMM.-1988.- V. 74.- P. 309315.

- 2. Kuchin A. G., Ermolenko A. S., Khrabrov V. I, Makarova G. M., Belozerov E. V. //JMMM, 1996, v. 159, p. 309.

3. Ирхин Ю. П., Заболоцкий E. И., Розенфельд Е. В.//ФММ.- 1980.-49.-Вып. 6.-С. 1216-1227.

4. Розенфельд E. В., Медведев M. В Л ФММ.- 1996.- 81.-Вып. 6.-С 4257.

5. Кучин А. Г., Ермоленко А. С., Храбров В. И., Макарова Г. М. //ФММ.- 1995.-Вып. 79.-С. 48-52.

6. Gignoux D., Nait-Saada A., R. Perrier de la Bâtliie.// J. de Phys.- 1979.-V. 40.- № 5.-P. 188.

7. Aubert G., Gignoux D., Hennion В., Michelutti В., Nait Saada A.// Solid State Commun.- 1981.-V. 37.-P. 741.

8. Goremychkin E. A., МиЫе E., Ivanitskii P. G., Krotenko V. T., Pasechnik M. V.//Phys. Stat. Sol.- 1984.-V. 121.-P. 623.

9. Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Nait-Saada A., Schmitt D., Takeuchi Y.//JMMM.-1989.-V. 80.-P. 142.

10. Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Nait-Saada A., Schmitt D.// Phys. Rev. В.- 1988.-V. 37.-P. 1733.

II. Fischer G., Meyer A.// Solid State Commun.- 1975.- V. 16.- P. 355.

12. Ermolenko A. S.// IEEE Trans. On Magn.- 1979.- Mag-15.-№ 6,- P.-1765-1770.

Отпечатано на Ризографе ИФМ УрО РАН тираж 85 ЗАК. №62 объем 1.0 п.л. формат 60x84 1/16 620041, г. Екатеринбург ГСП-170, ул. С. Ковалевской, 18

Введение.

Глава 1. Структура и магнитные свойства бинарных и псевдобинарных редкоземельных соединений с кристаллической структурой типа CaCus.

1.1. Особенности кристаллизации и кристаллическая структура соединений RNi5 и RCo5.:.

1.2. Магнитные свойства соединений RNi5 и RC05. Роль обменных взаимодействий и кристаллического поля в формировании магнитных свойств.

1.3. Основу теории кристаллического поля, ее применение для объяснения магнитокристаллической анизотропии соединений

RNi5 и RC05.

1.4. Применение теории КП к соединениям RN15.

1.5. Применение теории КП к соединениям RCo5.

1.6. Спонтанные спин-ориентационные переходы в соединениях RC05.

1.7. Индуцируемые магнитным полем ориентационные фазовые переходы.

1.8. Легирование как способ влияния на магнитные свойства соединений RNi5 и RCo5.

1.8.1. Структурные особенности псевдобинарных соединений.

1.8.2. Влияние легирования на магнитные свойства соединений

R|-,R7T5.

1.8.3. Влияние легирования на магнитные свойства соединений

R(Ti.M)5.

1.9. Магнитные свойства соединений RNi5.^Cu^.

1.10. Магнитные свойства соединений RxR'i.xCo5.

3.2. Экспериментальные исследования.60

3.2.1. Кристаллическая структура.60

3.2.2. Магнитные свойства соединений RNis.^Cu^ с немагнитными R.61

3.2.3. Магнитные свойства соединений RNis^M* с магнитными R.61

3.2.3.1. Температуры Кюри соединений RNis.^Cu*.63

3.2.3.2. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой базисной плоскостью.64

3.2.3.3. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой осью с.66

3.2.3.4. Спонтанный магнитный момент.68

3.2.3.5. Коэрцитивная сила.68

3.3. Модель и расчет влияния локальных хаотических кристаллических полей на магнитные свойства.70

3.3.1. Описание модели.70

3.3.2. Методика и порядок расчета.78

3.3.3. Результаты расчета и их обсуждение.78

3.3.3.1. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой базисной плоскостью.78

3.3.3.2. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой осью с.82

3.3.3.3. Расчет магнитных свойств PrNis^Cu*.82

3.3.3.4. Спектры КП различных R ионов.85

3.4. Обсуждение результатов.89

3.4.1. Магнитная восприимчивость с немагнитными R.89

3.4.2. Температуры Кюри.90

3.4.3. Спонтанный магнитный момент. 91

3.4.4. Коэрцитивная сила. 93

3.4.5. Магнитные свойства PrNis-^Cu^. 93

3.5. Заключение по главе. 95

Глава 4. Магнитные свойства соединений RxR'i.xCo5 в сильных магнитных полях. 96

4.1. Введение.•. 96

4.2. Экспериментальные исследования соединений Nd^Y^Cos. 97

4.2.1. Кривые намагничивания монокристаллов NdCo5. 97

4.2.2. Кривые намагничивания монокристаллов Nd^Y^Cos. 100

4.3. Расчет магнитных свойств соединений Nd^Y]^Co5. 102

4.3.1 Описание модели 1. 102

4.3.2. Описание модели 2. 105

4.3.3. Результаты расчета. 107

4.3.3.1. Результаты расчета по модели 1. 107

4.3.3.2. Результаты расчета по модели 2. 110

4.3.3.3. Расчет магнитных свойств соединений Nd^Sm^Cos. 111

4.3.4. Спектр КП иона Nd. 115

4.4. Обсуждение результатов. 117

4.4.1. Кривые намагничивания вдоль оси с монокристаллов

Nd^Y^Cos. Фазовые переходы первого рода. 117

4.4.2. Большая анизотропия намагниченности в базисной плоскости

NdCo5. 120

4.4.3. Спин-переориентационные фазовые переходы. 125

4.5. Заключение по главе. 127

Выводы. 129

Литература. 131

Благодарности. 143

Введение.

