Влияние периодических и нерегулярных локальных кристаллических полей на магнитные свойства 4f-3d интерметаллидов со структурой типа CaCu5

• Автор: Куликов, Юрий Александрович
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Глава 1. Структура и магнитные свойства бинарных и псевдобинарных редкоземельных соединений с

кристаллической структурой типа СаСи5

1.1. Особенности кристаллизации и кристаллическая структура соединений Шт15 и ДСо5

1.2. Магнитные свойства соединений И№5 и КСо5. Роль обменных взаимодействий и кристаллического поля в формировании магнитных свойств
1.3. Основы теории кристаллического поля, ее применение для объяснения магнитокристаллической анизотропии соединений К№5и11Со5

1.4. Применение теории КП к соединениям К№5

1.5. Применение теории КП к соединениям 11С05

1.6. Спонтанные спин-ориентационные переходы в соединениях КСо5

1.7. Индуцируемые магнитным полем ориентационные фазовые

переходы

1.8. Легирование как способ влияния на магнитные свойства

соединений К№5 и 11С05
1.8.1. Структурные особенности псевдобинарных соединений
1.8.2. Влияние легирования на магнитные свойства соединений
К,-Д',Т5
1.8.3. Влияние легирования на магнитные свойства соединений
ЖТ,.,МД3
1.9. Магнитные свойства соединений КМз.дСщ
1.10. Магнитные свойства соединений КД
1.11. Заключение и постановка задачи исследования
Глава 2. Методика эксперимента и расчетов
2.1. Получение образцов
2.2. Методика измерения намагниченности и магнитной восприимчивости
2.3. Методика определения спонтанной намагниченности и восприимчивости
2.4. Методика измерения температуры Кюри
2.5. Методика расчетов кривых намагничивания
Глава 3. Магнитные свойства соединений М= Си, А1
3.1. Введение
3.2. Экспериментальные исследования
3.2.1. Кристаллическая структура
3.2.2. Магнитные свойства соединений Я№5.хСих с немагнитными Я
3.2.3. Магнитные свойства соединений К№5_ХМХ с магнитными Я
3.2.3.1. Температуры Кюри соединений ЯТ^Си,
3.2.3.2. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой
базисной плоскостью
3.2.3.3. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой осью с
3.2.3.4. Спонтанный магнитный момент
3.2.3.5. Коэрцитивная сила
3.3. Модель и расчет влияния локальных хаотических кристаллических
полей на магнитные свойства
3.3.1. Описание модели
3.3.2. Методика и порядок расчета
3.3.3. Результаты расчета и их обсуждение
3.3.3.1. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой
базисной плоскостью
3.3.3.2. Кривые намагничивания монокристаллов с легкой осью с
3.3.3.3. Расчет магнитных свойств Рг№5.хСих
3.3.3.4. Спектры КП различных Я ионов
3.4. Обсуждение результатов
3.4.1. Магнитная восприимчивость с немагнитными Я
3.4.2. Температуры Кюри

3.4.3. Спонтанный магнитный момент
3.4.4. Коэрцитивная сила
3.4.5. Магнитные свойства Рг№5.хСих
3.5. Заключение по главе
Глава 4. Магнитные свойства соединений ЯхЯ'1.*Со5 в
сильных магнитных полях
4.1. Введение
4.2. Экспериментальные исследования соединений Ыс1хУ 1.хСо5
4.2.1. Кривые намагничивания монокристаллов ШСо5
4.2.2. Кривые намагничивания монокристаллов ШхУ!.хСо5
4.3. Расчет магнитных свойств соединений ШхУ1.хСо5
4.3.1 Описание модели
4.3.2. Описание модели
4.3.3. Результаты расчета
4.3.3.1. Результаты расчета по модели
4.3.3.2. Результаты расчета по модели
4.3.3.3. Расчет магнитных свойств соединений Шх5гП|.хСо5
4.3.4. Спектр КП иона N(3
4.4. Обсуждение результатов
4.4.1. Кривые намагничивания вдоль оси с монокристаллов
ШХУ 1.хСо5. Фазовые переходы первого рода
4.4.2. Большая анизотропия намагниченности в базисной плоскости
ШСо5
4.4.3. Спин-переориентационные фазовые переходы
4.5. Заключение по главе
Выводы
Литература
Благодарности

теория электронной зонной структуры этих соединений. Для ее развития требуются экспериментальные исследования магнитных свойств таких соединений как У№5, Ьа№5, ЬиЬЛ5 и твердых растворов на их основе, а также исследование влияния легирующих элементов на точку Кюри соединений Юх]^.
В псевдобинарных сплавах на основе соединений К№5 с магнитными Я важную роль в формировании их магнитных свойств играют локальные хаотические кристаллические поля. Обнаружены яркие эффекты (возникновение ферромагнетизма в Рг^^Сщ, резкий спад спонтанной намагниченности с ростом х в ТЬЫ15.хСиД, которые можно связывать с проявлением ЛХКП. Но обоснование такой взаимосвязи требует как дальнейшего систематического исследования этих явлений, так и их последовательного теоретического описания.
Магнитные свойства соединений типа ЯСо5 и твердых растворов типа Я|.ДхСо5 достаточно подробно изучены экспериментально с применением монокристаллических образцов. Имеется целый ряд работ, посвященных теоретическому анализу экспериментальных результатов с применением квантовомеханического подхода к рассмотрению свойств редкоземельных ионов. Но почти все имеющиеся расчеты страдают тем недостатком, что параметры кристаллического поля необоснованно считаются зависящими как от концентрации х, так и от температуры. Большое количество параметров позволяет путем их подгонки описать практически идеально каждую кривую намагничивания. Нам представляется, что более последовательным и физически обоснованным было бы попытаться описать весь комплекс экспериментальных результатов для каждой системы Я1.хЯхСо5 с использованием единого набора параметров КП, не зависящих от х и Т. Кроме того, для более надежного определения этих параметров требуются и дополнительные экспериментальные исследования в расширенных диапазонах магнитных полей и температур.
Все вышеуказанное и предопределило следующие задачи, которые решались в данной работе: