Магнитная анизотропия и магнитные фазовые переходы в интерметаллидах типа R2Fe17,Nd2Fe14BHx и RMn6Sn6 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.11, кандидат физико-математических наук Терентьев, Павел Борисович

• Терентьев, Павел Борисович
• кандидат физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Терентьев, Павел Борисович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие сведения о магнитоупорядоченном состоянии вещества

1.1.1 Модель прямого обменного взаимодействия

1.1.2 Модель сверхобмена

1.1.3 Модель косвенного обмена через электроны проводимости

1.1.4 Обменные взаимодействия в Зс1-4/интерметаллических соединениях

1.2 Магнитокристаллическая анизотропия в редкоземельных интерметаллических соединениях

1.2.1 Модель одноионной анизотропии для металлов группы железа

1.2.2 Модель одноионной анизотропии для редкоземельных металлов

1.2.3 Энергия магнитокристаллической анизотропии

1.3 Магнитострикция редкоземельных интерметаллических соединений

1.4 Общие представления о магнитных фазовых переходах

1.4.1 Процессы намагничивания первого рода в одноосных кристаллах в феноменологической модели магнитной анизотропии

1.4.2 Вклад межподрешеточного обменного взаимодействия и магнитоупругой энергии в процессы намагничивания первого рода в двухподрешеточных ферримагнетиках

1.4.3 Модель неколлинеарной редкоземельной подрешетки для описания процессов намагничивания первого рода в двухподрешеточных ферримагнетиках

1.4.4 Обсуждение моделей процессов намагничивания первого рода

1.5 Магнитные свойства соединений Е^Рен

1.6 Структура и магнитные свойства соединений КМп68п6

1.7 Структура и магнитные свойства соединения ЯгРенВ и его гидридов

1.8 Постановка задачи

2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ

2.1 Приготовление образцов

2.2 Рентгенографические исследования

2.3 Методика магнитных измерений

2.3.1 Схема и принцип действия установки для измерения в импульсных магнитных полях

2.3.2 Схема и принцип действия вибромагнитометра

2.3.3 Измерение АС- восприимчивости методом скомпенсированного трансформатора

2.3.4 Тензометрический метод измерения магнитострикции

2.4 Методика расчёта констант анизотропии

3 МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ И МАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ СОЕДИНЕНИЙ Я2(¥е1.хУх)п, Я-У, 8ш, Ег

3.1 Магнитная анизотропия соединений К^Ре^У^п, Я = У, Эш, Ег

3.2 FOMP в соединениях Er2(Fei.xV,)i7

Выводы к главе 3

4 МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ СОЕДИНЕНИЯ Nd2Fe14B И ЕГО ГИДРИДА Nd2Fe14BH4

4.1 Манитная анизотропия и FOMP в Nd2Fei4B и Nd2Fe]4BH4

4.2 Парамеры кристаллического поля Nd2Fe14B и Nd2Fe14BH4

Выводы к главе 4

5 МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ И МАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В СОЕДИНЕНИЯХ Tb^RJMngSr^ (R = Y, Gd)

5.1 Магнитная анизотропия соединений TbMn6Sri6 и GdMn6Sn6

5.2 Магнитная анизотропия соединений Tbi_xGdxMn6Sn6

5.3 Магнитные свойства соединений Tbi.xYxMn6Sn6 (0.8 < х < 0.95) вблизи фазового перехода антиферромагнетик-ферримагнетик

5.4 Магнитоупругие свойства соединений Tbi_x(Y,Gd)xMn6Sn6

Выводы к главе 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитная анизотропия и магнитные фазовые переходы в интерметаллидах типа R2Fe17,Nd2Fe14BHx и RMn6Sn6»

ВВЕДЕНИЕ

Магнитные фазовые переходы присущи всем магнитным материалам, обладающим магнитным упорядочением, и являются важной областью фундаментальных исследований и практического применения. Магнитные фазовые переходы представляют собой изменение магнитного состояния вещества (магнитного упорядочения) при достижении внешними параметрами (такими, как магнитное поле, давление, температура) некоторых критических значений. Наличие магнитных фазовых переходов определяется кристаллографической структурой соединения, магнитными характеристиками атомов и взаимодействиями атомов соединения друг с другом. В связи с этим исследование магнитных фазовых переходов может дать информацию о магнитных и немагнитных свойствах материала, а также объяснить механизмы возникновения некоторых физических явлений. Кроме того, магнитные фазовые переходы находят практическое применение в технических устройствах, поскольку такие физические свойства как намагниченность, электросопротивление, теплоемкость, параметры решетки имеют сильные аномалии при магнитных фазовых переходах. Магнитные фазовые переходы можно разделить на фазовые переходы типа «порядок-беспорядок» и фазовые переходы типа «порядок-порядок». К первой группе относятся переходы из парамагнитного состояния в состояние с упорядоченной магнитной структурой (ферромагнетик, ферримагнетик или антиферромагнетик) с изменением температуры, магнитного поля или давления. К группе магнитных фазовых переходов типа «порядок-порядок» относятся фазовые переходы, характеризуемые изменением типа магнитного упорядочения (чаще всего - от антиферромагнитного к ферромагнитному), а также спин-переориентационные фазовые переходы. Спонтанные спин-переориентационные переходы происходят

с изменением температуры и связаны с переориентацией вектора намагниченности от одного из кристаллографических направлений к другому. Прямой или косвенной (в совокупности с другими факторами) причиной магнитных фазовых переходов типа «порядок-порядок» в многоподрешеточных ферримагнетиках часто является магнитокристаллическая анизотропия. Явление магнитокристаллической анизотропии заключается в изменении внутренней энергии ферромагнетика в зависимости от ориентации спонтанной намагниченности в кристалле. Магнитокристаллическая анизотропия относится к фундаментальным характеристикам магнитных материалов и имеет важное практическое значение. Наличие высокой магнитной анизотропии является необходимым условием для создания высокоэнергоемких постоянных магнитов.

Одним из возможных способов получения информации о магнитных свойствах соединения из результатов измерения кривых намагничивания на монокристаллических или поликристаллических образцах является компьютерное моделирование процессов намагничивания. Оно заключается в подгонке расчетной кривой намагничивания, полученной на основе некоторой физической модели, к экспериментальной. Компьютерное моделирование процессов намагничивания, позволяет получать с некоторой точностью параметры, характеризующие магнитную анизотропию, такие как константы магнитокристаллической анизотропии, поля анизотропии и магнитных фазовых переходов.

Интерметаллические соединения редкоземельных элементов с 3 с1-переходными металлами, как правило, обладают несколькими магнитными подрешетками. Взаимодействие этих подрешеток приводит к усложнению магнитного поведения таких систем, а также оно во многом обусловливает магнитные и немагнитные характеристики материала и определяет возникновение магнитных фазовых переходов. Наличие «незамороженного» кристаллическим полем орбитального момента 4/-электронной оболочки у редкоземельных ионов приводит к возникновению уникальных свойств. Прежде всего, к таким эффектам

относятся гигантская магнитная анизотропия и гигантская магнитострикция. В то же время, соединения, богатые 3 ¿/-переходными металлами, такие как ЯгТ^, Ь^ТнВ (Я - редкоземельный металл, Т - 3¿/-переходный метал), за счет 3с1-магнитной подрешетки обладают большой намагниченностью и высокой температурой Кюри. Сочетание гигантской магнитной анизотропии, большой намагниченности и высокой температуры Кюри делает интерметаллические соединения редкоземельных элементов с 3¿/-переходными металлами наиболее подходящими материалами для изготовления постоянных магнитов.

Для исследования магнитных фазовых переходов и магнитокристаллической анизотропии сложных многоподрешеточных магнетиков представляет большой интерес разделение вкладов от разных магнитных подрешеток в результирующую анизотропию ферримагнетика. Это может дать возможность оценить влияние анизотропии подрешеток, как по отдельности, так и в целом, на магнитные фазовые переходы. Также информативным методом изучения магнитоанизотропных свойств является замещение части атомов одной из магнитных подрешеток. Этот метод позволяет выделить влияние одной из подрешеток на результирующую анизотропию всего соединения и, следовательно, оценить влияние анизотропии этой подрешетки на индуцируемые полем фазовые переходы первого рода. С помощью этого метода можно изменять магнитные свойства материала и получать материалы с заданными свойствами, такими как величина магнитокристаллической анизотропии, намагниченность, критические поля и температуры магнитных фазовых переходов и другие. Такие материалы могут найти и находят практическое применение.

Редкоземельные интерметаллиды обладают способностью поглощать значительные количества водорода, который располагается в междоузлиях решетки и изменяет физические свойства материала. Важной задачей является исследование влияния водорода, поглощенного соединениями, на магнитную анизотропию и магнитные фазовые переходы. Находясь в электрическом потенциале кристаллической решетки, водород существенно возмущает

кристаллические поля и изменяет электронную структуру кристалла. Поэтому гидрирование интерметаллических соединений существенным образом сказывается на электрических, магнитных и других свойствах. Знания о влиянии гидрирования на магнитные свойства важны для практического применения интерметаллических соединений.

Открытие в 1982 году интерметаллического соединения Ис^Ре^В позволило создать на его основе постоянные магниты с рекордными свойствами [1]. Из-за уникального сочетания высоких значений магнитной анизотропии и магнитного момента это соединение и на сегодняшний день является лучшим материалом для постоянных магнитов [2]. Это соединение имеет анизотропию типа «легкая ось» при комнатной температуре, но обладает сложной магнитной структурой типа «конус легких осей» [3], а также существенной анизотропией в базисной плоскости при низкой температуре. Для описания процессов намагничивания такой системы необходимо использование многопараметрической модели намагничивания. Исследование процессов намагничивания и магнитоанизотропных свойств соединения Ис^Ре^В является важной задачей для понимания физических механизмов, обеспечивающих применимость данного материала для получения постоянных магнитов на его основе. Как было упомянуто выше, важным свойством редкоземельных интерметаллических соединений является их высокая абсорбцонная емкость по отношению к водороду. Так, максимальная расчетная концентрация водорода в Ис^Ре^В составляет 5.5 атомов на формульную единицу, достижимая на практике концентрация составляет 5.0 атомов на формульную единицу. Ранее было установлено, что гидрирование увеличивает такие магнитные характеристики, как намагниченность насыщения и температура Кюри. Введение водорода оказывает сильное влияние на магнитную анизотропию Мё2Ре14В. Так, при гидрировании уменьшается поле анизотропии при комнатной температуре. Также в Ис^Ре^В и его гидридах наблюдаются спонтанные и индуцированные магнитным полем фазовые переходы. Все это делает интерметаллид Мё2Ре14В и его гидриды интересными и важными объектами для исследования.

Еще одной привлекательной системой для использования в качестве постоянных магнитов являются интерметаллические соединения ЯгРе^, обладающие кристаллической решеткой с выделенным направлением и высокими значениями магнитного момента благодаря значительному содержанию железа. Однако большинство соединений этого ряда, за исключением соединений с Се и Ьи [4], имеющих низкую температуру Кюри, имеет при комнатной температуре анизотропию типа «легкая плоскость» и недостаточно высокие температуры Кюри. Магнитные свойства соединений могут быть существенно изменены введением различных примесей внедрения или замещения. Так, в 8т2Ее17 азотирование или науглероживание, а также замещение железа на ва, А1 или 81 приводит к увеличению температуры Кюри и смене типа магнитокристаллической анизотропии [5,6]. Таким образом, замещение некоторого количества магнитных атомов Зй'-подрешетки на немагнитные меняет магнитную анизотропию, магнитный момент и другие магнитные свойства. То есть, такое замещение может привести к улучшению магнитных свойств соединений ЯгРеп с точки зрения применения их в качестве магнитотвердых материалов. В связи с этим, представляет интерес исследовать влияние легирования сплавов ЯгРеп другими металлами, в частности V, поскольку до настоящего времени не было известно как влияет такое легирование на магнитные свойства соединений КгРе17 где Я = У, Бш, Ег.