Редкоземельные металлы образуют многочисленные соединении, как с другими металлами, так и с неметаллическими элементами. В первом случае их принято называть интерметаллидами. Их бурное изучение началось во второй половине минувшего столетия и продолжается до настоящего времени. Это связано с чрезвычайно разнообразными и интересными их физическими свойствами. Особое внимание исследователей было уделено интерметаллидам редкая земля (R) - Зс1-металл (Т), не в последнюю очередь, благодаря большой привлекательности их магнитных свойств для практических применений. Действительно, уже в 70-х годах на основе этих интерметаллидов были реализованы постоянные магниты и магнитострикционные материалы с выдающимися служебными характеристиками. Выяснение физической природы магнитных свойств 4f-3d интерметаллидов представляло самостоятельную интересную и важную проблему, что также стимулировало интенсивное их исследование.

В рассматриваемом случае имеет место гибридизация двух видов носителей магнитного момента: 3d и 4f электронов. В Зd-мeтaллax магнитные электроны находятся во внешнем, слабо экранированном слое и образуют с 4s электронами общую энергетическую зону. Их магнетизм, поэтому имеет коллективизированный (зонный) характер. В редкоземельных металлах 4f электроны являются внутренними, хорошо заэкранированными и в значительной мере сохраняют свои индивидуальные свойства. Их магнитные моменты являются локализованными и, как правило, близки к магнитным моментам свободных атомов. Эти специфические особенности 3d и 4f металлов в значительной мере сохраняются и в 4f-3d интерметаллидах. Поэтому последние и обладают весьма интересными свойствами, выяснение закономерностей формирования которых представляет увлекательную научную проблему.

Данная работа посвящена исследованию 4f-3d соединений, имеющих гексагональную структуру типа СаСи5. Бинарные соединения такого типа существуют лишь с двумя Зс1-металлами - никелем и кобальтом. Оба ряда соединений, RNi5 и RCo^, по-сиосму интересны. В соединениях Kislis внешние электроны R-атомов практически заполняют 3d зону никеля, и последний не имеет магнитного момента в соединениях с немагнитными R (кроме La и Lu, в состав R обычно включают Y - химический аналог La). В соединениях с магнитными R под влиянием 4f-3d обменного взаимодействия 3d-30Ha никеля расщепляется и появляется индуцированный магнитный момент у никелевой подсистемы. Между 4f электронами R ионов реализуется косвенное обменное взаимодействие через электроны зоны проводимости, что и обеспечивает существование ферромагнетизма в RNis. Ввиду слабости косвенного обмена, большую роль в этих соединениях играют эффекты кристаллического поля (например, в PrNi5 кристаллическое поле полностью замораживает магнитный момент иона Рг3+). Поэтому эти соединения являются хорошими модельными объектами для изучения влияния кристаллических полей на магнитные свойства R ионов. К настоящему времени бинарные соединения RNis достаточно хорошо изучены. Менее изучено влияние замещающих никель металлов других групп на магнитные свойства твердых растворов на основе соединений RNi5 (в дальнейшем будем называть их псевдобинарными соединениями). Из общих соображений, при таких замещениях возможны, по крайней мере, два механизма такого влияния. Во-первых, изменится число электронов в зоне проводимости и плотность состояний вблизи уровня Ферми. Последнее приведет к изменению магнитных свойств 3d подсистемы, вплоть до возможного появления ферромагнетизма в соединениях с немагнитными R, как это, например, предсказывается в работе [1]. Экспериментально этот механизм изучен слабо. Во-вторых, при частичном неупорядоченном замещении никеля появятся дополнительные нерегулярные локальные кристаллические поля на узлах R из-за различия зарядов ионов никеля и замещающих элементов. Это приведет к нерегулярному изменению спектра основного J мультиплета R ионов, а значит и к соответствующему изменению магнитных свойств псевдобинарных соединений. Такой механизм упоминается в работах [2-6] в качестве одной из причин появления ферромагнетизма в псевдобинарных сплавах Рг№5.ЛСиЛ. Несомненно, актуальна проблема как его экспериментального исследования, так и разработки методов теоретического описания связанных с ним эффектов.

Магнитные свойства соединений RCo5, в отличие от RNis, в значительной степени определяются 3d подсистемой. Сильное прямое обменное взаимодействие Со-Со обеспечивает упорядоченное ферромагнитное состояние до температур, близких к 1000 К в соединениях как с магнитными, так и с немагнитными R. Обменными взаимодействиями R-R здесь можно пренебречь, так как они слабы в сравнении как с Со-Со, так и с R-Co взаимодействием. Последнее обеспечивает магнитное упорядочение R подрешеток до высоких температур. Эффекты кристаллического поля в этих соединениях в значительной мере подавляются сильным R-Co обменом, но, тем не менее, именно они ответственны за очень высокую магнитокристаллическую анизотропию этих соединений. Именно она обеспечивает выдающиеся свойства постоянных магнитов реализованных на основе соединения SmCos. Несмотря на довольно удачные попытки описания магнитной анизотропии соединений RCo5 в рамках теории кристаллического поля, здесь существует ряд белых пятен и противоречий, требующих дальнейших исследований. В частности, не всегда удается объяснить закономерности изменения магнитокристаллической анизотропии в рядах R[^R'xCo5. Особенно показательной является ситуация с системами Y|^Nd^Co5 и Smi^Nd^Co5. Для описания их магнитокристаллической анизотропии требуется вводить нереалистично большие параметры кристаллического поля четвертого и шестого порядков. Это показывает, что используемые при этом модели не отражают в полной мере реальный вклад различных взаимодействий в формирование магнитокристаллической анизотропии этих соединений. Следует отметить, что дальнейший прогресс в интерпретации их магнитных свойств, требует и более детальных экспериментальных исследований на монокристаллических образцах в широком диапазоне магнитных полей и температур.

