3d–4f-интерметаллиды. Обмен и анизотропия. Многоэлектронная статистика

А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 13.03.2017. Скачать: PDF

Магнитные свойства 3$d$(Fe)–4$f$(RE)-интерметаллидов рассчитываются введением многоэлектронных операторных спиноров (МЭОС) и флуктуаций химических связей как фурье-образов МЭОС. Получены зависимости $T_{\textrm{c}}$ и температуры компенсации $T_k$ от спина $S_f$($T$) редкоземельного иона (РЗИ). Они согласуются с данными для Fe$_2$RE и Fe$_3$RE. Одноосность Nd$_2$Fe$_{14}$B связывается с орбитальным моментом $L_r$ иона B$^5$ при неоднородной связи (ковалентной) B–Fe. Прямой обмен Fe–Fe объясняет зависимость $T_{\textrm{c0}} \cong T_{\textrm{c}}$(Fe)$x^2_D$ от концентрации $x_D$ ионов Fe. Добавка ${\delta}T_{\textrm{c}} \propto S^2_f$ для ферромагнетиков Fe$_2$RE даётся прямым обменом Fe–RE, для ферримагнетиков — косвенным антиферромагнитным обменом RE–$e_{\textrm{g}}$–RE. Температура компенсации намагниченности $M_{s}(T)$ зависит от углового момента $J$ РЗИ. Для ферримагнетика Nd$_2$Fe$_{14}$B получаем аналогичные свойства (перегиб функции $M_{s}(T)$, поле ферромагнитной анизотропии $B_A \propto (1 + AT)^{-2}$ и др.), согласующиеся с литературными данными.

Ключевые слова: РЗИ–Fe-интерметаллиды, многоэлектронные операторные спиноры, теория прямого ковалентного ферромагнитного и косвенного зонно-ковалентного антиферромагнитного обмена, одноосная деформация, ферромагнитная анизотропия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i04/0425.html

PACS: 61.50.Ks, 71.20.Eh, 71.30.+h, 75.10.Dg, 75.30.Kz, 75.30.Mb

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

С. В. Вонсовский, Магнетизм (Москва: Наука: 1971).
К. Тейлор, М. Дарби, Физика редкоземельных соединений (Москва: Мир: 1974) (пер. с англ.).
К. П. Белов, Магнитные превращения (Москва: Гос. издат. физ.-мат. лит.: 1959).
А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 4: 433 (2015). Crossref
А. В. Вершинин, В. В. Сериков, Н. М. Клейнерман, Н. В. Мушников, Е. Г. Герасимов, В. Г. Гавико, А. В. Прошкин, Физ. мет. металловед., 115, № 12: 1276 (2014). Crossref
А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Металлофиз. новейшие технол., 38, № 7: 853 (2016). Crossref
А. В. Андреев, А. В. Дерягин, Н. В. Кудреватых, Н. В. Мушников, В. А. Реймер, С. В. Терентьев, ЖЭТФ, 90, № 3: 1042 (1986).
Дж. Смарт, Эффективное поле в теории магнетизма (Москва: Мир: 1968) (пер. с англ.).
В. М. Федина, Р. Е. Гладышевский, Укр. хим. журнал, 80, № 1/2: 7 (2014).
Г. П. Брехаря, Е. А. Харитонова, Е. В. Гуляева, Успехи физики металлов, 15, № 1: 35 (2014). Crossref
Y. Pan, Phys. Rev. Lett., 111, No. 20: 20206 (2013). Crossref
А. В. Пушин, А. А. Попов, В. Г. Пушин, Физ. мет. металловед., 113, № 3: 299 (2012).
G. Li, Y. Y. Wang, P. K. Liaw, Y. C. Li, and R. P. Liu, Phys. Rev. Lett., 109, No. 12: 125501 (2012). Crossref
А. Е. Теплых, Ю. Г. Чукалкин, С. Г. Богданов, Ю. Н. Скрябин, Н. В. Кудреватых, С. В. Андреев, А. С. Волегов, А. И. Козлов, Е. Чой, А. Н. Пирогов, Физ. мет. металловед., 113, № 6: 597 (2012).
А. В. Дерягин, Успехи физических наук, 120, № 3: 391 (1976).