В последние годы внимание исследователей првлекают соединения, обладающие естественной слоистой структурой, в которой магнитные атомы каждого сорта образуют отдельные слои, чередующиеся вдоль одной из кристаллографических осей. Отличительной особенностью слоистых магнетиков является наличие большого количества различных по величине и знаку межслойных и внутрислойных обменных взаимодействий, что приводит к возникновению разнообразных магнитных структур и магнитных фазовых переходов в этих соединениях. Соединения со слоистой магнитной структурой можно рассматривать как модельные объекты для исследования физических

явлений, наблюдающихся в квазидвумерных магнетиках и многослойных пленочных структурах.

Одним из представителей слоистых магнетиков является ряд интерметаллических соединений RMri6Sn6. В зависимости от типа редкоземельного атома в этих соединениях реализуются различные магнитные структуры и магнитные фазовые переходы различных типов. В большинстве соединений с редкоземельными ионами (такими как Tb, Gd), обладающими большим спиновым магнитным моментом, реализуется ферримагнитное упорядочение магнитных моментов редкоземельной и марганцевой магнитных подрешеток. В то же время, для R = Y реализуется сложная геликоидальная антиферромагнитная структура [7], а при намагничивании наблюдается несколько индуцированных магнитным полем фазовых переходов. Причиной данных особенностей является конкуренция межслойных обменных взаимодействий при наличии достаточно сильного внутрислойного обмена между ионами марганца. Одним из методов изучения влияния обменных взаимодействий на магнитные свойства соединений и магнитные фазовые переходы, наблюдаемые в них, является замещение немагнитных ионов, не принимающих участие в обменном взаимодействии, магнитными ионами. Примером такого замещения может быть замещение атомов Y на атомы ТЬ или Gd в соединении YMn6Sn6.

В соединении TbMn6Sn6 с увеличением температуры происходит спонтанный спин-переориентационный фазовый переход типа «легкая ось - легкая плоскость» [8], который наблюдается в интервале температур вблизи комнатной температуры. В магнитном поле, приложенном вдоль трудного направления в кристалле TbMn6Sn6, наблюдаются процессы намагничивания первого рода (в мировой литературе такие переходы получили название FOMP [9] - first order magnetization process), которые можно рассматривать как индуцированные магнитным полем спин-переориентационные фазовые переходы первого рода. Существование FOMP вблизи комнатной температуры - очень редкое явление. Как правило, процессы намагничивания первого рода связаны с существованием

вкладов высоких порядков в магнитокристаллическую анизотропию, которые имеют значительную величину только при низких температурах и быстро спадают с ростом температуры. Для понимагния природы наблюдаемых в ТЬМп68п6 магнитных переходов необходимо детальное исследование поведения вкладов в магнитную анизотропию от разных магнитных подсистем таких соединений.

Причинами гигантской магнитокристаллической анизотропии в редкоземельных интерметаллических соединениях является взаимодействие анизотропного у-электронного облака редкоземельного атома с кристаллическим полем решетки, а также наличие сильного спин-орбитального взаимодействия. Поэтому распространенным методом изучения влияния магнитной анизотропии одной из магнитных подрешеток на магнитные свойства соединений и магнитные фазовые переходы, наблюдаемые в них, является замещение магнитных атомов этой подрешетки атомами с нулевым орбитальным магнитным моментом. Примером такого замещения может быть замещение атомов ТЬ на атомы вё в соединении ТЬМп68п6. Поскольку ион вс! не имеет орбитального магнитного момента, вклад в анизотропию интерметаллидов от атомов гадолиния обычно мал. Замещение атомов ТЬ на атомы Оё, в первую очередь, приводит к изменению магнитной анизотропии соединения, в то время как величины магнитного момента и обменных взаимодействий изменяются в меньшей степени. Легирование соединений 11Мп68п6 позволяет получить составы с заданными магнитными свойствами, в частности, таким способом можно плавно в достаточно широких пределах изменять температуру спиновой переориентации и критические поля индуцированных магнитным полем фазовых переходов. Такие материалы могут найти практическое применение.

Цель данной работы заключалась в выяснении механизмов реализации спонтанных и индуцированных магнитным полем магнитных фазовых переходов в многокомпонентных интерметаллических соединениях переходных 4/- и Зя?-

металлов. В качестве объектов исследования были выбраны три группы соединений: на основе Я2Ре17, Я2Ре14В и КМп68п6. Все соединения имеют кристаллические решетки одноосной симметрии. В этих соединениях сильные обменные взаимодействия в 3<^-подрешетке обеспечивают высокие значения температур магнитного упорядочения, а редкоземельные металлы ответственны за высокую магнитную анизотропию.

Задачи, решаемые в процессе выполнения данной работы, состояли в разработке методов определения констант магнитной анизотропии из кривой намагничивания, синтезе соединений, экспериментальном исследовании магнитной анизотропии, процессов намагничивания первого рода и магнитных фазовых переходов в перечисленных выше многокомпонентных редкоземельных интерметаллидах.

Научная новизна и основные научные результаты, выносимые на защиту:

¡.Синтезированы новые соединения У^Ре^У^п, Зт^Ре^У^п и Ег2(Ре]_ ЛУХ))7. Определена предельная растворимость V в этих соединениях. Обнаружен рост температур Кюри с увеличением концентрации V в исследованных соединениях. Определены концентрационные и температурные зависимости констант магнитокристаллической анизотропии исследованных соединений. Установлены причины индуцированного магнитным полем фазового перехода 1-го рода в Ег2Ре17.

2. Определены температурные зависимости констант

магнитокристаллической анизотропии гидрированного монокристалла Мё2Ре14ВН4, позволяющие описать все особенности экспериментальных кривых намагничивания, включая магнитную структуру типа «конус осей легкого намагничивания» при низких температурах и индуцированные магнитным полем фазовые переходы 1-го рода. Обнаружено, что при гидрировании Ш^е^В наблюдается уменьшение констант анизотропии по абсолютной величине и

возрастание отношения эффективных констант 4-го и 6-го порядка к константе 2-го порядка. Определены температурные зависимости коэффициентов магнитокристаллической анизотропии монокристалла Кё2Ре14В и его гидрида Ш2Ре14ВН4.

3. Синтезированы новые соединения ТЬ^ЯдМПбЗпб (Я = У, вс!). Построены концентрационные магнитные фазовые диаграммы этих соединений. Определены вклады редкоземельной и марганцевой подрешеток в магнитную анизотропию соединений. Установлены механизмы индуцированных магнитным полем магнитных фазовых переходов 1 -го рода.

4. Обнаружена отрицательная объемная магнитострикция вследствие конкуренции ферромагнитных и антиферромагнитных обменных взаимодействий в соединениях ТЬ^У^Мп^Пб. Экспериментально подтверждено, что основной вклад в магнитострикцию соединения УМп68п6 вносит изменение обменной энергии при смене взаимной ориентации магнитных моментов марганца.

5. Определена критическая концентрация х ~ 0.95, при которой в соединениях ТЬи^МпбВпб наблюдается концентрационный фазовый переход антиферромагнетик-ферримагнетик. Установлены механизмы возникновения скачков намагниченности, наблюдаемых при приложении магнитного поля вдоль трудного направления в ТЬ|.хУхМп68п6 для соединений с различными значениями

X.

6. Обнаружен положительный вклад в термическое расширение решетки, вызванный ферромагнитным упорядочением магнитных моментов в слоях в соединении УМп68п6. Обнаружен отрицательный магнитообъемный вклад в термическое расширение решетки в области температур при которых наблюдается анизотропия типа «легкая плоскость» в соединении ТЬМп68п6.

7. Обнаружено усиление ферромагнитных обменных взаимодействий и стабилизация коллинеарной магнитной структуры при приложении внешнего гидростатического давления в соединениях ТЬ1.л.УлМп68п6 с малыми концентрациями х, в отличие от типичного для интерметаллидов усиления антиферромагнитных взаимодействий при уменьшении межатомных расстояний.

Научная и практическая значимость работы:

1. Разработанная методика расчета констант магнитокристаллической анизотропии позволяет с высокой точностью определять константы магнитокристаллической анизотропии и может быть полезна как для исследования фундаментальных магнитных свойств различных веществ, так и для создания новых магнитных материалов.

2. Построенные концентрационные магнитные фазовые диаграммы и температурные зависимости констант анизотропии редкоземельных интерметаллических соединений R2(Fe,V)i7 и RMn6Sn6 позволяют выбирать новые сплавы с заданными свойствами.

3. Изученное в данной работе влияние гидрирования на магнитную анизотропию и магнитные фазовые переходы монокристалла Nd2Fe14B может быть использовано для оптимизации технологий изготовления высокоэнергоемких постоянных магнитов.

4. Проведенный анализ причин возникновения индуцированных магнитным полем фазовых переходов первого рода в соединениях R2(Fe,V)i7 и RMn6Sn6b позволил проанализировать применимость различных теоретических моделей магнитных фазовых переходов для исследованных в данной работе материалов.

Личный вклад автора: Автор принимал непосредственное участие в постановке задач, синтезе соединений Er2(Fei^Vx)i7 и Tbi_^Mn6Sn6 (R - Gd, Y), подготовке и аттестации образцов для измерений, проведении магнитных измерений, обработке и обсуждении экспериментальных результатов, написании статей. Соединения Y2(Fei.JCYx)i7 и Sm^Fe^YOn были выплавлены Е.В. Белозеровым. Монокристалл Nd2Fei4B был любезно предоставлен профессором Д. Чао. Гидрирование монокристалла Nd2Fei4B и измерение его магнитных свойств в полях до 40 Т было произведено Н.В. Мушниковым. Рентгеновские измерения были выполнены B.C. Гавико, Л.А. Сташковой и Г.В. Ивановой в центре коллективного пользования ИФМ УрО РАН.

Измерения магнитных свойств ряда соединений автор проводил совместно с Е.Г. Герасимовым. Разработка теоретических моделей и написание компьютерных программ для описания процессов намагничивания и определения констант магнитной анизотропии в соединениях ./^(Ре^УхЗп (Я = 8ш, Ег, У), ТЬиД.Мп^Пб (Я = вс1, У), Ш2Ре14В и Ш2Ре14ВН4 проводились автором совместно с Е.В. Розенфельдом. Соискатель принимал самое активное участие в обсуждении со всеми соавторами полученных результатов и написании всех статей, опубликованных по материалам данной диссертации.