Учитывая вышеизложенные обстоятельства, мы ставили в данной работе следующие задачи:

1. Провести систематическое исследование магнитных свойств монокристаллов псевдобинарных соединений с R = La, Lu, Се, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm и M = Си, Al.

2. Разработать методику учета нерегулярных локальных кристаллических полей при расчете магнитных свойств монокристаллов псевдобинарных соединений и применить ее для интерпретации полученных экспериментальных результатов.

3. Исследовать процессы намагничивания монокристаллов сплавов Y^NdjCos в магнитных полях до 360 кЭ, в интервале температур 4.2 - 300 К. Провести расчет полученных кривых намагничивания с целью определения параметров кристаллического поля и межподрешеточного обменного взаимодействия для этой системы.

4. Провести альтернативный расчет кривых намагничивания монокристаллов Y|.^Nd^Co5 с учетом возможного влияния нерегулярных кристаллических полей примесных атомов (например, водорода).

На защиту выносятся следующие результаты:

1. Установление пределов существования псевдобинарных однофазных интерметаллидов RNii.^Cu^, определение их структуры и параметров решетки.

2. Результаты измерения магнитной восприимчивости систем RNii.^Cu* с немагнитными R = La, Lu, Се и установление максимумов на зависимостях /(х).

3. Кривые намагничивания монокристаллов RNii^Cu^ (R = Tb, Dy, Но, Er) и TbNi^Al, при 4.2 К.

4. Обнаружение и объяснение резкого спада спонтанной намагниченности, измеренной при 4.2 К, в зависимости от х в системах RNi^Cu* (R = Tb, Dy, Но) и TbNii.jAlj, а также максимумов на зависимостях 7с (х) и Нс(х).

5. Методика расчета кривых намагничивания монокристаллов псевдобинарных интерметаллидов с учетом нерегулярных локальных кристаллических полей.

6. Кривые намагничивания монокристаллов системы Y|.xNdxCo5 в полях до 36 кЭ при температурах 4.2 - 300 К и установление возможности их расчета с использованием единого набора параметров кристаллического поля.

7. Альтернативный расчет кривых намагничивания монокристаллов системы Y|^NdjCo5 с учетом возможного влияния нерегулярных локальных кристаллических полей от примесных атомов.

5. Выводы.

В работе проведено систематическое экспериментальное исследование структуры и магнитных свойств монокристаллов соединений RNi5.AMA с R = La, Lu, Се, Nd, Sm, Tb, Dy, Ho, Er, Tm и M = Си, Al, а также магнитных свойств монокристаллов соединений Yi.ANdACo5. Полученные результаты и их теоретический анализ позволяют сделать следующие выводы.

1. ■ Установлены пределы существования псевдобинарных однофазных интерметаллидов RNi^M*, определена их структура и параметры кристаллической решетки.

2. Показано, что наличие максимумов на концентрационной зависимости парамагнитной восприимчивости является общим свойством псевдобинарных соединений RNis^M* с немагнитными R = Y, La, Се, Lu. Рассчитанные из первых принципов концентрационные зависимости парамагнитной восприимчивости удовлетворительно коррелируют с экспериментальными результатами для соединений с R = Y, La.

3. Установлены следующие особенности магнитных свойств монокристаллов RNi^M* (R = Tb, Dy, Но, Er) и TbNi^Al*: а) резкий спад спонтанной намагниченности, измеренной при 4.2 К, с ростом jc; б) наличие максимумов на зависимостях точек Кюри от jc; в) резкое (на 3 - 4 порядка) возрастание коэрцитивной силы в псевдобинарных сплавах, по сравнению с бинарными.

4. Разработана методика учета влияния нерегулярных локальных кристаллических полей на магнитные свойства псевдобинарных соединений RNi^M* с магнитными R, позволившая удовлетворительно объяснить наблюдавшиеся экспериментально особенности зависимости этих свойств от концентрации х.

5. Исследованы процессы намагничивания монокристаллов сплавов Y\. ^NdACo5 в магнитных полях до 360 кЭ, в интервале температур 4.2 - 300 К. Показано наличие в данных соединениях индуцированных магнитным полем ориентационных фазовых переходов первого рода для 0.3 < х < 1.

6. Проведен теоретический анализ полученных экспериментальных кривых намагничивания монокристаллов соединений Yj^Nd^Cos. Найден единый набор параметров кристаллического поля для всех концентраций х и температур, позволяющий удовлетворительно описать все экспериментальные результаты, включая большую анизотропию намагниченности в базисной плоскости монокристалла NdCo5, ее зависимость от температуры и напряженности магнитного поля. При этом параметры кристаллического поля А°, Л6° и А* оказались выше параметра А°, что трудно объяснить в случае рассматриваемых соединений.

