Влияние замещений в d-подсистеме на магнитные свойства интерметаллидов Y2Ni7 и YNi3 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

РГО од

•МОСКОВСКИЙ^ ОРДЕНА Ж1ИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ Л ** >пЬ ' И'ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМШИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

Физический факультет

На правах рукописи УДК 538.22

ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ АЛЕКСАНДР БОРИСОВИЧ

ВЛИЯНИЕ ЗАМЕЩЕНИЙ В с! - ПОДСИСТЕМЕ НА МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ИНг1ЕР1,1ЕТАЛЛДД0вУ2МЦИ з

Специальность 01.04.II - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва - 19УЗ

Работа выполнена на кафедре общей физики для естественных факультетов физического факультета Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Маркосян A.C.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Колмакова H.H. кандидат физико-математических наук, доцент Пастушенков Ю.Г.

Ведущая организация: Московский институт радиотехники, электроники и автоматики

Защита состоится "4P" Vl^aS 199fr. в !ю час. на заседании специализированного совета № 3 ОФТТ (К.053.05.77) в МГУ им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, аудитория

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

Автореферат разослан " jß" мЛо.^ 199 ^г. Ученый секретарь '

специализированного совета № 3 СФТТ (К.053.05.77) в МГУ им. М.В.Ломоносова,

кандидат физико-математических наук /О Т.М.Козлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В физике магнитных явлений представляют большой интерес I? - 3с1 - интерметаллиды, в которых редкоземельный (РЗ) металл Я сплавляется с 3с1 переходным металлом группы железа. В этих интерметаллидах одновременно существуют две магнитные подсистемы: редкоземельная подсистема локализованных ~ магнитных электронов и подсистема зонных с! - электронов. До последнего времени при исследовании магнитных свойств этих соединений основное внимание уделялось редкоземельной подсистеме. Между тем во многих случаях роль зонной с! - подсистемы в формировании магнитных свойств Я-^с! ~ интерметаллидов является определяющей. Но сравнению с редкоземельной подсистемой, магнетизм которой описывается в модели локализованных моментов с помощью атомных характеристик (спиновый, орбитальный, полный магнитные моменты атома), проблема описания магнетизма зонной с! -подсистемы оказывается более сложной из-за необходимости использовать кооперативные характеристики: энергетическую зависимость плотности электронных состоянийА/(Ю , положение уровня Ферми 8р и т.д.

Из-за гибридизации 3с1 - зоны переходного металла с 5е|(У)- зоной РЗ (иттрия) плотность Л - состояний в К~3е} - соединениях меняется очень сильно (особенно в области гибридизации) по сравнению с плотностью состояний исходных металлов, а отсутствие исчерпывающих сведений о характере зависимости А/^ (6) вблизи является одной из основных причин того, что магнитное поведение зонной с! - подсистемы в Я—3с1 - интерметаллидах изучено гораздо меньше, чем редкоземельной подсистемы.

- г -

Интерметаллиды и ^N13 относятся к соединениям,

в которых сплавление никеля с иттрием особенно сильно модифицирует характеристики с! -зоны. Теоретические расчеты энергетической зависимости плотности состояний с! -электронов в этих ин-терметаллидах, выполненные в последние годы Шимизу и др.,показали, что в них уровень Ферми располагается вблизи локального максимума, то есть в области с резкой энергетической зависимостью плотности состояний. Таким образом}можно ожидать, что магнитные свойства и УN¿3 будут сильно модифи-

цироваться при малых смещениях положения .