Апробация работы: Результаты исследований, изложенные в диссертационной работе, представлены на ряде конференций и семинаров:

Московском международном симпозиуме по магнетизму М18М (г. Москва 2008, 2011); ХХ-ой и ХХ1-ой международных школах-семинарах «Новые магнитные материалы микроэлектроники» НМММ-20 и НМММ-21 (г. Москва 2006, 2009); Х-ом Международном семинаре «Дислокационная структура и механические свойства металлов и сплавов» (Екатеринбург-Новоуральск 2005); Байкальской международной конференции «Магнитные материалы» (г. Иркутск 2003, 2012); УШ-ом Международном семинаре «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах» (г. Махачкала 2007); 34-ом совещании по физике низких температур (НТ-34) (п. Лоо 2006); 9-ом Международном симпозиуме «Упорядочение в металлах и сплавах» (п. Лоо, 2006); У1-ом Молодежном семинаре по проблемам физики конденсированного состояния вещества, (Екатеринбург 2005);

Основные исследования по теме диссертации выполнены в лаборатории ферромагнитных сплавов Института физики металлов УрО РАН в рамках комплексной бюджетной темы «Магнетизм, спинтроника и технология создания новых объёмных и низкоразмерных, гетерофазных и наноструктурированных материалов и наносистем» (шифр «Спин», № гос. регистрации 01201064333). Настоящая работа выполнена при поддержке: Программы Президиума РАН, проекты УрО РАН 12-П-23-2005, 12-П-2-1050, 09-П-2-1035, Программы

тематических отделений, проект УрО РАН 12-Т-2-1012, Гранта фонда Фонда "Лучшие аспиранты РАН" за 2008 год, Гранта РФФИ № 04-02-96066-р2004урал_а «Исследование механизма формирования анизотропии магнитных свойств высококоэрцитивных порошков, получаемых из сплавов Ыё-Ре-В методом водородной обработки», Гранта РФФИ №06-02-16951 -а «Магнитные фазовые переходы и магнетосопротивление в редкоземельных интерметаллидах со слоистой кристаллической структурой». Гранта РФФИ 09-02-00272-а «Обменные взаимодействия, магнитная анизотропия и магнетосопротивление в интерметаллических соединениях с естественной слоистой кристаллической структурой», РФФИ 10-02-96019-р_урал_а «Материалы на основе интерметаллических соединений для магнитных рефрижераторов»,РФФИ 12-02-00864-а «Магнитные фазовые переходы в интерметаллических соединениях на основе Мп и Ре с конкурирующими обменными взаимодействиями».

По теме диссертации опубликовано 6 научных статей входящих в Перечень ВАК, и 9 статей в материалах конференций

Структура диссертации:

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Глава 1 содержит обзор литературных данных, в который входит краткий обзор теории магнитоупорядоченного состояния вещества, магнитокристаллической анизотропии и магнитных фазовых переходов. Также глава 1 содержит современные сведения о магнитной анизотропии и магнитных фазовых переходах соединений ЯгРеп, 11Мп68п6, Кё2Ре)4В и Ыс^РемВНд.. В главе 2 описаны методики изготовления образцов, их текстурования и измерения магнитных свойств. Описаны алгоритмы расчета констант магнитокристаллической анизотропии с учетом несовершенства текстуры поликристаллических образцов. Также изложена методика описания процессов намагничивания с учетом пяти констант анизотропии для одноосных магнитных материалов с существенной магнитной анизотропией в базисной плоскости. Глава 3 содержит оригинальные результаты исследований магнитокристаллической

анизотропии соединений И^Ее^У*), К = У, Бт, Ег. Глава 4 посвящена исследованию магнитной анизотропии и магнитных фазовых переходов соединения ШгЕе^В и его гидрида МсУРенВН*. В пятой главе представлены результаты исследований магнитной анизотропии, магнитных фазовых переходов и магнитоупругих свойств ряда соединений со слоистой структурой ТЬ|.ЛОс1хМп68п6 и ТЬ^У^Мг^Пб. В заключении сформулированы основные выводы работы.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Общие сведения о магнитоупорядоченном состоянии вещества

Существует ряд соединений переходных металлов, в которых при определенных условиях при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты атомов упорядочены в соответствии с определенными закономерностями. За образование магнитного упорядочения ответственно обменное взаимодействие. Этот эффект является не классическим, а чисто квантовомеханическим [10,11], и связан с тем, что энергия системы электронов существенно зависит от свойств симметрии волновой функции этой системы. Волновая функция может обладать разной пространственной симметрией, и различным симметриям соответствуют различные значения энергии системы электронов. Например, у молекулы водорода, в состав которой входит два электрона, электронная волновая функция может либо не изменяться, либо изменять свой знак при перестановке местами электронов. В первом случае -случае пространственно симметричной волновой функции - энергия молекулы будет меньше, чем во втором случае пространственно антисимметричной волновой функции. Но электроны подчиняются принципу Паули, согласно которому волновая функция электронов с учетом их спинов всегда изменяет свой знак, если поменять местами электроны и их спины [11, 12, 13]. Поэтому в случае пространственно симметричной волновой функции молекулы водорода спины ее электронов имеют разные ориентации, так что суммарный спин молекулы равен нулю. Напротив, в случае антисимметричной пространственной волновой функции спины обоих электронов имеют одинаковую ориентацию, так что суммарный их спин равен единице. Таким образом, вследствие неразличимости электронов и действия принципа Паули возникает ситуация,

при которой энергия системы зависит от взаимной ориентации спинов электронов [11,12]. Этот эффект принято называть обменным взаимодействием, и именно оно ответственно за появление магнитного порядка. Такое объяснение природы магнитоупорядоченного состояния вещества было предложено Гейзенбергом, а также Френкелем и Дорфманом. Если бы можно было описывать спин классическим вектором, то часть энергии двух электронов, зависящая от ориентации их спинов, содержала бы скалярное произведение спинов обоих электронов и имела бы следующий вид [11]:

где J— обменный интеграл, зависящий от расстояния между электронами. При J > 0 параллельной ориентации спинов соответствует меньшая энергия, чем антипараллельной ориентации; при J < О меньшей энергии соответствует антипараллельная ориентация спинов. Существует несколько моделей для описания обменного взаимодействия в различных магнитных соединениях.

ел =-j(s\s2)i

(1.1)

J

Со

Ni

Fe

О

1

3

4

Рис. 1.1. Зависимость обменного интеграла от параметра а/2г для Зс1-переходных металлов.

1.1.1 Модель прямого обменного взаимодействия

В твердом теле, валентные электроны атомов обобществляются, а волновые функции электронов недостроенных оболочек соседних атомов перекрываются; в результате возникает обменное взаимодействие, механизм которого описан выше.

Обобщив формулу (1.1), можно записать энергию обменного взаимодействия кристалла в виде [13]:

(1-2)

/ 'и

Значение обменного интеграла ^ служащего мерой обменной энергии, зависит от отношения а/2г {а - параметр кристаллической решетки, г - радиус незаполненной оболочки атома). Зависимость интеграла / от отношения а/2г для переходных 3биметаллов (кривая Бете-Слэтера) показана на рис. 1.1. Значение У положительно при (а/2г) > 1.5 и отрицательно при (а/2г)< 1.5.

1.1.2 Модель сверхобмена

Если вещество содержит кроме атомов, имеющих локальный магнитный момент, атомы, не имеющие магнитного момента, в неметаллических веществах обменное взаимодействие может носить непрямой характер [13]. В этом случае магнитное взаимодействие электронных магнитных моментов недостроенных с1-или /-слоев передается через электроны внешних замкнутых слоев магнитно-нейтральных ионов, например, таких как О расположенных между магнитоактивными ионами. В частности, в случае оксида марганца магнитные ионы Мп разделены между собой сравнительно большими расстояниями, их прямое взаимодействие очень незначительно. Но благодаря тому, что гантелевидное облако р-электронов иона кислорода О " сильно перекрывается с облаками ¿/-электронов ионов Мп , возможно возникновение виртуального

возбужденного состояния. Оно характеризуется тем, что один из /^-электронов

2 2~ь 2

иона О " переходит в ¿/-состояние одного из ионов Мп . Ион О " в это время

становится магнитным и вступает в обменное взаимодействие сдругим ионом

2~ь 2+

Мп . В

результате между ¿/-электронами двух ионов Мп возникает эффективная обменная связь.

1.1.3 Модель косвенного обмена через электроны проводимости

Незаполненные 4/-слои ионов редкоземельных элементов имеют очень малые размеры по сравнению с параметром кристаллической решетки, и поэтому волновые функции этих электронов у соседних узлов в кристалле практически не перекрываются [13, 14]. Следовательно, в таких веществах невозможен сколько-нибудь существенный прямой обмен. В таких веществах обменное взаимодействие между соседними магнитными моментами, обусловленными 4/-электронами, локализованными на атомах, осуществляется посредством поляризации электронов проводимости. Важную роль в механизме этого обмена играет представление о £-£/(/) - обменном взаимодействии, предложенное С. В. Вонсовским. Согласно этому представлению, в магнетиках существует две группы электронов - локализованные электроны нескомпенсированных с1- или / оболочек, дающие основной вклад в магнетизм, и коллективизированные электроны валентных (5, и р) энергетических полос, ответственные за электрические свойства. Гамильтониан 5-/ обменного взаимодействия для случая нулевого орбитального момента Ь = О имеет вид:

л^-гх^дг.-^д,, ё (1.3)

1,п

где 3{г: - Яп) - интеграл я-/ обменного взаимодействия, г, - радиус-вектор /-ого

электрона проводимости, Яп - радиус-вектор «-ого узла решетки, 5, и - спины соответствующих электронов. Под действием 5-/ обменного взаимодействия спины электронов проводимости поляризуются локализованными /- или й-электронами. Так как Н^ зависит от направления спинов, электроны проводимости со спинами 5 предпочитают находиться вблизи узлов со спинами 8, направленными одинаково, а электроны проводимости с обратным спином стремятся удалиться от таких узлов [13]. Это приводит к возникновению осцилляции электронной плотности. Таким образом, поляризация электронов проводимости спином одного 4/ атома влияет на спин другого 4/ атома. То есть возникает косвенное обменное взаимодействие. Это взаимодействие характеризуется гамильтонианом:

Я^—ЕД^А,, (1.4)

п,т

где 8И и - спины 4/ электронов в узлах пит, J{R^m)- интеграл косвенного обменного взаимодействия между ионами в узлах пит.

Вычисления для простейшего случая сферической поверхности Ферми дали следующее выражение для Л^Я,,^):

О л:/2 ( N V

= (1.5)

2 £,;

\ N ;

Здесь к/г - Ферми-импульс электрона, И5 - полное число электронов проводимости в объеме кристалла, содержащем N атомов, еР - энергия Ферми. Функцию Е{х) можно представить в виде:

ч хсоэх-втх ,Л ^ч ^(х) =--А- . (1.6)

X

Она описывает затухающие осцилляции по мере увеличения х. Такое обменное взаимодействие, осуществляемое через электроны проводимости, называют РККИ-взаимодействием по начальным буквам авторов, принимавших участие в его теоретическом описании: Рудерман, Киттель, Касуя, Иосида. В дальнейшем гамильтониан 5-/обмена был уточнен с учетом влияния орбитальных моментов 4/ -электронов. Полученный гамильтониан включает инварианты, зависящие от орбитальных, спиновых или полных моментов 4/:оболочки. Так величина парамагнитной температуры Кюри вр, которая может служить мерой обменного взаимодействия, имеет вид:

вр=е^,-\)2лл-\), (1.7)

где gJ - фактор Ланде, <90 зависит от эффективного интеграла косвенного обмена. Выражение -\)2J(J + \) называется фактором Де Жена.