7. Предложен альтернативный расчет кривых намагничивания монокристаллов Yi^Nd^Cos с учетом возможного влияния нерегулярных локальных кристаллических полей примесных атомов (предположительно, водорода). Установлено, что такой учет приводит к существенному снижению параметров регулярного кристаллического поля высоких порядков.

8. Показано, что найденные для системы Y^Nd^Cos наборы параметров кристаллического поля "позволяют хорошо описать и имеющиеся экспериментальные данные о магнитных свойствах монокристаллов Sm^Nd^Cos.

1. Shimizu М., Miyazaki М. and 1.oue J. Magnetic properties of pseudobinary compounds of Y-(Fe,Co), Y-(Co,Ni) and Y-(Ni,Cu) systems//JMMM.- 1988.-V. 74.-P.309-315.

2. Kuchin A. G., Ermolenko A. S., Khrabrov V. I, Makarova G. M., Belozerov E. V. Original magnetic behaviour observed in RNi5^Cu^ alloys (R = Pr, Gd or Y)//JMMM.- 1996,- V.159.-P. 309.

3. Kuchin A. G., Ermolenko A. S., Khrabrov V. I, Makarova G. M. Effect of random local crystal fields on magnetic properties of rare-earth RNi5-^Cu^ compounds// Phys. Stat. Sol.-1996.-V. 197.-P. 447-451.

4. Ermolenko A. S., Kuchin A. G., Pirogov A. N., Mushnikov N. V., Khrabrov V. I., Schneider R., and Goto T. Onset of ferromagnetism in PrNi5.^Cu^ alloys//Proc. of Moscow Int. Symposium on Magnetism.- Moscow.- 1999.- Pt 2- P. 332-335.

5. Ermolenko A. S. Effects of chaotic local crystal fields in pseudobinary rare-earth intermetallides//Low temperature physics.-2002 -V. 28.-№. 10.-P. 749-754.

6. Kuchin A. G., Gurevich A. M., Dmitriev V. M., Terekhov A. V., Chagovets Т. V., Ermolenko A. S. Magnetism of the singlet-singlet system PrNis^Cu// J. of Alloys and Compounds.-2004.-V. 368.-P. 75-78.

7. Velge W.A.J.J., Buschow K.H.J. Magnetic and crystallographic properties of some rare earth cobalt compounds with CaZn5 structure//J. Appl. Phys.-1968.-V. 39.-P. 1717-1720.

8. Wallace W. E., Volkmann Т. V., Hopkins H. Magnetic characteristics of some ternary intermetallic compounds containing lanthanides//J. Solid State Chem.- 1971.-V.3.-P. 510-514.

9. Тейлор К. Интерметаллические соединения редкоземельных металлов-М.:Мир.- 1974.-С. 138.

10. Верник Дж. X. Структуры и свойства некоторых промежуточных фаз// Физическое металловедение.- М.: Мир.- 1967.-Вып. 1.-С. 220-277.

11. Гшнейднер К. А. Сплавы редкоземельных металлов.- М.: Мир.-1965.- С.213.

12. Савицкий Е. М., Терехова В. Ф. Металловедение редкоземельных металлов.-М.: Наука.- 1975.- С. 241.

13. Polleg J., Carlson О. N. The yttrium-cobalt system// J. Less- Common. Metals.-1963.-V. 9.-P. 281-286.

14. Buschow K.H. J. Rare-earth-cobalt intermetallic compounds//Philips Res. Repts.-1971.-V. 26.-P.49-64.

15. Buschow K.H. J., Van Der Goot A. S. Intermetallic compounds in the system samarium-cobalt//J. Less Common Met.- 1968.-V. 14.-P. 323-328.

16. Макарова Г. M., Магат JI. М. Рентгенографическое исследование распада твердого раствора на основе соединения SmCos/ADMM.- 1977.-V. 43.-Р. 10031007.

17. Den Breder F.J. A., Buschow K.H. J. Coercive force and stability of SmCo5 and GdCo5//J. Less- Common. Metals.- 1972.-V. 29.-P. 65-73.

18. Buschow K.H. J On the eutectoid decomposition of CaCu5- type rare-earth-cobalt phases// J. Less- Common. Metals.- 1974.-V. 37.-P. 91-102.

19. Buschow K.H. J Intermetallic compounds of rare- earth and 3d-transition metals// Repts. Progr. Phys.- 1977.-V. 40.-P. 1179-1256.

20. Спеддинг Ф., Даан А. Редкоземельные металлы: Пер. с англ.- М.: Металлургия.- 1965.-С.198.

21. Buschow K.H. J Crystal structures, magnetic properties and phase relations of erbium-nickel intermetallic compounds// Less- Common. Metals.- 1968.-V. 16.-P. 45-53.

22. Вонсовский С. В. Магнетизм.- М.:Наука.-1971.-С. 1032.

23. Тейлор К., Дарби М. Физика редкоземельных соединений: Пер. с англ.- М.: Мир.-1974.-С. 374.

24. Gignoux D., Givord D., Del Moral A. Magnetic properties of Gd^Y^Nis alloys//Solid State Commun.-1976.-V.19.-№ 9.-P. 891-894.

25. Wallace W. E. Rare-earth intermetallics.- N. Y.- L.: Academic Press.- 1973.- P. 226.

26. Nesbitt E. A., Williams H. J., Wernick J. H., Sherwood R. C. Magnetic moments of transition and rare-earth elements//J. Appl. Phys.- 1962.-V. 33.-№ 5.-P. 1674132

27. Bechman С. A., Wallace W. E., Craig R. S. Low temperature heat capacities of DyNij, HoNij and ErNi5//J. Phys. Chem. Solid.- 1974.-V. 35.- № 3.-P. 463-464.