В последнее десятилетие пристальный интерес исследователей вызывает интерметаллид • ® работах группы исследователей из лаборатории Л.Нееля (Гренобль, Франция) было обнаружено, что в этом соединении магнитное упорядочение реализуется в ограниченном температурном интервале между 7К (характеристическая температура Т5 ) и 58К (температура Кюри Т„), тогда как в основном состоянии оно является парамагнетиком. Это явление - явление температурно индуцированного ферромагнетизма - было предсказано Шимизу в рамках зонной теории магнетизма и связывалось с особенностями плотности состояний магнитных электронов вблизи уровня Ферми Л/(£р) •

В отличие от очень слабых'зонных ферромагнетиков У2 (ТС=58К, М5 =0,41 ^/форм.ед.) и У№3 (ТС=ЗЗК, М5 = =0,16/форм.ед.),соединения У|Со7 и УСо3 являются зонными ферромагнетиками, в которых ферромагнитные свойства в значительной степени усилены (температуры Кюри равны 639 и 301 К, а спонтанные намагниченности 7,4 и 1,4 /форм.ед., соответственно). Тогда при замещении в соединениях У^Ьк -¡. и У№ 3 никеля кобальтом можно было бы ожидать монотонного

усиления ферромагнетизма. Однако, экспериментальные исследования магнитных свойств систем У^С М'ц.х и Л-хС>х)э ' пР°веДенные Полди и Тейлором доказали, что с хэстом содержания кобальта в этих системах наблюдается немо-ютонное изменение температуры Кюри и спонтанной намагничен-гасти; Такое:Поведение обусло^енод особенностями плотности состояний YZNÍJ: и вблизи уровня Ферми. Однако данные Иолди и Тейлора являются неполными из-за большого шага по концентрации (Дх=0,2) и не позволяют построить коррек-гную магнитную фазовую диаграмму систем У^СМЦ-хСях^ и

«, Поэтому исследование особенностей магнетизма слабых зонных ферромагнетиков У^М? и

при

замещениях является актуальной задачей, решение которой бу-;ет способствовать углублению представлений о природе зонного магнетизма в интерметаллических соединениях.

Цель работы. Основные цели настоящей работы заключались з следующем:

- определить основное состояние интерметаллического соединения и, в частности, подтвердить существование либо от-зутствие в нем температурно индуцированного ферромагнетизма;

- провести подробные исследования магнитных свойств систем 2 (и ^х^ и построить их магнитные фазовые диаграммы;

- исследовать влияние замещений никеля на алюминий, железо л медь в и YNii^

- сопоставить закономерности изменения магнитных свойств изученных смешанных систем с предсказаниями, вытекающими из теоретически рассчитанной Шимизу энергетической зависимости плотности А - электронных состояний У^М^? и У№з

Научная новизна. Получены и выносятся на защиту следую-

щие новые научные результаты:

1. Исследованы магнитные свойства в зависимости от температуры и магнитного поля интерметаллических соединений

Щ и \Ntjc и определено их основное состояние. Экспериментально доказано отсутствие явления температурно индуцированного ферромагнетизма в соединении ? .

2. Построены и интерпретированы в рамках зонной модели магнетизма магнитные фазовые диаграммы систем У^О^-х&х)?: и

Ч(Нч-*Сох)3 •

3. Впервые синтезированы системыи ^(М^.хА^х/з и исследована эволюция магнитных свойств этих соединений в зависимости от концентрации алюминия.

4. Проведено исследование магнитных свойств соединений У№3 и ? ПРИ замещениях никеля другими элементами, как увеличивающими (Си,) , так и уменьшающими (РО концентрацию с1 - электронов.

5. Проанализированы магнитные свойства систем У(Н^

(Ме- №,Со,&,Си.) с использованием представлений, базирующихся на особенностях энергетической зависимости плотности ¿ - состояний вблизи уровня Ферми.

Практическая ценность. Полученные в данной работе экспериментальные результаты позволяют подтвердить теоретический вывод о том, что в соединениях У^Ыи? и У N¿3 уровень Ферми расположен вблизи локального максимума энергетической зависимости плотности состояний на участках с резкой энергетической зависимостью. Это делает соединения У2N1? и УШ3 хорошими модельными объектами для изучения зонного магнетизма интерметаллидов и может послужить основой для синтеза новых магнитных материалов с заданными свойствами.