1.1.4 Обменные взаимодействия в 3</-4/интерметаллических соединениях

Для Я-М - соединений, где Я - редкоземельный элемент с недостроенной 4/-оболочкой, а М - переходный металл с недостроенной 3¿/- оболочкой, можно выделить три типа обменных взаимодействий: (Я-Я), (Я-М) и (М-М). Для оценки их величины можно использовать данные о температурах магнитного упорядочения в этих соединениях. Их анализ показывает, что (Я-Я) обменное взаимодействие является самым слабым, (М-М) самым сильным, (Я-М) промежуточным по величине [13].

(Я-Я) обменное взаимодействие в Я-М соединениях, как и в чистых Я металлах, является косвенным и осуществляется через электроны проводимости. Оно преобладает в соединениях с большим содержанием Я металла и почти заполненной ¿/-электронной оболочкой М металла. Температура Кюри для таких соединений обычно лежит значительно ниже комнатной температуры. В интерметаллических соединениях Я-М с температурой Кюри, превышающей значение Тс соответствующего редкоземельного металла, упорядочение редкоземельных атомов в первую очередь обусловлено (особенно при высоких температурах) поляризацией магнитных моментов редкоземельных атомов (ЯМ) обменным взаимодействием, в то время как вклад (Я-Я) обменного взаимодействия значительно меньше.

(М-М) взаимодействие наиболее сильно в соединениях, в которых 3¿/-металлы являются ближайшими соседями в кристаллической решетке и в которых происходит наибольшее перекрытие орбиталей 3¿/-элeктpoнoв. Обычно это условие выполняется в соединениях с большим содержанием 3¿/-мeтaллoв, где реализуется близкое расположение атомов М в кристаллической решетке. Кроме того, особые условия для обменного взаимодействия могут возникать в решетках с ярко выраженной анизотропией расположения атомов. Например, в соединениях со слоистой структурой, где 3¿/-мeтaллы лежат в одном слое, перекрытие орбиталей 3¿/-электронов приводит к образованию сильного прямого обменного взаимодействия в слое. В то же время, межслойное обменное взаимодействие в магнетиках со

слоистой структурой не может быть объяснено в модели прямого обменного взаимодействия локализованных электронов, поскольку оно обеспечивается удаленными друг от друга атомами с неперекрывающимися 3<а?-орбиталями. Для объяснения такого обменного взаимодействия может быть применена модель коллективизированных электронов.

(Я-М) взаимодействие является непрямым [15]. Эффективное обменное взаимодействие между 4/-3с1 спинами включает в себя обмен между 4/-электронами и 5 ¿/-электронами редкоземельных ионов, Ъй-Ъй обменное взаимодействие и гибридизацию Зй?-5б/ состояний. В случае, когда обменный интеграл 3(Ъй-Ъс1) достаточно велик, гибридизация 3¿/-электронов М металлов и 5 ¿/-электронов редкоземельных металлов приводит к антипараллельному упорядочению магнитных моментов Ъй переходных металлов и 5£/-моментов ионов редкоземельных металлов и как следствие, к антипараллельной ориентации спинов 4/- и Ъй- ионов. Когда величина обменного интеграла мала, то

расщепления Зб/-зоны не происходит. В этом случае 5б/-момент индуцируется обменным полем, действующим со стороны 4/-локализованных моментов, и тогда гибридизация Зй-5с1 приводит к росту 3 ¿/-момента, направленного антипаралелльно 5с?-моменту. Таким образом, обменное взаимодействие ЗйМ/ определяется Зй?-5б/ гибридизацией, независимо от того, как поляризованы 5с1-электроны.

1.2 Магнитокристаллическая анизотропия в редкоземельных интерметаллических соединениях

Магнитокристаллическая анизотропия представляет собой явление преимущественной ориентации спонтанной намагниченности вдоль особых, характерных для данного магнетика кристаллографических осей [16]. Другими словами, это явление изменения внутренней энергии магнетика в зависимости от ориентации спонтанной намагниченности в кристалле. Анизотропия описывает часть внутренней энергии магнетика, которая отражает симметрию кристалла.

Существует несколько источников магнитокристаллической анизотропии. Во-первых, это магнитное диполь-дипольное взаимодействие ионов в решетке [13]. Это взаимодействие слабо и может иметь существенное значение только для веществ, в которых магнитные моменты велики. Во-вторых, причиной магнитокристаллической анизотропии может быть анизотропия обменного взаимодействия. Описанные выше обменные взаимодействия не учитывают наличие орбитального момента атома МЕсли учесть, что при Ь, отличном от нуля, облако электронов несферично, т. е. анизотропно, то при разной ориентации магнитных моментов относительно осей кристалла степень перекрытия их орбиталей будет различной и, следовательно, различной будет и энергия обменного взаимодействия. В-третьих, возникновение магнитокристаллической анизотропии может быть связано с существованием спин-орбитального взаимодействия и влиянием анизотропного внутрикристаллического поля Ек на орбитальный магнитный момент. Такая анизотропия называется одноионной анизотропией.

1.2.1 Модель одноионной анизотропии для металлов группы железа

Кристаллическое поле в соединениях содержащих ионы Зб/ переходных металлов замораживает орбитальный момент М/, в решетке, и он не участвует в намагничивании [13]. Таким образом, при приложении внешнего магнитного поля происходит вращение только спиновых моментов М5. М/, через спин-орбитальное взаимодействие передает спиновому моменту М5 действие внутрикристаллического поля. Так как кристаллическое поле анизотропно, то М$ будет чувствовать влияние анизотропного поля Ек. Таким образом, в результате приложения магнитного поля Н будет поворачиваться М& при этом преодолевая действие анизотропного спин-орбитального взаимодействия. Исследования, проведенные с использованием метода рентгеновского циркулярного дихроизма показывают, что орбитальный магнитный момент 3биметаллов заморожен не полностью и его величина отлична от нуля, хотя и значительно меньше, чем величина орбитального момента в свободных Зя?-ионах [17].

1.2.2 Модель одноионной анизотропии для редкоземельных металлов

Редкоземельные интерметаллические соединения обычно обладают значительно большей энергией магнитной анизотропии, чем соединения, не содержащие редкоземельных элементов. Это можно объяснить взаимодействием кристаллического поля решетки с анизотропным 4/-электронным облаком. Вследствие экранирования вышележащими и 5/?-оболочками 4/-оболочки, а также вследствие большого спин-орбитального взаимодействия кристаллическое поле Ек слабо влияет на орбитальный магнитный момент М/, 4/-оболочки. Таким образом, в редкоземельных атомах практически отсутствует замораживание орбитального магнитного момента. Спин-орбитальная связь в редкоземельных атомах очень велика. Поэтому при намагничивании происходит вращение как спинового М5, так и орбитального М/, магнитных моментов. То есть поле поворачивает суммарный момент М/ = М5 + Мь при этом преодолевается непосредственно действие анизотропного электростатического поля Ек. Этот

механизм и приводит к появлению очень большой магнитокристаллической анизотропии в редкоземельных интерметаллических соединениях. Энергия магнитокристаллической анизотропии редкоземельных элементов гораздо выше энергии анизотропии 3<3 переходных металлов и играет определяющую роль в практическом применении редкоземельных интерметаллических соединений, в частности, в качестве постоянных магнитов.

1.2.3 Энергия магнитокристаллической анизотропии

Энергия одноосной магнитокристаллической анизотропии кристалла одноосной симметрии может быть представлена в виде разложения по четным степеням синуса угла отклонения вектора намагниченности от кристаллографической оси с (направления [001] в кристалле). В приближении шестого порядка эта энергия для гексагонального кристалла будет выглядеть следующим образом [13]:

ЕА = К^т2 в + 6 + {КЪ+ К^оъ6ф)ъ\п6 в , (1.8)

а для кристалла с тетрагональной симметрией энергия магнитокристаллической анизотропии будет иметь вид:

Еа = Крт2в + (К2+К '2 сов^вт'Я + (К3 + К '3 ссМ^т^ , (1.9)

где <9 и ср- полярный и азимутальный углы, отсчитываемые от с- и а-осей ([001] и [100]), соответственно. Константы Кь К2 и Кз характеризуют одноосную анизотропию, тогда как К4, К\ и К\ характеризуют анизотропию в базисной плоскости.

Энергия магнитокристаллической анизотропии может быть представлена также как разложение по ортонормированным функциям. Этими ортонормированными функциями могут быть присоединенные полиномы Лежандра Р"\6,ф), сферические гармоники. У,т(в,<р) [18], либо зональные

гармоники С'"{9,(р) [19]. Четные степени Бтб? выражения (1.8) не являются

ортогональными, поэтому значения констант анизотропии К[ зависят от числа членов, включенных в разложение. В отличие от этого, коэффициенты к™

разложения энергии анизотропии по ортонормированным функциям являются независимыми, и анализ их температурных зависимостей может быть выполнен в рамках теории одноионной анизотропии.

Для тетрагонального кристалла разложение энергии анизотропии по зональным гармоникам имеет вид:

еа = к°2с°2 + *4°с4° + к°6с! + к: (с; + с;4)+к: (с: + с6-4),

(1.10)

где к" - коэффициенты анизотропии.

Между константами анизотропии К] и коэффициентами анизотропии к" существует простая связь [18]:

к1 ~ь 5 к* н А^Й 2 2 4 2 6

К2Л[5к1+21к1],

3 16 6

(1.11)

К3=- — к°6. 3 16 6

Существует несколько теоретических подходов для описания температурной зависимости коэффициентов анизотропии. В феноменологическом подходе коэффициенты анизотропии, согласно закону Акулова-Зинера, пропорциональны намагниченности в степени 1(1+ 1)/2 [20,21]. Более точный результат получен в рамках теории одноионной анизотропии [22] с использованием приведенных гиперболических функций Бесселя

к\т\Т) = к\т\0)1 х{Гх[т(Т,Н)}} (1.12)

/+— 2

где к\й) - коэффициент одноосной анизотропии / - порядка, I , - приведенная

/+2

функция Бесселя, аргументом которой является ZT1 [т(Т, Я)] - обратная функция Ланжевена, m - относительная намагниченность, к\°\0) - значение коэффициента анизотропии при О К. Эти расчеты были выполнены без учета квантования спинов. Квантово-механические расчеты, выполненные Казаковым [23,24] и позднее независимо Кузьминым [19], позволили получить функции Ln{x) = (Т) / (0), задающие температурные зависимости коэффициентов анизотропии и зависящие от полного квантового числа / редкоземельного иона. В приближении молекулярного поля для двухподрешеточного интерметаллического ферримагнетика аргумент х функции Ln(x) записывается в виде:

x{T) = [gjMBJHm{T)]/kBT, (1.13)

где Нт(Т) - молекулярное поле со стороны подрешетки 3d металла, действующее на полный момент J иона 4/металла. В случае если обменные взаимодействия 4/ 3d и 4/4/ намного слабее, чем 3d-3d, температурная зависимость молекулярного поля может быть представлена как

Hm(T) = Hm(0)cr3d(T) (1.14)

здесь сгз^Г) - нормированная намагниченность подрешетки 3d - металла. Введя параметр межподрешеточного обменного взаимодействия

i0=[gjMBJHa(0 )]/кв, (1.15)

получим выражение для аргументах функции Ln(x):

х{Т) = [^{Т)\/Т. (1.16)

Коэффициенты анизотропии связаны с параметрами кристаллического поля Д,"' следующим соотношением:

К=®п{г0"){О°П)А:\ (1.17)

где ©2 = О/, 04 = /?/, 06 = X/ ~~ параметры Элиота-Стивенса, - /2-я степень среднего радиуса ^электронной оболочки, (о^ - средние ожидаемые значения эквивалентных операторов Стивенса, табулированные в [25].

