Processing math: 13%

Эффекты «орбитального стекла». 1. Постоянные магниты

А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь

Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 01.06.2021; окончательный вариант - 14.11.2021. Скачать: PDF

В представлении многоэлектронных операторных спиноров рассчитаны магнитные фазовые диаграммы жёстких ферромагнетиков — постоянных магнитов (ПМ). Эти сплавы A1xBx упорядочиваются. Ковалентные связи (A–B) ΓAB сильнее, чем ΓAA, ΓBB. Группы Галуа (ГГ-С) спинов Cо или Mn связаны (спин-орбитально) с сегрегациями орбитальных моментов (ГГ-3). Спин-орбитальная связь (L–S) здесь сильнее обменных связей A–A, т.е. Co–Co или Mn–Mn. Антиферромагнетизм Mn (T_{\textrm{N}} > 10^2 К) подавляется в сплавах (Mn–Bi, Mn–Al, ...). Инверсия обмена T_{\textrm{k}} меняет знак температуры перехода (T_{\textrm{N}} < 0 \rightarrow T_{\textrm{c}} > 0); T_{\textrm{k}} определяется спин-орбитальной связью (\Gamma_{\textrm{AB}} > 0). Этот эффект легко наблюдается при T_{\textrm{k}} > 300 К. Он даёт магнитную анизотропию B_{\textrm{A}} \sim 10^3 Э. Рассчитанные для сплавов A(Co, Mn)_{1-x}B(Pt, Bi)_x температуры Кюри T_{\textrm{c}}(x) находятся экспериментально, как и средний момент p_2(x). Линейность T_{\textrm{c}}(x) нарушается спин-орбитальным членом \Gamma_{\textrm{AB}} ковалентной связи компонент (A–B), обусловленным «орбитальным стеклом» B-компонент (Pt, Mn). Сегрегация \textbf{L}_{\textbf{r}} с антиферромагнитным (АФМ) обменом A_{\textrm{B}} конкурирует с АФМ-обменом A_{\textrm{A}} внутри A-компоненты. Подавление этого спин-орбитальной связью \Gamma_{\textrm{AB}} > 0 приводит к «инверсии обмена» (от from T_{\textrm{c}}(x) < 0, x < x_{\textrm{k}} to T_{\textrm{c}}(x) > 0, x > x_{\textrm{k}}). Инверсия обмена обнаруживается экспериментально.

Ключевые слова: «орбитальное стекло», сегрегация моментов (группы Галуа), инверсия обмена, ферромагнитная анизотропия.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v44/i02/0141.html

PACS: 71.10.-w, 75.10.Dg, 75.30.Et, 75.50.Lk, 75.50.Ww


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. С. В. Вонсовский, Магнетизм (Москва: Наука: 1971).
  2. А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 3: 279 (2019). Crossref
  3. А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 9: 1127 (2019). Crossref
  4. А. И. Мицек, В. Н. Пушкарь, Реальные кристаллы с магнитным порядком (Киев: Наукова Думка: 1978).
  5. Magnetic Properties of Metals (Ed. H. P. J. Wijn) (Berlin: Springer-Verlag: 1991).
  6. Постоянные магниты (Ред. Ю. М. Пятин) (Москва: Энергия: 1980).