Апробация работы.По теме диссертации сделаны доклады на V Всесоюзной конференции по кристаллохимии интерметаллических соединений (Львов, 1989) на II Всесоюзном семинаре "Магнитные фазовые переходы и критические явления" (Махачкала, 1989), на Международной конференции Ямада XXV по магнитным фазовым переходам (Осака, Япония, 1990).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ, список которых приведен в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Она изложена на /¿^ страницах машинописного текста и содержит 3 таблицы, 63 рисунков, список цитированной литературы из ££ наименований и приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы ее основные цели, научная новизна и практическая ценность, излагается краткое содержание работы.

Первая глава диссертации является литературным обзором. В ней сформулированы условия применимости зонной и локализованной моделей для описания магнитных свойств магнетика. Даны основные модельные представления магнетизма зонных электронов. Рассмотрены условия возникновения магнито-упорядоченного состояния в зонной модели магнетизма. Показано, что особенности строения - зоны в раде случаев сильно влияют на магнитное поведение зонного магнетика. Характерными примерами этого могут служить явления зонного метамагнетизма и температурно индуцированного ферромагнетизма. В этой же главе обсуж-

дается влияние флуктуаций спиновой плотности на магнитные свойства зонных магнетиков.

Описаны кристаллические и магнитные структуры соединений К Ме з . Сделан краткий обзор экспериментальных и теоретических работ по исследованиям магнитных и магнитоуп-ругих свойств этих соединений и замещенных систем на их основе. Обосновывается необходимость экспериментального изучения магнитных свойств интерметаллидов У^/^? и УЬ!^ и проведения исследований с целью выяснения влияния замещений в с1 -подсистеме на их магнитные свойства.

Во второй главе описаны способы и особенности синтеза образцов и методики измерений.

В настоящей работе были синтезированы поликристаллические соединения У^Ш? и YNi 3 и следующие системы на их основе: 1) У2 А1*)? в интервале концентраций 0^x^0,1;

0^0,1; 7)Уг(Мц.хРгх)? , 0^0,2; 8)'У(№;|.х, 0^0,2.

Синтез образцов проводился методами индукционной и электродуговой плавки. Для достижения гомогенности выплавленные об-

—3

разцы подвергались вакуумному отжигу (10 мм рт.ст.) при температурах 980-1050°С в течение 150-180 часов.

Однофазность образцов контролировалась рентгенофазовым и термомагнитным (на примесь ферромагнитной фазы) методами.

Все синтезированные соединения У^Мц-хМ* х) 7 » как и У^М^ имели ромбоэдрическую структуру типа (¿¿¿Со? , Ме*)з >

как и УК1£з - ромбоэдрическую структуру типа Ри N¿3 . Соединение У1\Ц3 стехиометрического состава 1:3 оказалось неоднофазным с примесью фазы У^М? » которая пропадала в несте-хиометричном составе 1:2,8. Поэтому все составы системУ№^_хИ£х^з

выплавлялись на основе этого нестехиометричного состава и не обнаруживали примеси фазы структурного типа 0ч1гСо} . Ниже мы всюду будем обозначать соединение формулой УЬИз »

соответствующей его структурному типу. То же относится и ко всем составам систем У^ц.^М^) •

Намагниченность образцов в статических магнитных полях до 60 кЭ измерялась с помощью вибрационного магнитометра. Измерения парамагнитной восприимчивости части образцов в полях до 10 кЭ в температурном интервале от температуры магнитного упорядочения до комнатной температуры проводились на вибрационном магнитометре М-155 фирмы Pnih.a2.ioп. Лpp¿íe¿ в НЦ МИРЭА. Намагниченность в ташульсных магнитных полях до 270 кЭ измерялась индукционным методом.

Начальная восприимчивость измерялась в переменных слабых магнитных полях (~0,3 Э) мостовым методом.