28. Sankar S. G., Keller D. A., Craig R. S., Wallace W. E., Rao V. U. S. Heat capacities and related thermal properties of DyNi5, HoNi5 and ErNi5 between 5 and 300 К// J. Solid State Chem.- 1974.-V. 9.- № l.-P. 78-81.

29. Buschow K.H. J., Van Der Goot A. S. Intermetallic compounds in gadolinium-cobalt//J. Less Common Met.- 1969.-V. 17.-P. 249-254.

30. Strnat K., Hoffer G., Ostertag W., Olson W.C. Ferrimagnetism of rare-earth-cobalt intermetallic compounds R2Coi7//J. Appl. Phys.- 1966.-V. 37.-P.1252-1253.

31. Buschow K.H. J., Van Der Goot A. S. Phase relation, crystal structures and magnetic properties of erbium-iron compounds// Phys. State. Sol.- 1969.-V. 35.-P. 515-522.

32. Nassau K., Cherry L. V., Wallace W. E. Intermetallic compounds between lanthanous and transition metals of the first long period// J. Phys. Chem. Solids.-1960.-V. 16.-P. 131-142.

33. Nesbitt E. A., Williams H. J., Wernick J. H., Sherwood R. C. Magnetic moments of transition and rare-earth elements//J. Appl. Phys.- 1961.-V. 32.-P. 342-343.

34. Ермоленко А. С. Магнетизм высокоанизотропных редкоземельных соединении типа RCo5/^hcc. . д-ра физ.-мат. наук.-Свердловск.-1983.-С. 367.

35. James W., Lemaire R. and Bertalin E. F. Magnetic structure of YCoj and HoCo5//Paris, C. R. Acad.-1962.-V. 255.-P. 896-898.

36. Bertalin E. F, В Van Laar et al. Stude magnetique du compose intermetallique NdCo5// J. Phys. Chem. Solids.- 1966.-V. 27.-P. 1287-1290.

37. Katsuraki H., Yoshii S. Magnetic structure and magnetocristalline anisotropy of HoCo5// J. Phys. Soc.-Japan.- 1968.-V. 24.-P. 1171-1172.

38. Kren E., Schweitzer J., Tasset F. Investigation of magnetic moments in alloys yttrium-cobalt by diffraction polarzeit neutrons// Phys. Rev.- 1969.-V. 186.-P. 474484.

39. Lemaire R., Schweitzer J. Structures magnetiques des composis intermetalliques

40. CeCo5 et TbCo5// J. de Phys.- 1967.-V. 28.-P. 216-219.

41. Hoffer G., Strnat K. Magnetocrystalline anisotropy of YCo5 and Y2Co17// IEEE Trans. On Magnetics.- 1966.- Mag-2.-P. 487-488.

42. Buschow K.H. J., Naastepad P. A., Westendorp E. F. Preparation of SmCo5 permanent magnets// J. Appl. Phys.- 1969.-V. 40.-P. 4029-4032.

43. Bens M. G., Martin D. L. Cobalt- samarium permanent magnets prepared by liquid phase sintering//Appl. Phys. Lett.- 1970.rV. 17.-P. 176-177.

44. Nesbitt E. A., Wernick J. H., Corenzwit E. Rare-earth permanent magnets.- New York-London, Academic Press.- 1973 .-P. 167.

45. Nesbitt E. A. New permanent magnet materials containing rare earth metals// J. Appl. Phys.- 1969.-V. 40.-P. 1259-1271.

46. Becker J. J. Rare-earth-compounds permanent magnets//J. Appl. Phys.- 1970.-V. 41.-P. 1055-1064.

47. Bloch F., Gentils G. Magnetic anisotropy in ferromagnetic single crystals//Z. Phys.- 1931.-B. 70.-P. 395-408.

48. Wolf W. P. Effect of crystalline electric fields on ferromagnetic anisotropy// Phys. Rev.-1957.-V. 108.-P. 1152-1157.

49. Yosida К and Tochiki M. On the origin of the magnetic anisotropy energy of ferrites// Prog. Theor. Phys.- 1957.-V. 17.-P. 331-359.

50. Folen V. J. and Rade G. T. Magnetocrystalline anisotropy of Mg-Fe ferrites: temperature dependence, ionic distribution effects, and the crystalline field model// J. Appl. Phys.- 1958.-V. 29.-P. 438-440.

51. Абрагам А., Б лини Б. Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов: Пер. с англ. -М.: Мир.-1973.-Т. 2.-С. 349.

52. Stevens К. W. Н. Matrix elements and operator equivalents connected with the magnetic properties of rare earth ions// Proc. Phys. Soc.- 1951.-V. 65A.-P. 209-215.

53. Freeman A. J. Energy band structure, indirect exchange interactions and magnetic ordering// Magnetic properties of rare earth metals, Plenum press.- 1972.- Ch. 6.-P. 245-333. .

54. Gignoux D., Nait-Saada A., Perrier de la Bathie R. Magnetic properties of TbNi5 and HoNi5 single crystals//J. de Physique.- 1979.-V. 40.- № 5.-P. 188-192.

55. Aubert G., Gignoux D., Hennion В., Michelutti В., Nait Saada A. Bulk magnetization study of a DyNi5 single crystal// Solid State Commun.- 1981.-V. 37.-P. 741.