Таким образом, магнитокристаллическая анизотропия редкоземельного интерметалл и да определяется следующими параметрами:

1) симметрией кристаллического поля, действующего на редкоземельный ион со стороны окружающих ионов в решетке;

2) формой и размерами ^электронной оболочки редкоземельного иона;

3) величиной молекулярного поля, действующего со стороны подрешетки Зй? металла на полный момент М/ иона 4/металла.

1.3 Магнитострикция редкоземельных интерметаллических соединений

Магнитострикция представляет собой явление искажения внешней формы и изменения размеров магнетика при изменении его магнитного состояния [13]. Магнитное состояние может изменяться при изменении температуры, давления, магнитного поля. При переходе из парамагнитного состояния в магнитоупорядоченное (при охлаждении ниже точки Кюри) вместе со спонтанной намагниченностью возникает спонтанная деформация решетки -спонтанная магнитострикция. Эта магнитострикция может достигать больших величин. Связь между магнитострикцией и изменением намагниченности задается термодинамическим соотношением:

кдН;

где Я = А/// - относительное изменение длины образца, Р - одностороннее напряжение, действующее в направлении I. Существует несколько источников магнитострикции. Во-первых, это обменная магнитострикция, связанная с изменением энергии обменного взаимодействия при приложении магнитного поля или изменении других макроскопических параметров. Обменная магнитострикция может иметь изотропный либо анизотропный характер и особенно велика в области точки Кюри, где обменная энергия претерпевает особенно сильные изменения. Еще одной причиной магнитострикции является диполь - дипольное взаимодействие. Эта магнитострикция носит анизотропный характер и в большинстве случаев мала по величине. Но главным источником магнитострикции в редкоземельных магнитоупорядоченных веществах является одноионная магнитострикция.

В редкоземельных интерметаллических соединениях величина магнитострикции может достигать X ~ 10" , что на 1 -2 порядка больше магнитострикции металлов группы железа. Поэтому такая магнитострикция

называется гигантской. За огромную стрикционную деформацию решетки ответственны 4/-атомы с незамороженным орбитальным моментом.

Механизм действия одноионной магнитострикции состоит в следующем. В свободном 4/-атоме с неравным нулю орбитальным магнитным моментом М/, электронное облако 4/~оболочки имеет несферическую конфигурацию, т.е. является анизотропным. Если перенести такой атом в кристаллическую решетку то анизотропия 4/-облака практически не изменяется, так как 4/ оболочка экранирована 55- и 5/?-электронными слоями. Спин-орбитальное взаимодействие ^/^электронов гораздо больше, чем энергия кристаллического поля, поэтому при намагничивании происходит поворот к направлению поля не только спинового, но и орбитального момента атома. При повороте М/, происходит сильное возмущение кристаллического поля, что ведет к изменению межатомных расстояний, т.е. возникает гигантская магнитострикция. В металлах группы железа момент М£ обычно почти равен нулю; поэтому для них магнитострикция сравнительно невелика. Магнитострикция, связанная с поворотом магнитных моментов в поле, как правило, не сопровождается изменением объема, а лишь приводит к изменению линейных размеров. Поэтому она называется линейной (анизотропной) магнитострикцией.

Обменная магнитострикция связана с тем, что в металлах и их соединениях обменное взаимодействие сильно зависит от межатомных расстояний. Если обменное взаимодействие в основном изотропно, то возникает зависимость обменного взаимодействия от объема решетки. Обменная магнитострикция в редкоземельных интерметаллидах в первую очередь ответственна за возникновение объемной (изотропной) магнитострикции. Константа изотропной магнитострикции пропорциональна магнитному коэффициенту Грюнайзена -зависимости температуры Кюри от объема решетки, Г = с/ 1п Гс / 1п К [26]:

Аа'° ~ТМ2(Н,Т), (1.19)

где М -магнитный момент. В большинстве ферромагнитных металлов коэффициент Грюнайзена имеет отрицательные значения. В то же время, в редкоземельных интерметаллидах коэффициент Грюнайзена может быть как положительным, так и отрицательным. В частности, в ряду соединений Я-Бе знак Г зависит от соотношения компонент в интерметалидах: он отрицателен для соединений КРе2, но положителен для ЯгРе^ [27]

Еще одной причиной возникновения объемной магнитострикции является зависимость величины магнитного момента от объема кристаллической ячейки [26]. Эта причина наиболее важна в зонных ферромагнетиках, где намагниченность возникает вследствие расщепления 3¿/-подзон. Поляризация Ъй-зоны вызывает увеличение кинетической энергии электронов, которое пропорционально квадрату спонтанной намагниченности. Это компенсируется расширением кристаллической решетки. Обменная магнитострикция в зонной модели обычно положительна, она влияет на тепловое расширение решетки и может приводить к его частичной или полной компенсации. Явление компенсации коэффициента теплового расширения спонтанной магнитострикцией называется инварным эффектом. В редкоземельных интерметаллических соединениях он, как правило, носит анизотропный характер.

Спонтанная магнитострикционная деформация достигает очень больших величин, что и вызывает большие аномалии теплового расширения. Следует отметить, однако, что объемная и анизотропная магнитострикции могут давать разные по величине вклады в магнитострикцию, индуцируемую внешним магнитным полем.

Формула магнитострикции для гексагональной решетки имеет вид [28]:

А = {Р1 + #) + + Х[л {Р] + Р] ){а] - Л + [а] - ^

\

3

Заключение диссертации по теме «Физика магнитных явлений», Терентьев, Павел Борисович

Выводы к главе 4

Измерены кривые намагничивания вдоль разных направлений монокристаллов Ыё2Ре14В и Мё2Ре14ВН4 в сильных импульсных полях в широком интервале температур.

В приближении коллинеарной магнитной структуры определены константы магнитной анизотропии, позволяющие полностью описать все особенности процессов намагничивания, включая спонтанный спин-переориентационный переход и индуцированные полем фазовые переходы 1-го рода при намагничивании как в исходном соединении, так и в гидриде.

Показано, что при гидрировании происходит возрастание относительных вкладов в анизотропию высокого порядка по сравнению с вкладом низшего порядка и уменьшение анизотропии в базисной плоскости.

В рамках теории одноионной магнитной анизотропии выполнен расчет температурных зависимостей коэффициентов анизотропии и из его сравнения с экспериментом оценен параметр межподрешеточного обменного взаимодействия ~ 650 К.

Установлено, что при введении водорода в ЫсУ^емВ происходит резкое уменьшение параметров кристаллического поля 2-го и особенно 4-го порядков, в то время как параметр 6-го порядка остается практически неизменным.

5 МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ И МАГНИТНЫЕ ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ В СОЕДИНЕНИЯХ ТЬЬ;Д>1п68п6 (Я = У, вс1)

5.1 Магнитная анизотропия соединений ТЬМп68п6 и Сс1Мп68116

Для более детального анализа механизмов БОМР представляется полезным провести экспериментальное разделение вкладов в магнитную анизотропию от различных магнитных подрешеток многоподрешеточных ферримагнетиков. В этом параграфе приведены результаты исследований магнитокристаллической анизотропии соединения Ос1Мп68п6 и ТЬМпб8п6. В соединении ОёМп68п6 подрешетка Оё является магнитной, но дает малый вклад в анизотропию, поскольку ион Ос13+ не имеет орбитального магнитного момента. Это дало возможность определить анизотропию подрешетки марганца в данных соединениях. В предположении, что магнитокристаллическая анизотропия ТЬМп68п6 представляет собой сумму вкладов от марганцевой и тербиевой подрешеток, оценена анизотропия подрешетки ТЬ и проанализированы причины БОМР в соединении ТЬМп68п6, а также исследована применимость некоторых моделей БОМР, изложенных в литературном обзоре.

Образец ОёМп68п6, текстурованный с вращением в магнитном поле, обладает значительной анизотропией намагничивания. Кристаллографические с-оси отдельных порошинок в текстурованном образце выстроены преимущественно вдоль оси вращения. В дальнейшем это направление мы будем считать осью текстуры (ОТ). Рентгеновские дифрактограммы, измеренные на изотропных и текстурованных порошках ТЬМп68п6 и ОёМп68п6 (рис. 5.1) свидетельствуют о хорошей текстуре последних: интенсивность линий типа (00/) (/ = 3, 4, 6, .) при

Рис. 5.4.Температурные зависимости констант магнитной анизотропии К\ и Кг соединения ОёМпбЗп^.

ОёМп68п6, где анизотропия обусловлена исключительно подрешеткой марганца, преобладает константа анизотропии низшего порядка, т.е. К\.

Температурные зависимости констант магнитной анизотропии К\ и К2 соединения ОёМп68п6, для которых расчетные кривые намагничивания лучше всего совпадают с экспериментальными, представлены на рис. 5.4. В интервале температур 4.2-280 К константа К\ отрицательна, то есть марганцевая подрешетка обладает анизотропией типа «легкая плоскость». Значение К\ при 4.2 и 77 К очень хорошо согласуется со значением, определенным с помощью метода сингулярной точки. Абсолютная величина константы К\ при 77 К оказалась примерно в 5 раз больше, чем К2. Соотношения между величинами К\ и К2 для Ос1Мп68п6 не удовлетворяют условиям существования БОМР (см. главу 1). С ростом температуры К\ уменьшается по абсолютному значению медленнее, чем К2, что является типичным для магнитокристаллической анизотропии ферромагнетиков.

В отличие от GdMn6Sn6 в соединении TbMn6Sn6 наблюдается спонтанный спин-переориентационный переход при Г5Г~310К, вызванный переходом от анизотропии типа «легкая ось» к анизотропии типа «легкая плоскость», о чем говорит рост магнитной восприимчивости при повышении температуры вблизи температуры спиновой переориентации. Температурная зависимость восприимчивости, измеренная на поликристаллическом образце, представлена на рис. 5.5. Кривые намагничивания соединения TbMn6Sn6 были измерены ранее как

Т, К

Рис. 5.5. Температурная зависимость магнитной восприимчивости соединения ТЬМпбБпб на текстурованных поликристаллических [52, 114], так и на монокристаллических [9] образцах. Кривые намагничивания, измеренные на ориентированных поликристаллических образцах [52] при приложении поля вдоль базисной плоскости кристалла, представлены на рис. 5.6. Как видно из этого рисунка, на кривых намагничивания наблюдается БОМР при приложении магнитного поля вдоль базисной полскости. При этом с приближением температуры к температуре спиновой переориентации критическое поле БОМР уменьшается. критического магнитного поля 3.7 Тл, при котором происходит фазовый переход 1-го рода и намагниченность скачком достигает ферримагнитного насыщения. При дальнейшем увеличении поля намагниченность продолжает слегка увеличиваться линейно с ростом поля, что, вероятно, обусловлено парапроцессом, а также деформацией ферримагнитной структуры в поле. В результате проведенного анализа нами получены значения констант анизотропии К\ = 0.99

3 3

МДж/м и К2 = -0.47 МДж/м , при которых расчетная кривая намагничивания (сплошная линия на рис. 5.5) хорошо совпадает с экспериментальной. Величины констант оказались примерно на 20% выше, чем опубликованные ранее значения, полученные для ориентированного поликристалла без учета несовершенства текстуры [52]. Поэтому экспериментальные кривые намагничивания, приведенные в [52], были нами также заново обработаны с учетом разориентации осей кристаллитов.