Измерения теплоемкости соединений были проведены в лаборатории Ван дер Ваальса - Зеемана при Амстердамском университете (Голландия).

В третьей главе изложены полученные автором оригинальные результаты исследований магнитных свойств соединений и

и системУ-, Мех)7

В первом параграфе представлены результаты изучения магнитных свойств соединений ^N¿7 и У • Приведенные на рис.1 кривые намагничивания при различных темпера-

турах свидетельствуют о том, что в этом соединении не наблюдается явление температурно индуцированного ферромагнетизма. При низких температурах спонтанная намагниченность отлична от нуля, монотонно уменьшается при повышении температуры и исчезает при температуре Кюри 65К, значение которой близко к значению Тс из других работ. Экстраполированная к ОК спонтанная

10 20 30 40 50 Н{кЭ)

Рис.1. Кривые намагничивания интерметаллида ^N при различных температурах

намагниченность М 2 оказалась равной 0,43 Б /форм.ед. Было найдено, что изменение технологических параметров (чистоты исходных компонентов, температуры и длительности отжига и т.д.) слабо влияет на магнитные параметры У N1 • Отметим, что значительный парапроцесс кривых М(Н) сохраняется вплоть до самых низких исследованных температур. Анализ температурной зависимости спонтанной намагниченности показал, что она хорошо следует зависимости [м2 (Т)/М£ (0^=1-(ТД Следовательно^ интерметаллид У^М^ должен быть отнесен к классу очень слабых зонных ферромагнетиков, в которых спиновые флуктуации малы во всей магнитоупорядоченной области температур.

Таким образом, проведенные исследования не подтвервдают существования температурно индуцированного ферромагнетизма в интерметаллическом соединении У2№у » как это сообщалось ранее. Последующие исследования Баллу показали, что уменьшение спонтанной намагниченности У^Ц при низких температурах, интерпретированное гренобльской группой исследователей, как явление температурно индуцированного ферромагнетизма, обусловлено наличием в исследовавшемся образце небольших количеств магнитной примеси гадолиния. Так как в атомы гадолиния замещают атомы иттрия, то это приводит к ферримаг-нитному упорядочению моментов гадолиния и 3 с! - моментов никеля с точкой магнитной компенсации при ~ 7К.

Магнитное поведение интерметаллида оказалось сход-

ным с У• Анализ кривых намагничивания при различных температурах показал, что это соединение, как и Уг/\|£? , относится к классу очень слабых зонных ферромагнетиков, в которых спиновые флуктуации не оказывают существенного влияния на температурный ход намагниченности. Температура Кюри этого соединения оказалась равной 28К, а спонтанная намагниченность -0,13 ^ /форм.ед., что хорошо согласуется с литературными данными.

Во втором параграфе приводятся результаты исследования влияния малых замещений никеля алюминием на магнитные свойства

У2№? и У№3 .

Особенности плотности состояний^М^иУМ^(наличие резкой энергетической зависимости плотности с! -состояний вблизи уровня Ферми) позволяют предположить, что малые количества примеси способны оказывать заметное влияние на магнитные свойства этих интерме-таллидов. С целью проверки такого предположения исследовались системы и с немагнитным разбавителем

алюминием, который не имеет 3 с1 - электронов (электронная конфигурация алюминия - 3с1 » а никеля з с! ). Поэтому ожидалось, что малые замещения никеля алюминием будут существенно уменьшать концентрацию - электронов, и,следовательно, заметным об-

разом сдвигать положение . Таким образом, можно было ожи-

дать резкого изменения плотности состояний на уровне Ферми при этих замещениях.

Анализ кривых намагничивания соединений системУ^МЦ.у А^х)? и У(№ А^х^з при различных температурах показал, что при малых замещениях они являются очень слабыми зонными ферромагнетиками с малыми спиновыми флуктуациями в магнитоупорадочен-ной области температур. ^

На рис.2 представлены зависимости от (Т/Т^)^

для некоторых составов системы • Видно, что эти ли-

Рис.2. Зависимости [М s (Т)/М s (0f от (ТДс)2 некоторых составов системы Y(Ni .,-х А£х) 3 :A-x=0,0;D -0,002; А -0,005; Q -0,008.