56. Escudier P., Gignoux D., Givord D., Lemaire R. Crystal field effects in ErNi5// PhysicaBC.- 1977.-V. 86-88.-Part l.-P. 197-198.

57. Barthem V. M. T. S., Gignoux, Schmitt. Magnetic and magnetelastic properties of the hexagonal TmNi5// JMMM .- 1989.-V. 78.-P. 56.

58. Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Nait-Saada A., Schmitt D. Magnetic properties of the hexagonal NdNi5 and NdCu5 compounds//JMMM .-1989.-V. 80.-P. 142-148.

59. Barthem V.M.T.S., Gignoux D., Nait-Saada A., Schmitt D. Magnetic and magnetoelastic properties ofPrNi5 single crystal//Phys. Rev. B.-1988.-V. 37.-P. 1733.

60. Bleaney B. Crystal field effects and the co-operative state. 1. A primitive theory// Proc. Roy. Soc. A.- 1963.-V. 276.-P. 19-27.

61. Bleaney B. Magnetic moments of the lanthanon-nickel compounds// Proc. Roy. Soc. Lond.- 1963.-V. 82.-P. 469-471.

62. Andres K., Darak S. and Ott H. R., Crystal-field effects in PrNi5: comparison of calculations with experiments//Phys. Rev. В.- 1979.-V. 19.-P. 5475.

63. Reiffers M. Naidyuk Yu. G., Jansen A. G. M., Wyder P., Yanson I. K., Gignoux D. and Schmitt.// Direct measurement of the Zeeman splitting of crystal-field levels in PrNi5 by point-contact spectroscopy// Phys. Rev. Lett.-1989.- V. 62.-P. 1560.

64. Amato A., Buhrer W., Grayevsky A., Gygax F. N., Furrer A., Kaplan N. and Schenck A. Magnetic excitations in single crystal PrNi5 //Solid State Commun.-1992.-V.82.-P. 767-771.

65. Tatsumoto E., Okamoto Т., Fyjii H., Inoue C. Saturation magnetic moment and crystalline anisotropy of compounds RCo5// J. de Phys.- 1971.-V. 32.- C-l.-P. 550-52

66. Ермоленко А. С. Температурная зависимость магнитной кристаллической анизотропии интерметаллических соединений типа RC05//TP. Международ, конф. по магнетизму МКМ-73. —М.: Наука.- 1974.-Т. 1.-С. 231-236.

67. Ирхин Ю. П., Заболоцкий Е. И., Розенфельд Е. В., Карпенко В. П. кристаллическое поле и магнитная анизотропия в соединениях RCo5//OTT.-1973.-Т. 15.-С. 2463-2466.

68. Greedan J. Е., Rao V. U. An analysis of the RE contribution to the magnetic anisotropy in RCo5 and R2C017 compounds// Solid. State Chem.-1973.-V. 6.-P. 387395.

69. Ермоленко А. С. Магнитокристаллическая анизотропия ионов неодима и тербия в соединениях RCoy/OMM.- 1982.-Т. 53 .-С. 706-712.

70. Ермоленко А. С., Рожда А. Ф. Магнитокристаллическая анизотропия ионов диспрозия и эрбия в соединениях RCo5/A£MM.- 1983.-Т. 55.-С. 267-272.

71. Ермоленко А. С., Рожда А. Ф. Магнитные свойства монокристаллов сплавов HoxYUxCo5+q.5x II ФММ.-1982.-Т. 54.-С. 697-704.

72. Ермоленко А. С. Магнитные •• свойства монокристаллов соединений ?txYUxCo5 и Pr^Sm^Cos //ФММ.- 1983.- Т. 55.-С. 503-509.

73. Ermolenko A. S. Magnetocrystalline anisotropy of rare-earth compounds//Proceedings of VI international workshop on rare earth-cobalt permanent magnets and their applications, Baden, Vienna, Austria.- 1982.-P. 771-783.

74. Bartashevich M. I, Goto Т., Yamaguchi M. and Yamamoto I. High field magnetization of NdCo5 and ШС05Н3 single crystals//Solid State Commun.-1993.-V. 87.-P. 1093-1095.

75. Ермоленко А. С. Магнитные свойства сплавов Nd^Yi^Co5// ФММ.- 1980.-T. 50.-C. 962-970. .

76. Zhao Tie-song, Jin Han-min and Chen Hong. Magnetic properties of R ions in RCo5 compounds (R=Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho and Er)//Physic Review B.-V. 43.-№ 10.-P. 8593-8598.

77. Han Xiu-feng, Zhao Tie-song and Jin Han-min. Crystalline electric field in Nd,Smi.,Co5 compounds//JMMM.-l99l.-V. 102 .-P. 151-158.

78. Huang X. R., Li Z. S. and. Jin H. M. On the magnetic properties of compounds Nd,Y1.,Co3//JMMM.-1993.-V. 128.-P. 73-78.

79. Ирхин Ю. П., Розенфельд E. В. Феноменологическая теория магнитнойанизотропии соединений RCo5//OTT.- 1974.-Т. 16.-С. 485-489.

80. Callen Е. R., Callen Н. В. Anisotropic magnetization//! Phys. Chem. Solids.-1960.-V. 16.-P. 310-328.

81. Aubert G., Escudier P. Anisotropy of energy and magnetization of 3d metals//Tp. междунар. конф. по магнетизму MKM- 73/М.: Наука.-1974.-Т. 1.-С. 215-219.