Параметры решетки ТЬМп68п6 и Ос1Мп68п6 близки между собой [49], а ионы 0(1 и ТЬ имеют одинаковую валентность +3. Следовательно, вё и ТЬ подрешетки в соединениях ТЬМп68п6 и Ос1Мп68п6 создают практически одинаковые кристаллические поля на ионах марганца. Величины магнитных моментов и температуры Кюри для соединений с ТЬ и Оё также близки. Поэтому можно ожидать, что магнитная анизотропия Мп-подрешеток этих соединений в первом приближении одинакова. Тогда можно определить вклад в анизотропию от ТЬ-подрешетки вычитанием из экспериментально определенных констант анизотропии ТЬМп68п6 значения констант анизотропии соединения Ос1Мп68п6. На рис. 5.8 представлены температурные зависимости констант анизотропии ТЬ-подрешетки соединения ТЬМп68п6, полученные из расчета кривых намагничивания, измеренных как на монокристаллическом [9], так и на

ТЬ поликристаллическом [52] образцах. Величина К\ тербиевой подрешетки положительна, а К2 отрицательна и имеет достаточно большую величину. Хотя вычитание анизотропии подрешетки Мп существенно уменьшило отношение \К2\/Ки оказалось, что соотношения между константами и К2ТЪ, определенными из кривых намагничивания, полученных как на поликристаллическом, так и на монокристаллическом образцах, удовлетворяют условию существования БОМР в исследованном температурном интервале. На рис. 5.7 штриховой линией показана кривая намагничивания при Г =240 К в базисной плоскости монокристалла, рассчитанная с учетом лишь двух констант анизотропии ТЬ подрешетки. Видно, что на этой кривой по-прежнему наблюдается скачок намагниченности, но менее ярко выраженный, чем на экспериментальной кривой, и в значительно большем критическом поле. Следовательно, фазовый переход 1-го рода в ТЬМп68п6 не связан исключительно лишь с конкуренцией магнитной анизотропии ТЬ и Мп подсистем. Для его

К, К2, ВДЦж/м' 2.5

2.0

1.5

1.0 0.5 0.0 -0.5 ■

К.

• К о0 1 о

200

240

Г. К

280

Рис 5.8. Температурные зависимости констант магнитной анизотропии TbMnöSnö, рассчитанные из экспериментальных данных для монокристалла [9] (светлые символы) и текстурованного поликристалла [52] (темные символы) для случая, когда анизотропия обусловлена лишь подрешеткой ТЬ. объяснения необходимо привлекать другие механизмы.

В Главе 1 упоминалось, что FOMP может быть обусловлен наличием отрицательного вклада магнитоупругой энергии во вторую константу анизотропии [34]. Редкоземельный ион Tb имеет сильно несферичную /-электронную оболочку, и магнитострикция, обусловленная электростатическим взаимодействием этой оболочки с кристаллическим полем решетки, обычно высока в соединениях с тербием. Величина магнитоупругого вклада в константу анизотропии может быть оценена с помощью выражения: кте=-с(л)2/ 2, (5.1) где С-упругий модуль, Х- константа анизотропной магнитострикции. Исследования магнитострикции поликристаллического образца TbMn6Sn6 [115] показали, что анизотропная магнитострикция X при комнатной температуре имеет порядок величины 10~4 в полях выше 1 Тл. Нам неизвестны измерения упругих модулей для соединений типа RMn6Sn6. Но поскольку модуль упругости для большинства металлов и сплавов лежит в интервале 40- 400 ГПа, магнитоупругий вклад в анизотропию соединения TbMn6Sn6 имеет абсолютную величину порядка о

0.2 - 2 кДж/м . Видно, что оцененная таким образом величина Кте составляет менее двух процентов от величины К2 для Tb-подрешетки (см. рис. 5.8). В данной модели предполагается, что обменное R-T взаимодействие не является бесконечным, и имеет место скашивание подрешеток в поле [34]. Мы определяли константы анизотропии в предположении бесконечно большого R-T обменного взаимодействия и коллинеарной ферримагнитной структуры. Однако известно [33, 34, 116], что уменьшение R-T обменного взаимодействия и скашивание магнитной структуры приводит к росту эффективных высших констант анизотропии. Из всего сказанного выше можно сделать вывод, что вклад магнитоупругой энергии во вторую константу анизотропии, по-видимому, не является причиной возникновения FOMP в соединении TbMn6Sn6.

Скачок намагниченности в трудном направлении при намагничивании многоподрешеточных редкоземельных соединений может быть связан с образованием в поле неколлинеарной магнитной структуры в редкоземельной подрешетке [35]. Эта модель намагничивания описана в Главе 1.

Оценки, сделанные нами на основе модели неколлинеарной редкоземельной подрешетки, с учетом экспериментальных констант анизотропии соединения TbMn6Sn6 и разумных на наш взгляд параметров Tb-Tb и Tb-Mn обменных взаимодействий показали, что зависимости свободной энергии от магнитного поля для коллинеарного и неко л линеарного состояний могут пересекаться. В то же время, для GdMn6Sn6 пересечения зависимостей свободной энергии от поля для коллинеарного состояния и состояния с расщепленной редкоземельной подрешеткой не происходит. Эти факты говорят о том, что модель неколлинеарной редкоземельной подрешетки принципиально применима для описания механизма FOMP в соединении TbMn6Sn6. Следует, однако, отметить, что возможна реализация несколько отличающейся модели, когда редкоземельная подрешетка остается коллинеарной, а неколлинеарная структура возникает в пределах 3¿/-подсистемы. Действительно, соединения RMn6Sn6 с немагнитными R = Y, Lu являются антиферромагнетиками. В слоистой структуре типа HfFe6Ge6 магнитные моменты атомов марганца в пределах каждого слоя упорядочены ферромагнитно, а между слоями существует антиферромагнитное взаимодействие. Это взаимодействие не является очень сильным, и в TbMn6Sn6 преобладает косвенный ферромагнитный Мп-Мп обмен между слоями марганца, который возникает вследствие отрицательного обменного взаимодействия ионов Мп из разных атомных слоев с тербием, расположенным между этими слоями. Конкуренция Mn-Mn, i?-Mn и R-R обменных взаимодействий разного знака может способствовать образованию неколлинеарной структуры в TbMn6Sn6 в магнитном поле. Ранее в работе [50] было проведено исследование FOMP с помощью диффракции нейтронов при температуре Т = 293 К. Эти исследования показали, что в поле 5 кЭ угол между juTb и с-осью составляет 51(3)°, а угол между juMn и с-осью составляет 37(5)°. То есть при FOMP в TbMn6Sn6 наблюдается частичный слом антипарраллельного упорядочения магнитных подрешеток.

5.2 Магнитная анизотропия соединений ТЬ^СёдМпбЗпб

При замещении тербия гадолинием в квазитройной системе ТЬ^Оё^МпбЗпб ширина рентгеновских дифракционных линий практически не изменяется. По-видимому, формируется неупорядоченный твердый раствор в пределах редкоземельной подрешетки. Параметры и объем решетки исследованных сплавов приведены в таблице 5.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе были исследованы магнитная анизотропия и механизмы реализации спонтанных и индуцированных магнитным полем фазовых переходов в интерметаллических соединениях переходных А/- и Зй?-металлов с несколькими магнитными подрешетками. По результатам исследований сделаны следующие основные выводы.

1. Установлено, что область растворимости ванадия в Я^Ре^У^п (Я = У, Бш, Ег) не превышает 4.5 ат.%. Определены температурные и концентрационные зависимости констант анизотропии подрешеток Я и Бе. Обнаружено, что замещение Бе ванадием приводит к увеличению вклада в анизотропию членов высокого порядка. Показано, что причиной индуцированного магнитным полем фазового перехода 1-го рода в Ег^е^ является положительный вклад в константу анизотропии второго порядка и отрицательный в константу анизотропии четвертого порядка от Ег подрешетки.

2. Определены константы магнитной анизотропии монокристаллов Мё2Ре14ВНл, ответственные за наличие спонтанного спин-переориентационного перехода и индуцированных полем фазовых переходов 1-го рода. Установлено, что при введении водорода в Мс^Ре^В происходит уменьшение анизотропии в базисной плоскости и резкое уменьшение параметров кристаллического поля 2-го и 4-го порядков, в то время как параметр 6-го порядка остается практически неизменным. В теории одноионной магнитной анизотропии из сравнения расчетных температурных зависимостей коэффициентов анизотропии с экспериментальными определены параметры межподрешеточного обменного взаимодействия ЫсУРемВ и его гидрида.

3. В соединениях ТЬМп68п6 и ОёМп68п6 со слоистой кристаллической структурой определены вклады в магнитокристаллическую анизотропию от редкоземельной и Мп-подрешетки. Это позволило установить, что процесс намагничивания 1-го рода в ТЬМп68п6 обусловлен вкладом в анизотропию от ТЬ подсистемы. Показано, что высокие значения константы анизотропии К2, которые обеспечивают процесс намагничивания 1-го рода в ТЬ^вс^Мп^Пб, могут быть связаны с образованием в поле неколлинеарной магнитной структуры в результате конкуренции положительных и отрицательных обменных взаимодействий.

4. Установлено, что замещение У на ТЬ в ТЬ^^У^МпбБпб приводит к смене антиферромагнитного упорядочения на ферримагнитное при х ~ 0.95. В соединениях с антиферромагнитным упорядочением обнаружен индуцированный магнитным полем фазовый переход антиферромагнетик-ферримагнетик, а в соединениях с ферримагнитным упорядочением при намагничивании вдоль оси трудного намагничивания наблюдается процесс намагничивания 1 -го рода.

5. Показано, что основной вклад в магнитострикцию антиферромагнитного соединения УМп68пб связан с изменением обменной энергии при смене взаимной ориентации магнитных моментов марганца, в то время как в ферримагнетике ТЬ0.,5Уо85Мп68п6 - с деформацией магнитных подрешеток ТЬ и Мп в магнитном поле. В ТЬ^ОсУУГпбЗпб обнаружен отрицательный магнитообъемный вклад в термическое расширение решетки в ограниченном температурном интервале ниже температуры Кюри.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Magnetic anisotropy of Tbi.xGdxMn6Sn6 compounds / P.B. Terent'ev, N.V. Mushnikov, V.S. Gaviko, L.A. Shreder, E.V. Rozenfeld. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2008. - V. 320. - P. 836.

2. Magnetic phase transitions in layered compounds. / Mushnikov N.V., Gerasimov E.G., Rosenfeld E.V., Terentyev P.B., Gaviko V.S. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2012. - V. 324. - P. 3410.

3. Терентьев, П.Б Магнитная анизотропия соединений TbMn6Sn6 и GdMn6Sn6. /Терентьев П.Б., Мушников Н.В. // Физика Металлов и Металловедение. - 2005. -Т. 100, №. 6.-С. 50.

4. Магнитокристаллическая анизотропия соединений R2(Fe1^V^)17, R=Y, Sm. / Щербакова Е.В., Мушников Н.В., Иванова Г.В., Терентьев П.Б. // Физика Металлов и Металловедение. - 2005. - Т. 99, № 2. - С. 18.

5. Магнитная анизотропия соединения Nd2Fei4B и его гидрида Nd2Fei4BH4. / Мушников Н.В., Терентьев П.Б., Розенфельд Е.В. // Физика Металлов и Металловедение. - 2007. - Т. 103, № 1. - С. 42.

