3d–4f-інтерметаліди. Обмін та анізотропія. Багатоелектронна статистика

О. І. Міцек, В. М. Пушкар

Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 13.03.2017. Завантажити: PDF

Магнетні властивості 3$d$(Fe)–4$f$(RE)-інтерметалідів розраховуються введенням багатоелектронних операторних спінорів (БЕОС) і флюктуацій хемічних зв’язків як Фурьє-образів БЕОС. Одержано залежності $T_{\textrm{c}}$ і температури компенсації $T_k$ від спіна $S_f$($T$) рідкісноземельного йона (РЗІ). Вони узгоджуються з даними для Fe$_2$RE та Fe$_3$RE. Одновісність Nd$_2$Fe$_{14}$B пов’язується з орбітальним моментом $L_r$ йона B$^5$ при неоднорідному (ковалентному) зв’язку B–Fe. Прямий обмін Fe–Fe пояснює залежність $T_{\textrm{c0}} \cong T_{\textrm{c}}$(Fe)$x^2_D$ від концентрації $x_D$ йонів Fe. Добавка ${\delta}T_{\textrm{c}} \propto S^2_f$ для феромагнетиків Fe$_2$RE дається прямим обміном Fe–RE, для ферімагнетиків — непрямим антиферомагнетним обміном RE–$e_{\textrm{g}}$–RE. Температура компенсації намагнетованости $M_{s}(T)$ залежить від кутового моменту $J$ РЗІ. Для ферімагнетика Nd$_2$Fe$_{14}$B одержуємо аналогічні властивості (перегин функції $M_{s}(T)$, поле феромагнетної анізотропії $B_A \propto (1 + AT)^{-2}$ та ін.), які узгоджуються з літературними даними.

Ключові слова: РЗІ–Fe-інтерметаліди, багатоелектронні операторні спінори, теорія прямого ковалентногоферомагнетного і непрямого зонно-ковалентного антиферомагнетного обміну, одновісна деформація, феромагнетна анізотропія.

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

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

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

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).