82. Escudier P. L'anisotropie de l'aimantation: un parameter important de ranisotropiemagnetocrystalline//Annal. Physique.-1975.-V. 9.-P. 125-173.

83. Березин А.Г., Левитин P. 3. Влияние сильного магнитного поля на спин-переориентационный переход в DyCo5.3 // ЖЭТФ.-1980.-Т. 79.-С. 1109-1119.

84. Asti G., Bolzoni F., Leccabue F., Panizzieri R., Pareti L. and Rinaldi S. High field first order trasitions in PrCo5: the role of the K3 anisotropy constant//JMMM.-1980.-V. 15-18.-P. 561-562.

85. Asti G., Bolzoni F. Theory of first order magnetization processes: uniaxial anisotropy//JMMM.-l980.-V. 20.-P. 29-43.

86. Grechnev G. E., Eriksson G., Johansson В., Korzhavyi P. A., and Svechkarev I. V. Itinerant magnetism in RNi5.,Cu, (R=Y, Pr, Gd) alloys// MISM.- 1999.-Part 2.-P. 75-78.

87. Ермоленко А. С., Королев А. В. Гигантская коэрцетивная сила и некоторые особенности процессов перемагничивания массивных монокристаллов интерметаллических соединений 8т(Со1.^у5//ЖЭТФ.- 1975.-Т. 21.-С. 34-37.

88. Ермоленко А. С., Королев А. В., Рожда А. Ф. Механизм процессов перемагничивания квазибинарных редкоземельных соединений типа R(Co,M)5 //ФММ,- 1976.-Т. 42.-С. 518-526.

89. Ермоленко А. С., Рожда А. Ф. Магнитные свойства и процессы перемагничивания квазибинарных соединений типа R(Co,Ni)s// ФММ.-1977.-Т. 43.-С. 312-319.

90. Ermolenko A. S., Korolyov A. V., Rozhda A. F. Magnetic properties and magnetic reversal peculiarities of single crystals of R^o^Ni^j compounds//IEEE Trans. Magn.- 1977.- Mag-13.-P. 1339-1341.

91. Ермоленко А. С., Королев А. В., Рожда А. Ф. Процессы перемагничивания ферромагнетиков с узкими доменными границами// Изв. АН СССР, сер. физич.-1978.-Т. 42.-С. 1762-1769.

92. Гуревич A.M., Дмитриев В. М., Ермоленко А. С., Еропкин В. Н., Кучин А. Г., Пренцлау Н. Н., Терехов А. В. Концентрационная зависимость плотности состояний в парамагнетиках Паули YNi5.xCux// Физика низких температур.-2001.-Т. 27.-С. 896-900.

93. Gignoux D., Givord F., Lemaire R., Launois H., Sayetat F. Valence state of cerium in the hexagonal CeMs compounds with the transition metals// J. de Phys.-1982.-V. 43.-P. 173.

94. Burzo E., Pop V., Costina I. Spin fluctuations in the YNi5.xCux system // JMMM.-1996.-V. 157/158.-P. 615.

95. Burzo E., Chiuzbaian S.G., Chioncel L., Neumann M. Magnetic and electronic properties of the LaNi5.xCux system //J. Phys.: Condens. Matter.- 2000.-V. 12.-P. 5897.

96. Ермоленко А. С. Обменные взаимодействия и магнитокристаллическая анизотропия соединений Nd^Yi.^Co5 // Изв. АН СССР, сер. физич.- 1980.-Т. 44.-С. 1429-1433.

97. Heinrich J. P., Miller A. E. Magnetization and magneto crystalline anisotropy of mxYUxCos alloys/ЛЕЕЕ Trans. Magn.- 1977.- Mag-13.-P. 1336-1338.

98. Ермоленко А. С., Рожда А. Ф. Ориентационные фазовые переходы в сплавах Nd,Sm,.,Co5/ADMM.- 1980.-Т,50.-С. 1186-1191.

99. Frederick W. G. D., Hoch M. Magnetic properties of single crystals of Nd,Smi.,Co5 alloys/ЛЕЕЕ Trans. Magn.- 1975.- Mag-1 l.-P. 1434-1436.

100. Ермоленко А. С. Магнитные свойства монокристаллов соединений Pr,Y,.,Co5 и Рг^т1.дСо5//ФММ,- 1983.-Т. 55.-С. 503-509.

101. Andoh Y., Fujii H., Fujiwara H., Okamoto Т. Magnetization andmagnetocrystalline anisotropy of RxYi.xCo5 (R=Pr and Sm) compounds//! Phys. Soc. Japan.-1982.-V. 51.-P. 435-440.

102. Ермоленко А. С., Щербакова E. В. Магнитные свойства квазибинарных редкоземельных соединений RxSm^Cos (R=Y, La, Се, Nd)/M>MM.-1979.-T. 48.-C. 275-280.

103. Ермоленко А. С., Щербакова E. В., Рожда А. Ф. Магнитокристаллическая анизотропия и скачкообразное перемагничивание монокристаллов соединений PrxSm1.xCo5/AX>MM.-1977.-T. 43.-С. 753-758.

104. Ирхин Ю. П., Заболоцкий Е. И., Розенфельд Е. В. Влияние локальной симметрии на магнитную анизотропию сплавов//ФММ.-1980.-Т. 49 (6).-С. 12161227.

105. Розенфельд Е. В., Медведев М. В. Кристаллические поля в металлах и локальная магнитная анизотропия//ФММ.-1996.-Т. 81.-Вып. 6.-С. 42-57.