6. Spontaneous and field-induced magnetic phase transitions in Tbi^RxMn6Sn6 (R = Gd, Y) compounds / Mushnikov N.V., Terent'ev P.B., Gaviko V.S., Gerasimov E.G., Rosenfeld E.V., Shreder L.A. // Solid State Phenomena. - 2009. - V. 152-153. -P. 37.

7. Магнитная анизотропия соединений Y2(Fei.^Vx)i7 и Sm2(Fei.xV^)i7 / Е.В. Щербакова, Н.В. Мушников, Г.В. Иванова, П.Б. Терентьев // II Байкальская международная конференция «Магнитные материалы». Тез. докл. - Иркутск, 2003. - С. 97-98.

8. Терентьев, П.Б. Константы магнитной анизотропии соединений GdMn6Sn6 и TbMn6Sn6 / П.Б. Терентьев, Н.В. Мушников // X Международный семинар

Дислокационная структура и механические свойства металлов и сплавов», Тезисы докл. - Екатеринбург-Новоуральск, 2005. - С. 147-148.

9. Исследование параметров решетки и магнитных фазовых переходов в соединениях Tbi.^Gd^Mn6Sn6 / П.Б. Терентьев, Н.В. Мушников, B.C. Гавико, JI.A. Шредер // VI Молодежный семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества. Тезисы докл. - Екатеринбург, 2005. -С. 64-65.

10. Температурные рентгеноструктурные исследования соединений TbMn6Sn6 и YMn6Sn6 / B.C. Гавико, J1.A. Шредер, Н.В. Мушников, П.Б. Терентьев // Сборник трудов XX международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники» НМММ-20. - Москва, 2006. - С. 960-962.

11. Терентьев, П.Б. Влияние водорода на магнитокристаллическую анизотропию монокристалла Nd2Fei4BHx / П.Б. Терентьев, Н.В. Мушников, Е.В. Розенфельд // Сборник трудов XX международной школы-семинара «Новые магнитные материалы микроэлектроники» НМММ-20. - Москва, 12-16 июня 2006. - С. 613-615.

12. Индуцированный давлением ферромагнетизм в антиферромагнетике YN ^TbxMn6Sn6 / Н.В. Мушников, А.В. Королев, П.Б. Терентьев, Е.Г. Герасимов // Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). - Лоо, 2006. - Т. 1, С.7-8.

13. Магнитные фазовые переходы и магнитная анизотропия соединений ТЬ]. ^Gd^Mn6Sn6 / П.Б. Терентьев, Н.В. Мушников, B.C. Гавико, JI.A. Шредер // Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). - Лоо, 2006. - Т. 1, С. 99-100.

14. Розенфельд, Е.В. Природа индуцированных магнитным полем фазовых переходов первого рода в соединении Nd2Fei4B и его гидриде / Е.В. Розенфельд, Н.В. Мушников, П.Б. Терентьев // Труды 34 совещания по физике низких температур (НТ-34). - Лоо, 2006. - Т. 1, С. 27-28.

15. Магнитоупругий вклад в термическое расширение решетки соединений YMn6Sn6, TbMn6Sn6, Tbo.6Gdo.4Mn6Sn6 / B.C. Гавико, Л.А. Шредер, Н.В.

Мушников, П.Б. Терентьев // Труды 9 Международного симпозиума «Упорядочение в металлах и сплавах». - Jloo, 2006. - с. 99-102.

16. Спонтанные и индуцированные магнитным полем фазовые переходы в соединениях Tbi^GdxMn6Sn6 / П.Б. Терентьев, Н.В. Мушников, B.C. Гавико, JI.A. Шредер, Е.В. Розенфельд // Труды VIII Международного семинара «Фазовые переходы, критические и нелинейные явления в конденсированных средах». - Махачкала, 2007. - с. 89-91.

17. Magnetic properties of Tb|.xYxMn6Sn6 compounds near antiferro-ferromagnetic phase transition / P.B. Terent'ev, N.V. Mushnikov, E.G. Gerasimov, V.S. Gaviko, E.V. Rozenfeld, L.A. Shreder // Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism «MISM-2008». - Moscow, MSU, 2008. - P. 791.

18. Spontaneous and field-induced magnetic phase transitions in Tbi^RxMn6Sn6 (R = Gd, Y) compounds / N.V. Mushnikov, P.B. Terent'ev, V.S. Gaviko, E.G. Gerasimov, E.V. Rozenfeld // Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism «MISM-2008». - Moscow, MSU, 2008. - P. 793.

19. Магнитоупругие свойства соединений Tbi^Y^Mn6Sn6 / П.Б. Терентьев, Н.В. Мушников, Е.Г. Герасимов, B.C. Гавико, JI.A. Шредер // Сборник трудов XXI Международной конференции «Новое в магнетизме и магнитных материалах» (HMMM-XXI). - Москва, МГУ, 2009. - С. 525-526.

20.Magnetic phase transitions in layered intermetallic compounds / N.V Mushnikov., E.G. Gerasimov, E.V. Rozenfeld, P.B. Terentev, V.S. Gaviko // Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism «MISM-2011». - Moscow, MSU, 2011. - P. 87.

21. Terentyev, P.B. Magnetocrystalline anisotropy of ^(Fei^V^n compounds with R = Y and Sm / P.B. Terentyev, N.V. Mushnikov, G.V. Ivanova // Abstracts of Moscow International Symposium on Magnetism «MISM-2011». - Moscow, MSU, 2011. -P. 414.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю Н. В. Мушникову за предложенную тему и руководство диссертационной работой.

Автор выражает особую благодарность своим коллегам и соавторам публикаций Е. Г. Герасимову, В. С. Гавико, Е. В. Розенфельду и Л. А. Шредер за помощь в проведении экспериментов и плодотворное обсуждение результатов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Терентьев, Павел Борисович, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. New material for permanent magnets on a base of Nd and Fe / M. Sagawa, S. Fujimura, N. Togawa, H. Yamamoto, Y. Matsura // Journal of Applied Physics. -1984. -V. 55. - P. 2083.

2. Buschow, K.H.J. New developments in hard magnetic materials / K.H.J. Buschow // Reports on Progress in Physics. - 1991. - V. 54. - P. 1123.

3. Высокоанизотропные магнетики Nd5.xFe25+3^B3 и новые магнитотвердые материалы на их основе / А.В. Дерягин, Е.Н. Тарасов, А.В. Андреев, В.Н. Москалев, А.И. Козлов // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1984. - Т. 39. - С. 516.

4. Magnetic anisotropy and magnetic phase transitions in R2Fei7 with R=Y, Ce, Pr, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Lu / X.C. Kou, F.R. de Boer, R. Grossinger, G. Wiensinger, H. Suzuki, H. Kitazawa, T. Takamasu, G. Kido // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1998. - V.177-181. - P.1002.

5. Zarek, W. Influence of Si, A1 and С on the crystal structure and magnetic properties of Sm2Fei7 / W. Zarek // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1996. -V. 158. -P. 91.

6. Shen, B. Magnetic anisotropy of Sm2Fei7.xGax compounds with 0<x<6 / B. Shen,

F. Wang, L. Kong, L. Cao // Journal of Physics: Condensed Matter. - 1993. - V.5. -P. L685.

7. Venturini, G. Incommensurate magnetic structures of RMn6Sn6 (R = Sc, Y, Lu) /

G. Venturini, D. Fruchart, B. Malaman. // Journal of Alloys and Compounds. - 1996 -V.236. - P. 102.

8. Malaman В. Magnetic properties of RMn6Sn6 (R = Gd-Er) compounds from neutron diffraction and Mossbauer measurements / B. Malaman, G. Venturini, R. Welter,

J.P. Sanchez, P. Vulliet, E. Ressouche // Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

- 1999. -V. 202. - P. 519.

9. Clatterbuck, D.M. Magnetic properties of RMn6Sn6 (R = Tb, Ho, Er, Tm, Lu,) single crystals / D.M. Clatterbuck, Jr.K.A. Gschneidner // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1999. - V. 207. - P. 78.

10. Физическая энциклопедия, том 2. - M: Советская энциклопедия, 1990. - 703 с.

11. Ахиезер, А.И. Общая физика. Электрические и магнитные явления / А.И. Ахиезер. - Киев: Наукова думка, 1981. - 472 с.

12. Вонсовский, С.В. Магнетизм / С.В. Вонсовский. - М: Наука, 1971. -1032 с.

13. Белов, К.П. Редкоземельные магнетики и их применение / К.П.Белов. - М.: Наука, 1980.

14. Никитин, С.А. Магнитные свойства редкоземельных металлов и их сплавов / С.А. Никитин. - М.: Издательство Московского университета, 1989. -247 с.

15. Brooks, M.S.S. Origin and ab initio evaluation of magnetic interactions in rare earth intermetallics / M.S.S. Brooks, L. Nordstrom, B. Yohansson // Physica B. - 1991. - V. 172. - P. 95.

16. Тикадзуми, С. Физика феррормагнетизма / С. Тикадзуми. - М.: Мир, 1987. -416 с.

17. Spin and orbital magnetic moments of deposited small iron clusters studied by x-ray magnetic circular dichroism spectroscopy / J.T. Lau, A. Fohlisch, M. Martins, R. Nietubyc, W. Wurth // New Journal of Physics. - 2002. - V. 4 - P. 98.1.

18. Briss, R.R. The advantages of using spherical harmonics to analyze data on magnetocrystalline anisotropy and other non-linear anisotropic properties / R.R. Briss, G.J. Keeler // Physica status solidi (b). - 1974. - V. 64. - P. 357.

19. Kuz'min, M.D. Linear theory of magnetocrystalline anisotropy and magnetostriction in exchange-dominated 3d-4f intermetallics / M.D. Kuz'min // Physical Review B. -1992. -V. 46. - P. 8219.

20. Акулов, H.C. Ферромагнетизм / H.C. Акулов. - M.-JL: Гостехиздат, 1939.

- 188 с

21. Zener, С. Classical Theory of the Temperature Dependence of Magnetic Anisotropy Energy / C. Zener // Physical Review. - 1954. - V. 96. - P. 1335.

22. Callen, H. The present status of the temperature dependence of the magnetocrystalline anisotropy and /(/ + l)/2 power law / H. Callen, E. Callen // Journal of Physics and Chemistry of Solids. - 1966. - V. 27. - P. 1271.

23. Казаков, А.А. Одноионная анизотропия от механизма косвенного обмена в редкоземельных металлах / А.А. Казаков, Р.И. Андреева // Физика твердого тела. -1970.-Т. 12.-С. 240.

24. Kazakov, А.А. Temperature-dependence of single-ion-anisotropy and magnetostriction coefficients of rare-earth ferromagnets in terms of quantum-theory / A.A. Kazakov, N.V. Kudrevatykh // Journal of Alloys and Compounds. - 1993. -V. 191. - P. 67.

25. Hutchings, M.T. Point-charge calculations of energy levels of magnetic ions in crystalline electric fields / M.T. Hutchings // Solid State Physics. - 1964. - V. 16. -P. 227.

26. Encyclopedia of Materials: Science and Tecnology. - Elsevier, 2001. - 10388 c.

27. Brouha, M. Pressure dependence of the Curie temperature of intermetallic compounds of Fe and rare earth elements, Th and Zr. / M. Brouha, K.H.J. Buschow // Journal of Applied Physics. -1973. - V. 44. - P. 1813.

28. Callen, E. Magnetostriction, forced magnetostriction, and anomalous thermal expansion in ferromagnets / E. Callen, H. Callen // Physical Review. - 1965. - V. 139, № 2A - P. A455.