нейные зависимости согласуются с формулой (I).

В обеих системах происходит резкое подавление ферромагнетизма при малых замещениях никеля алюминием. Составы с х*0,04 системы У^^М^ и х *0,015 системы У^.*/}^ являются зонными паулиевскими парамагнетиками. Отметим, что с ростом х монотонно уменьшается как Тс, так и магнитный момент, приходящийся на один атом N1 (рис.3). Этот результат можно объяснить резким уменьшением при смещении в сторону меньших энергий вследствие уменьшения концентрации с! -электронов в гибридизированной с! - зоне.

Рис.3. Концентрационные зависимости температуры Кюри (о) и спонтанной намагниченности (•) систем ^

иШ1.хАех)3 (б) при 4.2К. х

Третий параграф посвящен исследованию магнитных свойств систем и УСМч-х&х)з •

В отличие от алюминия замещение никеля кобальтом (элект-

ронная конфигурация - ЗсГ ) значительно медленнее сдвигает уровень Ферми соединений ^N1 ? и У №3 влево по энергетической шкале. Поэтому, в системах^(N¿,£0)7 и У(МчСо)з имеется возможность более детально проследить за трансформацией магнитных свойств при замещениях. Несмотря на то, что присутствие магнитных атомов кобальта, изменяющее величину обменных взаимодействий, усложняет анализ результатов, эти системы обладают тем преимуществом, что они существуют во всем концентрационном интервале с одной и той же кристаллической структурой ти-

па (гс^Со; и Рц,М£-з , соответственно.

По совокупности полученных в работе данных была проанализирована эволюция магнитных характеристик систем У(№}Со)з и У, с изменением концентрации кобальта. На рис.4а

показаны концентрационные зависимости Тс. Видно, что в обеих системах температура Кюри меняется немонотонно с концентрацией. В системе У^ГМц-х^х)? она паДает с ростом концентрации разбавителя вблизи крайних составов и • Соеди-

нениеУ^Мд^Сод 2) 7 является парамагнетиком. Несколько отличной является зависимость ТЛх) системы УМ.,..* £ЬХ) о . в У N'13 при замещении никеля на кобальт Тс сначала возрастает, проходит через максимум при х=0,05, затем уменьшается. Область парамагнитных составов этой системы,0,2^x^0,5, значительно шире, чем в системе У^Мс^-х • Дальнейшее увеличение концентра-

ции кобальта приводит к резкому и монотонному возрастанию Тс ( 280К в У Со^ ). Качественно аналогично ведут себя и концентрационные зависимости спонтанной намагниченности обеих систем (Рис.46). Сделан вывод, что нелинейные зависимости являются свидетельством нестабильности магнитных моментов по крайней мере одного из составляющих Зс] - атомов. Этот резу —

мной намагниченности (б ) систем У^^Н-хС^х) ? (о) и У(Мн-х£Ьх)з ^ ПРИ 4,«¿К. из экспериментов Лемера.

льтат трудно объяснить в рамках локализованной модели магнетизма, в то время, как в зонной модели эти зависимости естественным образом объясняются немонотонной энергетической зависимостью плотности состояний вблизи уровня Ферми.