106. Ermolenko A. S. Alloying Influence on Structure and Magnetic Properties of 3d-4f Intermetallics/ZMaterials Science Forum.-2001.- V. 373-376.-P. 29-34.

107. Кучин А. Г., Ермоленко А. С., Храбров В. И., Макарова Г. М. Эффекты случайных локальных кристаллических полей в сплавах RNi5.,Cu, R= Рг, Nd, Tb, Ег//ФММ.-1995.-Т. 79 (З).-С. 48-52.

108. Hutchings М. Т. Point-Charge Calculations of energy levels of magnetic ions in crystalline electric fields// Solid state physics. -1964.-V. 16.-P. 227-273.

109. Goremychkin E. A., Muhle E., Ivanitskii P. G., Krotenko V. Т., Pasechnik M. V. Crystal electric field splitting • in TbNi5 and ErNi5 studied by inelastic neutron scattering//Phys. Stat. Sol.- 1984.-V. 121.-P. 623.

110. Гречнев Г. E., Логоша А. В., Свечкарев И. В., Кучин А. Г., Куликов Ю. А., Korzhavyi P. A., Eriksson О. Электронная структура и магнитные свойства сплавов RNi5.xCux (R= Y, La, Се)// Физика низких температур.-2006.-Т. 32.-№ 12.-С. 1498-1506.

111. Fischer G., Meyer A. Indirect exchange in the molecular field model// Solid State Commun.- 1975.-V. 16.-P.355.

112. Cyrot A., Lavagna M. Density of states and magnetic properties of the rare-earth compounds RFe2, RCo2 and RNi2 // J. de Phys.-1979.-V. 40.-P. 763.

113. Liu Z. S., Park J. G. The origin of ferromagnetic ordering in PrNi3.9Cui.i. ■ Physica B.-2002.-V. 322.-P. 133-139.

114. Алефельда Г., Фелькля И. Водород в металлах//Проблемы прикладной физики/ Издательство Мир.-М.:1981.-С. 221-234.

115. Alameda J. М, Givord D., Lemaire R. Co energy and magnetization anisotropics in RCo5 intermetallics between 4.2 К and 300 К// J. Appl. Phys.-1981.-V. 52.-P. 2079.

116. Ballou R., Deportes J., Gorges В., Lemaire R. Anomalous thermal variatin of the bulk anisotropy in GdCo5// JMMM.-1986.- V. 54-57.-P. 465-466.

117. Ballou R., Deportes J., Lemaire R. Anisotropic rare earth-cobalt exchange interactions in RCo5 intermetallics//JMMM.-1987.-V. 70.-P. 306.

118. Givord D. Laforest J. Lemaire R. and Lu Q. Cobalt magnetism in RCo5 -intermetallics: onset of 3d magnetism and magnetocrystalline anisotropy (R= rare earth or Th)//JMMM.-1983.-V. 31-34.-P. 191-196.

119. Sankar S. G., Rao V. U. S., Segal E., Wallace W. E., Frederick W. G. D. and Garret H. J. Magneto-crystalline anisotropy of SmCos and its interpretation on a crystal field model//Phys. Rev. B.-1975.-V. 1 l.-P. 435.

120. Ermolenko A. S. and Rozhda A. F. Magnetocrystalline anisotropy of Sm,.xNdxCo5 alloys//IEEE Trans. Magn. -1978.- Mag-14.-P. 676.

121. Ермоленко А. С. Аномалии намагничивания монокристаллов редкоземельных соединений с кобальтом//ФММ.-1982.-Т. 53.-С. 608-610.

122. Belorizky Е., FremyM.A., Givord D. Evidence in rare-earth (R)-transition metal (M) intermetallics for a systematic dependence of R-M exchange interactions on the nature of the R atomII J. Appl. Phys.-1987.-V. 61(8) .-P. 3971.

123. Розенфельд E. В. Физические причины возникновения скачков в процессе вращения намагниченности двухподрешеточного ферримагнетика при низких температурах//ЖЭТФ.-2003.- Т. 124.-Вып.4(10).-С. 1-12.

124. Lu Q. Contributionn experimentale a l'etude de l'echange et de l'anisotropydans les composes RCo5// These, Universite Scientifique et Medical de Grenoble.-1981.

125. Radwanski R. J. The rare earth contribution to the magnetocrystalline anisotropy in Rco5 intermetallics //JMMM .-1986.-V. 62.-P. 120.

126. Ibarra M. R., Morellon L., and Algarabel P. A. Single-ion competing magnetic anisotropies in Pr^Nd^Cos intermetallic compounds//Physical Review B.-1991.-V. 44.-P; 9368.

127. Kuchin A. G., Ermolenko A. S., Khrabrov V. I., Kourov N. I., Makarova G. M., Belozerov Ye. V., Lapina T. P., Kulikov Yu. A. Mechanism controlling magnetic properties of pseudobinary compounds TbNi^M^ (M=Cu or Al)// JMMM.-2002.-V. 238 .-P. 29-37.

128. Kuchin A.G., Ermolenko A.S.,.Kulikov Yu.A, Khrabrov V.I., Rosenfeld E.V., Makarova G.M., Lapina T.P., Belozerov Ye.V. Magnetic properties of RNi5.^Cu; intermetallics//JMMM.-2006.-V. 303 -P. 119-126.

129. Kulikov Yu.A., Ermolenko A.S., Mushnikov N.V. Influence of periodical and random local crystal fields on magnetic properties of Nd^Yj-^Cos compounds// JMMM.-2006.-V. 300- P. 433-436.