Взаимное влияние близких атомного и магнитного упорядочений в бинарных сплавах замещения в полуэллиптической модели

Т. Д. Шатний$^{1}$, Е. Г. Лень$^{2,1}$, В. В. Лизунов$^{1}$, Т. С. Лень$^{3}$, Н. В. Ушаков$^{1}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Киевский академический университет НАН и МОН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{3}$Национальный авиационный университет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058 Киев, Украина

Получена: 23.06.2021. Скачать: PDF

Методом когерентного потенциала, основанным на кластерном разложении для функции Грина неупорядоченной системы, в рамках однозонной модели Хаббарда исследуются взаимосогласованные атомное и магнитное ближние упорядочения в бинарных сплавах замещения с сильными электронными корреляциями при $T$ = 0 К. В переменных $U–n$ (потенциал кулоновского отталкивания–электронная концентрация) в полуэллиптической модели для исходной плотности электронных состояний построено магнитные (МФД) и атомные (АФД) фазовые диаграммы в случае равной концентрации компонент ОЦК-сплава. Показано, что при значениях $U$, превышающих значение для верхней границы появления парамагнитной фазы, в центральной части МФД (в окрестности $n$ = 1) статические флуктуации зарядовой и спиновой плотностей приводят к разнице в величинах электронных концентраций и магнитных моментов на атомах разного сорта, что способствует подавлению атомного упорядочения (способствует атомному расслоению). В парамагнитной области атомному упорядочению при удалении от $n$ = 1 препятствует только увеличение разницы между значениями концентраций электронов на атомах разного сорта и наблюдается фазовое расслоение согласно правил Юм-Розери. Магнитная подсистема сплава, как и в случае однокомпонентных систем и полностью атомно-разупорядоченных сплавов, сохраняет тенденцию к реализации антиферромагнитного упорядочения в центральной части МФД (вблизи $n$ = 1), однако границы магнитных фаз смещаются под влиянием атомного упорядочения, нарушая электрон-дырочную симметрию МФД, характерную для однокомпонентных систем.

Ключевые слова: атомно- и магнитно-неупорядоченные сплавы, сильные электрон-электронные корреляции, электронная структура, параметры атомного и магнитного ближних порядков, атомная и магнитная фазовые диаграммы.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i09/1269.html

PACS: 05.30.Rt, 71.10.Fd, 71.20.Be, 71.23.-k, 71.27.+a, 71.28.+d, 75.10.Lp, 71.30.+h


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. S. M. Stishov, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 174: 853 (2004) (in Russian). Crossref
  2. V. F. Gantmakher and V. T. Dolgopolov, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 178: 3 (2008) (in Russian). Crossref
  3. V. V. Lizunov, E. G. Len, I. M. Melnyk, M. V. Ushakov, T. S. Len, and V. A. Tatarenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 36: 575 (2014) (in Russian). Crossref
  4. V. V. Lizunov, E. G. Len, M. V. Ushakov, T. S. Len, and V. A. Tatarenko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37: 1405 (2015) (in Russian). Crossref
  5. S. P. Repetsky and T. D. Shatnii, Theoretical and Mathematical Physics, 131: 832 (2002). Crossref
  6. S. P. Repetsky, V. A. Tatarenko, I. M. Melnyk, and E. G. Len, Usp. Fiz. Met., 9, No. 3: 259 (2008) (in Ukrainian). Crossref
  7. E. G. Len, T. D. Shatnii, V. V. Lizunov, T. S. Len, and M. V. Ushakov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 43, No. 8: 1005 (2021). Crossref
  8. A. A. Smirnov, Obobshchennaya Teoriya Uporyadochivayushchikhsya Splavov [Generalized Theory of Ordered Alloys] (Kyiv: Naukova Dumka: 1986).
  9. I. V. Vernyhora, S. M. Bokoch, and V. A. Tatarenko, Usp. Fiz. Met., 11, No. 3: 313 (2010). Crossref
  10. D. I. Pushkarov, Pisma v JETP, 27, Iss. 6: 359 (1978)
  11. D. E. Laughlin and T. B. Massalski, Progress in Materials Science, 120, Article Number 100715 (2021). Crossref
  12. A. N. Andriotis, E. N. Economou, L. Qiming, and C. M. Soukoulis, Phys. Rev. B, 47, No. 15: 9208 (1993). Crossref
  13. Yu. A. Izyumov, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 165: 403 (1995) (in Russian). Crossref
  14. H. Jones F.R.S., The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science: Series 7, 44, No. 355: 907 (1953). Crossref
  15. U. Mizutani and H. Sato, Crystals, 7: 9 (2017). Crossref