Из представленных на рис.5 кривых намагничивания системы ПРИ 4,2К видно, что намагниченность соединений с малым содержанием кобальта достигает насыщения в слабых полях, а сами кривые намагничивания имеют узкую петлю гистерезиса. В соединениях с большим содержанием кобальта петля гистерезиса значительно шире, а магнитное насыщение происходит в сильных полях. Это, а также характер аномалий на кривых , указы-

вает на увеличение магнитной анизотропии при замещении никеля кобальтом. Аналогичный вид имеют и кривые намагничивания для системы У^/^-х^х)? • Анализ кривых намагничивания соединений системы У2 ■(-х&х)у показал, что во всех исследованных составах этой системы не наблюдается уменьшения спонтанной намагниченности при низких температурах, что указывает на отсутствие признаков температурно индуцированного ферромагнетизма (как и в системеУа(N1 А^х) У )•

Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что в обеих системах УСИ^-х^Ьх^З и У^^Ч-х^х) ? составы до х=0,2 являются очень слабыми зонными ферромагнетиками и спиновые флуктуации не оказывают существенного влияния на температурные зависимости их спонтанной намагниченности. В то же время после области парамагнитных составов температурные зависимости намагниченности этих систем близки к бриллюэновским для спина 1/2 или 1.

Согласно теоретическим расчетам соединении

и У^М ? , сделанным Шимиэу, в обоих соединениях уровень Ферми

Рис.5. Кривые намагничивания некоторых составов системы У( № ,|_хСох) з при 4,2К расположен вблизи локального максимума плотности состояний, причем в ¥N¿3 расположен справа от этого максимума,

а в - слева от него. В рамках приближения жесткой с! -зо-

ны можно считать, что замещения никеля приводят лишь к изменению концентрации с! - электронов, сохраняя неизменными основные особенности энергетической зависимости плотности состояний. В этом случае наличие максимума Тс и М5 при х=0,05 в системе У(№.,_Х£Ь х)3можно объяснить расположением В р в У№з справа от локального максимума /У(&) . Тогда при замещении никеля кобальтом, уменьшающим концентрацию с| - электронов,

уровень Ферми смещается в сторону меньших энергий и //(8р) сначала возрастает, достигает максимального значения, а затем уменьшается, и, если считать, что с/ — с/ обмен при этом не меняется, то это, в свою очередь, приведет к аналогичному изменению М $ и Тс< Монотонное уменьшение М д и Тс с ростом х в системе можно объяснить тем, что в У^ЬИ у

В р расположен слева от локального максимума /У(5) на восходящем участке №(&) . Тогда при замещении никеля кобальтом /ИГбр) будет монотонно уменьшаться, что, в свою очередь, приведет к монотонному уменьшению М <• и Тс.

Интересно сравнить концентрационные зависимости магнитных характеристик изученных систем на основе теоретических расчетов Л^(8) соединений . Вследствие различной электронной конфигурации атомов алюминия и кобальта соединения систем

замещениями никеля на алюминий и кобальт нельзя сопоставлять при одинаковых х. С этой точки зрения аналогичными являются соединения с одинаковой концентрацией с1 - электронов в расчете на один 3с1 - атом. В простой модели, не учитывающей эффектов р и с| — § гибридизации и предполагающей, что все с! - электроны коллективизированы в одинаковой степени, изменение концентрации с! - электронов можно рассчитать по формуле (на один атом в N1 - местах).

А1ЪС}М= -П6(х) = [пат-Г1А(о)] , (2)

где И^(0)=8, а П-с|(1)=7 или 0 при замещениях на кобальт или алюминий, соответственно.

На рис.6 сопоставлены фазовые диаграммы Тс ис-

следованных системУ^^-х

У(Ми,|_хС!>х)з при малых замещениях (до достижения парамагнитных

/аз). Видно, что в области значений ДМ^ , в которой распо-ожен максимум Тс для системы УМЦ-х^х^З • температура Кюри истемы У(^^-уА^х)^ монотонно и очень быстро уменьшается.

