Нейтронографическое исследование редкоземельных интерметаллидов на основе RCo2 фаз Лавеса

• Автор: Шерстобитова, Елена Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 171 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. МАГНИТНЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА ОСНОВЕ ФАЗ ЛАВЕСА RCo2 ТИПА

1.1. Кристаллическая структура и фазовые переходы в фазах Лавеса

1.1.1. Структурные типы редкоземельных интерметаллических соединений фаз Лавеса

1.1.2. Структурные переходы между фазами Лавеса типа С14, С15 и С36

1.1.3. Фазовые переходы с образованием сверхструктур в квазибинарных фазах Лавеса

1.2. Природа носителей магнетизма в соединениях RCo2

1.2.1. Обменные взаимодействия в соединениях RCo2

1.2.2. Магнетизм коллективизированных электронов в модели Стонера

1.2.3. Теория зонного метамагнетизма

1.2.4. Учет флуктуаций спиновой плотности
1.3. Магнитные свойства интерметаллидов RCo2
1.3.1. Зонный метамагнитный переход в парамагнитных фазах Лавеса RCo2
1.3.2. Зонный метамагнитный переход в редкоземельных фазах Лавеса RCo2 (R—магнитная редкая земля)
1.3.3. Магнитообъемные эффекты и магнитокристаллическая анизотропия в соединениях RCo2
1.4. Цели и задачи
ГЛАВА П. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ
2.1. Синтез и аттестация образцов
2.2 Нейтронографические измерения
2.3. Описание нейтронографической установки
2.4. Погрешности нейтронографического определения магнитного момента, параметров решетки и уточнения координат атомов
2.5. Измерение электросопротивления, намагниченности и восприимчивости
ГЛАВА 1П НЕЙТРОНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА ОСНОВЕ ФАЗ ЛАВЕСА RCo2 ТИПА
3.1. Концентрационный зонный метамагнитный переход в соединениях Tmi.xTbxCo2
3.2. Зонный метамагнитный переход в соединениях TbxTmi.xCo2 под действием внешнего магнитного поля
3.4. Метамагнитный переход в соединениях Eri_xYxCo2 с концентрацией х
близкой к критической концентрации
Заключение к главам 3.1, 3
3.4. Структура и магнитное состояние соединений Nd].xTbxCo2 при температуре

4.2 К
3.5. Ферромагнитные соединения Zri.xMnxCo2+s со структурами фаз Лавеса.. 137 Заключение
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
БЛАГОДАРНОСТИ
ЛИТЕРАТУРА

Введение
К настоящему времени накоплен огромный теоретический и экспериментальный материал о фазовых переходах в кристаллах и, в частности, в магнитоупорядоченных системах. Однако следует отметить, что, несмотря на все успехи, считать эту область явлений хорошо изученной все еще не приходится, что связано с очень большим разнообразием и сложностью наблюдаемых переходов. Для многих типов переходов установлены основные закономерности и предложены модели. В то же время существуют и относительно слабо изученные области, несмотря на то, что понимание их имеет фундаментальное значение для развития теории магнетизма и фазовых переходов. В частности, пока еще недостаточно исследованы переходы типа парамагнетик - зонный магнетик, особенно, в интерметаллических соединениях с несколькими магнитными подрешетками, образованными редкоземельными (Я) и 3£/-переходными металлами (М). Соединения типа ЯХМУ отличаются большим разнообразием свойств. Отличительной особенностью этих соединений является наличие двух разных по природе магнитных подсистем. Магнитное поведение Я подсистемы хорошо объясняется в рамках модели локализованных электронов, а свойства М подсистемы лучше описываются с помощью зонной модели. Особенно интересными соединениями этого класса являются кубические фазы Лавеса ЯСо2 типа. Магнитное поведение М подсистемы в этих соединениях было интерпретировано на основе модели зонного метамагнетизма, согласно которой магнитный момент на атомах кобальта индуцируется со стороны редкоземельной подсистемы. При этом зависимость магнитного момента кобальта от эффективного магнитного поля имеет метамагнитный вид, то есть при достижении некоторого критического поля система коллективизированных -электронов скачком переходит из парамагнитного в магнитноупорядоченное состояние. Также при переходе в магнитоупорядоченное состояние ЫСо2 соединения претерпевают спонтанную деформацию (искажение) решетки, являющуюся по существу спонтанной магнитострикцией. Для комплексного исследования всего этого спектра
Кюри (Тс), эффективный магнитный момент на формульную единицу (М5), магнитный момент редкоземельной и кобальтовой подсистем, полученные различными методами (Мс„, Мя), значение проекции полного магнитного момента на ось г ), направление оси легкого намагничивания (ОЛН), фазового перехода, структура магнитно упорядоченной фазы, вид магнитного упорядочения, род фазового перехода.
а а (300 К), А'8' 29 Тс, к М8,рв /ф.ед. Мсо, М-ШСо Мя, Цв/а gJ ОЛН Искажения эл. ячейки в магнитоуп. фазе Вид магнитн ого упорядо чения Род ф.п.
Рг 7.306 46й ' 34« З.534р 3.025п О.З34 2.934 3.2 [100]56 Тетрагон. Ферро.53 II
№ 7.298 9847 11648 ЗЛ349 3.429" 0.234 2.734 3.27 [100] Т>42 К [110] Т<43 К1 Т>42 К Тетрагон. Т<43 К Ромбич. Ферро.34 п
7.262 21129 20447 1.529" 0.529 0.529 0.71 [111]57 Ромбоэдр. Ферро.34 II
0(1 7.257 39529 39847 4.9629М -1.0229 7.029 7 [ЮО]50 Тетрагон. Ферри.53 II
ть 7.210 23 748 23 О52 6.253,р 6.655Ш -1.1231 8.934 6 9 [111]51 Ромбоэдр. Ферри.32 и
Оу 7.190 13529 14052 6.829м -I29 8.829 10 [ЮО]54 Тетрагон. Ферри.53 I
Но 7.173 7429 8748 7 548р гу у50М -0.832 9.548 10 [100] Т> 18 К [110] Т<18 К.1 Т>18 К Тетрагон. Т<18 К Ромбич. Ферри.48 I
Ег 7.154 ЗЗ29 ЗО47 6.949Р 7.048" 48 8.948 9 [111]55 Ромбоэдр. Ферри.48 I
Тш 7.135 4-.749 447 3.8ЗЗР ззм 5.433 7 [111 ]49 Ферри.33 Неколли 54 неар. I
Эс - Обменно-усиленные зонные парамагнетики53
Ии 7.106
У 7.216
Таблица 1. Основные кристаллографические и магнитные параметоы ЯСо-> соединений р - значения рассчитанные из нейтронографических данных, М - магнитный измерения на монокристаллах, п - магнитные измерения на поликристаллах