Рис.6. Зависимости Т от для систем

(о - Ме = Со,т-№ ) иУ(№<_хМ«х)з( V - Ме=Со,Т - №■ )

' то же время, в системах

райней мере при малых Дfl¿ вплоть до ДИ-^ =0,12 знания Тс изменяются с ростом А приблизительно одинако-о. Заметное расхождение в значениях Тс начинается лишь при Д0,12. Отсюда сделан вывод, что при интерпретации маг-итных свойств модель жесткой с1 - зоны применима не для сех исследованных систем. В частности, это приближение не пособно объяснить отсутствие максимума на зависимостях Тс(х) Мд(х) системы

. Причина того, что свойства алю-инийсодержащих соединений плохо описываются в приближении ;есткой с! - зоны, заключается по всей видимости в том, что оны являются более крупными по сравнению с близкими

о значениям ионных радиусов ионами N1 и Со3+ и введение

более крупных ионов деформирует энергетическую зависимость плотности состояний с! - электронов.

Четвертый параграф посвящен исследованию влияния малых замещений никеля железом и медью на магнитные свойства У2 иУ№з .

В системе У2(№ .(-хРех)? железо замещало никель в количестве не более 2-3 ат.%, что не позволило подробно проследить за эволюцией ее магнитных свойств с ростом содержания железа.

Резкое и монотонное возрастание Тс и М5 в системе У^Ц-х^х^з можно объяснить тем, что с введением железа резко возрастает с1 ~с1 обменное взаимодействие, что в свою очередь приводит к возрастанию произведения , а следовательно и сильному росту Тс и М <• .

Последний вывод подтверждается также исследованиями теплоемкости этих соединений. Значение коэффициента электронной теплоемкости у , полученное автором из эксперимента, в У№з (35,7 мДж/К^* моль) даже несколько больше, чем в замещенном соединении УС|\|1 о^ Ре о,^ 3 (28,4 мДж/К2- моль). Существенное увеличение обмена не позволяет выяснить применимость приближения жесткой ¿1 - зоны к системам с замещениями на железо.

Были исследованы температурные зависимости начальной восприимчивости соединенийУд^Ц^Си.^ иУГМ^^_хСи.» в которых концентрация

г! -электронов увеличивается при замещениях никеля (электронная кон-,10

фигурация меди -За ). Оказалось, что в этих системах значение Тс с ростом х монотонно уменьшается. В системеУ^(Мц-хСих)^парамагнитными становятся составысх?0,1, а в сис теме - составы с х>0,04.

Поведение системы УСМц-хС^х)^ качественно интерпретируется в приближении жесткой с!-зоны. Вследствие того, что вУН^з расположен справа от локального максимума) на спадающем участке, при заполнении с) -зоны и смещении §р в сторону больших энергий //(8^) должна монотонно уменьшаться. В предположении это приводит

к монотонному уменьшению Тс с ростом х как и наблюдалось нами экспериментально .

- 1У -

Теоретически предсказанного максимума на зависимости Тс(х) симы У^СНцСа)^не было обнаружено, как не было обнаружено и тем-атурно индуцированного ферромагнетизма. Полученная в работе за-имость Тс(х) системых|^(К1,1_хС<.хЬП0казывает' что Для интерпрета-магнитного поведения этих соединений приближение жесткой - зоны неприменимо.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

1. Исследовано влияние замещений никеля алюминием, кобальтом, ,ыо и железом на магнитные свойства интермесаллидовУ^№ ? иУЫид .

2. Экспериментально доказано отсутствие температурно индуциро-ного ферромагнетизма в соединении У^Ис^

3. Построены х-Тс и х-М3 фазовые диаграммы систем УСМц.* ^ц.д^х^ув области существования структурных типов Ри^з (до 1,03) ¡л&Л^Со} (до х=0,10). Обнаружено, что при малых замещениях :еля алюминием, х=0,015 и 0,04, происходит резкое подавление фер-югнетизма в соединениях YNи У^Ыи^, соответственно.

4. Построены х-Тс и х-Мд фазовые диаграммы систем У^Ц-хСо^з ¿(МЦ-х&хЬ» характеризующиеся следующими особенностями: отсутст-; ферромагнитного упоредочения в смешанных составах при концент-даях 0,2$х^0,5 и х=0,2, соответственно, наличие максимума на Тс(х)

(х) в системеУ(М£1_хСЬх)з при х=0,05. Эти особенности интерпрети-этся в рамках зонной модели магнетизма.

5. Построены х-Тс и х-М$ фазовые диаграммы системыУГНц_хРбх)з х=0,2. Показано, что при эволюции магнитных свойств этой системы ленение величины^ -с! обменного взаимодействия играет доминирую-

з роль по сравнению с изменением величины плотности состояний на )вне Ферми.

6. Построены х-Тс фазовые диаграммы систем

збласти существования структурных типов Ри^з " Ог^-^Соу. : до ),04 и 0,1, соответственно. Обнаружено, что при замещениях никеля ;ью происходит подавление ферромагнетизма в соединениях УАЯз и №з при х=0,04 и 0,1, соответственно.

7. Трансформация магнитных свойств изученных систем в зависимости от концентрации разбавителя хорошо интерпретируется в зонной модели магнетизма с учетом конкретных особенностей зонной структуры исходных соединений YNij и Yj Nt? Показано, что приближение жесткой d - зоны в большинстве случаев качественно описывает наблюдаемые особенности магнитного поведения систем Y {Ni, и \ (Ni,Mi)f ; наилучшее согласие достигнуто для систем с кобальтовыми замещениями.

8. Показано, что температурные зависимости магнитных характеристик исследованных систем в магнитоупорядоченной области температур хорошо описываются теорией очень слабого зонного ферромагнетизма без учета спиновых флуктуаций.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Левитин Р.З., Маркосян A.C., Петропавловский A.B., Снегирев В.В. Подавление ферромагнитного упорядочения в интерметаллических соединениях Y2Ni7 и при малых замещениях никеля на алюминий, Тезисы У Всесоюзной конференции по кристаллохимии интерметаллических соединений. Львов, 1989,

с.176.

2. Дубенко И.С., Левитин Р.З., Маркосян A.C., Петропавловский А.Б., Снегирев В.В. Влияние кобальта и алюминия на температуру магнитных фазовых переходов очень слабых зонных ферромагнетиков Y^Nt^ и YN/^ . Тезисы II Всесоюзного семинара "Магнитные фазовые переходы и критические явления". Махачкала, 1989, с.55-56.

3. Левитин Р.З., Маркосян A.C., Петропавловский A.B., Снегирев В.В. 0 существовании температурно индуцированного

ферромагнетизма в Y. Nt, и влиянии малых замещений никеля

2 г

алюминием на магнитные свойства этого ооединения. Письма в 1ЭТ2, т.51, I, 1990, с.47-49.

4. cburfertkoLS.,Le.filin.R.2., PlaikosycLn. А.St.föiiapcLtr-

, Sncgite-ir V. V Rapid suppusston. о/ fett-omag-leiism in. YxNij. etnd YNl3 in-lßim.^¿^¿A'cs et/a stncuee* >u.gslilu-iion.s 0/ At cuid Co. YamccdcL- Соп,£еле.псе. xxv Ж Magn-e-iic PAa.se Osa-ta. (<?Цо«/г J, 1990,

aJsi.,pJ6(ZPA9).

5. 'busßenk.oI.S^LatrUiibR. I.,Ma.iJcospa-n.A.S.,Pel'zopa.ir-Hotrsiy A.B. , Sne^gLi&rV.V. Rapid su-ppiession o{

re-iUnt in. Y2№f and YNt3 in{eb.m.e.ia£eic. Compounds /o*-

su.£UUu.iions of Ni 4 AB cuvdCo. 7-/1MH, v.90&9f, 1990, p. Hf-m.

6. Левитин P.3., Маркосян A.C., Петропавловский А.Б., Сне-фев В.В. Особенности магнитного упорядочения в системах A_xG>x), и &х)з . i'.'OTi, т.99, 4, 1391, с.1336-¡43.