29. Ашкрофт, H. Физика твердого тела. Том 2 Н. Ашкрофт, Н. Мермин. - М.: Мир 1979.-422 с.

30. Левитин, Р.З. Зонный метамагнетизм / Р.З. Левитин, А.С. Маркосян // Успехи физических наук. - 1988. - Т. 155, № 4. - С. 623.

31. Kou, Х.С. Spin reorientation and FOMP transition in R2Ti4X compounds : Determination of the FOMP transition temperature by ac-initial susceptibility and SPD

technique measurements / X.C. Kou, R. Grossinger // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1991. - V.95,1.2 - P. 184.

32. Asti, G. Theory of first order magnetization processes: uniaxial anisotropy / G. Asti, F. Bolzoni. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1980. - V. 20. - P. 29.

33. Sarkis, A. Magnetic anisotropy of rare earth - transition metal compounds /

A. Sarkis, E. Callen // Physical Review B. - 1982. - V. 26. - P. 3870.

34. Розенфельд, E.B. . Физические причины возникновения скачков в процессе вращения намагниченности двухподрешеточного ферримагнетика при низких температурах / Е. В. Розенфельд // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2003. - Т. 124, № 5(11). - С. 1068.

35. Irkhin, V.Yu. A new mechanism of first-order magnetization in multisublattice rare-earth compounds / V.Yu. Irkhin // Journal of Physics: Condensed Matter. - 2002. -V. 14.-P. 6865.

36. Handbook on Physics and Chemistry of Rare Earths Volume. 2/ H.R. Kirchmair, C.A. Poldy, K.A. Gshneidner, J. (Eds.) Eyring - Amsterdam: North-Holland,. - 1979.

37. Тейлор, К. Интерметаллические соединения редкоземельных металлов / К. Тейлор. - М: Мир, 1974. - 224 с.

38. Coey, J.M.D. Improved magnetic properties by treatment of iron-based rare earth intermetallic compounds in ammonia / J.M.D. Coey, H. Sun // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1990. - V. 87. - P. L251.

39. Paoluzi, A. Magnetocrystalline anisotropy of Fe and Sm sublattices in Sm2Fei7: effect of Ti substitution for Fe / A. Paoluzi, L. Pareti // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1998. - V. 189. - P. 89.

40. База PDF - 2007.

41. Magnetic structure of YMn6Ge6 and room temperature magnetic structure of LuMn6Sn6 obtained from neutron diffraction study / G. Venturini, R. Welter,

B. Malaman and E. Ressouche // Journal of Alloys and Compounds. - 1993 - V. 200 - P. 51.

42. Study of the Mn-Mn exchange interactions in single crystals of RMn6Sn6 compounds with R = Se, Y and Lu / A. Matsuo, K. Kindo, L. Zhang, E. Bruck, K.H.J. Bushow, F.R. de Boer, C. Lefevre, G. Venturini // Journal of Alloys and Compounds. - 2006. - V. 408-412. -P. 110.

43. Rosenfeld, E.V. Double-flat-spiral magnetic structures: Theory and application to the RMn6X6 compounds / E.V. Rosenfeld, N.V. Mushnikov // Physica B. - 2008. -V. 403 - P. 1898.

44. Rosenfeld, E.V. Spiral structures in layered magnets / E.V. Rosenfeld, N.V. Mushnikov and V.V. Dyakin // Physica status solidi (b). - 2009. - V. 246. -P. 2187.

45. Mazet, T. A study of the new HfFe6Ge6-type ZrMn6Sn6 and HfMn6Sn6compounds by magnetization and neutron diffraction measurements / T. Mazet, R. Welter, B. Malaman // Journal of Alloys and Compounds. - 1999 - V. 284. - P. 54.

46. A magnetic study of Mgi.xCaxMn6Sn6 compounds (0.0<x<0.7). First example of ferromagnetic HfFe6Ge6-type structure compounds / T. Mazet, G. Venturini, R. Welter, B. Malaman // Journal of Alloys and Compounds. - 1998. - V. 264. - P. 71.

47. Structural chemistry, magnetism and 119Sn Mossbauer spectroscopy of ternary compounds REMn6Sn6 (RE = Pr, Nd, Sm) / F. Weitzer, A. Leithe-Jasper, K. Hiebl and P. Rogl // Journal of Applied Physics. - 1993. - V.73, № 12. - P. 8447.

48. Magnetic properties of NdMn6Sn6 and SmMn6Sn6 compounds from susceptibility measurements and neutron diffraction study / B. Malaman, G. Venturini, B. Chafik, El. Idrissia, E. Ressouche // Journal of Alloys and Compounds. -1997. - V. 252. - P. 41.

49. Magnetic properties of RMn6Sn6 (R = Se, Y, Gd-Tm, Lu) compounds with HfFe6Ge6 type structure / G. Venturini, B. Chafik, El. Idrissi, B. Malaman // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1991. - V. 94. - P. 35.

50. Индуцированный магнитным полем спин-переориентационный переход в TbMn6Sn6 / Н.К. Зайков, А.Н. Пирогов, Н.В. Мушников, Теплых А.Е., Валиев Э.З., Дорофеев Ю.А. // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. -2000.-Т. 72, №8. -С. 623.

51. Magnetic transitions and coercivity in TbMn6Sn6 / Jifan Hu, Kai-Ying Wang, Bo-Ping Hu, Yi-Zhong Wang, Zhenxi Wang, Fuming Yang, Ruwen Zhao, Weidong Qin // Journal of Physics: Condensed Matter. - 1995. - V. 7. - P. 889.

52. Magnetization processes in the TbMn6Sn6 compound / N.K. Zajkov, N.V. Mushnikov, M.I. Bartashevich, T. Goto // Journal of Alloys and Compounds. -2000. -V. 309. - P. 26.

53. Zhang, L. PhD Thesis, Unusual Magnetic Behavior of Some Rare-Earth and Manganese Compounds / L. Zhang. - Van der Waals-Zeeman Institute University of Amsterdam, 2005.

54. Magnetic structure of TbMn6Sn6 and HoMn6Sn6 compounds from neutron diffraction study / B. Chafik, El. Idrissi, G. Venturini and B. Malaman // Journal of the Less Common Metals. - 1991. - V. 175. - P. 143.

55. High-field-magnetization study of an ErMn6Sn6 single crystal / K. Suga, K. Kindo, L. Zhang, E. Bruck, K.H.J. Buschow, F.R. de Boer, C. Lefevre, G. Venturini // Journal of Alloys and Compounds. - 2006. - V. 408-412. - P. 158.

56. Lefevre, C. Neutron diffraction study of HfFe6Ge6-type TmMn6Sn6.xGax compounds (0.0<x<2.5) / C. Lefevre, G. Venturini, B. Malaman // Journal of Alloys and Compounds. - 2002. - V. 346. - P. 84.

57. Change of easy magnetization direction inTrnMngSng-^Ga* (0.00 < x < 1.22) studied in high magnetic fields ) / Y. Sawai, K. Kindo, L. Zhang, J.C.P. Klaasse, E. Bruck, K.H.J. Buschow, F.R. de Boer, C. Lefevre, G. Venturini // Journal of Alloys and Compounds. - 2006. - V. 408-412. - P. 196.

58. Mazet, T. A Study of new ferromagnetic YbMn6Sn6 compound by magnetization and neutron diffraction measurements. / T. Mazet, R. Welter, B. Malaman // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1999. - V. 204. - P. 11.

59. Mazet, T. Magnetic properties and 119Sn hyperfine interaction parameters of LiMn6Sn6 / T. Mazet, H. Ihou-Mouko, J. F. Mareche and B.Malaman // European Physical Journal B. - 2006. - V. 51. - P. 173.

60. Herbst, J.F. Relationships between crystal structure and magnetic properties in Nd2Fei4B / J.F. Herbst, J.J. Croat, and F.E. Pinkerton // Physical Review B. - 1984. - V. 29, №7. - P. 4176.

61.Givord, D. Magnetic properties of Y2Fei4B and Nd2Fej4B single crystals / D. Givord, H.S. Li, R. Perrier de la Bathie // Solid State Communications. - 1984. - V. 51. - P. 857.

62. Pareti, L. Direct observations of first-order magnetization processes in single-crystal Nd2Fei4B / L. Pareti, F. Bolzoni, O. Moze // Physical Review B. - 1985. - V. 32. -P. 7604.

63. Anomalous magnetization behavior in single crystal Nd2Fei4B / S. Kajiwara, G. Kido, Y. Nakagawa, S. Hirosawa, M. Sagawa // Journal of the Physical Society of Japan. - 1987. -V. 56. - P. 829.

64. Bolzoni, F. First order field induced magnetization transitions in single crystal Nd2FeuB / F. Bolzoni, O. Moze, L. Pareti // Journal of Applied Physics. - 1987. - V. 62. -P. 615.

65. Crystal-field analysis of the magnetization process in a series of Nd2Fei4B-type compounds / M. Yamada, H. Kato, H. Yamamoto, Y. Nakagawa // Physical Review B. -1988. -V. 38. - P. 620.

66. Bolzoni, F. Competing anisotropics and first-order magnetization processes / F. Bolzoni, M.F. Pirini // Journal of Applied Physics. - 1990. - V. 68. - P. 2315.

67. Oesterreicher, K. Structure and magnetic properties of Nd2Fei4BH27 / K. Oesterreicher, H. Oesterreicher // Physica status solidi (a). - V. 85. - P. k61.

68. Hydrogen in hard magnetic materials / D. Fruchart, M. Bacmann, P. de Rango, O. Isnard, S. Liesert, S. Miraglia, S. Obbade, J.-L. Soubeyroux, E. Tomey, P. Wolfers // Journal of Alloys and Compounds. - 1997. - V. 253-254. - P. 121.

69. Hydrogen location in hard magnet materials: scheme, fundamental aspects, processes / D. Fruchart, S. Miraglia, P. de Rango, P. Wolfers // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - V. 383. - P. 17.

70. Pourarian F. Influence of hydrogen on the magnetic characteristics of R2Fe14B (R=Ce, Pr, Nd, Sm or Y) systems / F. Pourarian, M.Q. Huang, W.E. Wallace // Journal of the Less Common Metals. - 1986. - V. 120. - P. 63.

71. Effect of hydrogen absorption on the 3d and 4f anisotropies in RE2Fei4B (RE=Y, Nd, Ho, Tm) / L. Pareti, O. Moze, D. Fruchart, Ph. L'Heritier, A. Yaouanc // Journal of the Less Common Metals. - 1988. - V. 142. - P. 187.

72. 3d magnetism in R2FeJ4B compounds / F. Bolzoni, J.P. Gavigan, D. Givord, H.S. Li, O. Moze, L. Pareti // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1987. - V. 66. -P. 158.

73. Магнетизм соединений Y2Fei4B, Nd2Fe14B и их гидридов / А.В.Андреев, А.В. Дерягин, Н.В. Кудреватых, Н.В. Мушников, В.А. Реймер, С.В. Терентьев // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 1986. - Т. 90. - С. 1042.

74. Effect of hydrogen on the magnetic characteristics of Nd2Fei4B single crystal / S.A. Nikitin, I.S. Tereshina, N.Yu. Pankratov, T. Palewski, H. Drulis, M.V. Makarova, Yu.G. Pastushenkov // Physica status solidi (a). - 2003. - V. 196. - P. 317.

75. Bushow, K.H.J. New developments in hard magletic materials / K.H.J. Bushow // Reports on Progress in Physics. - 1991. - V. 54 .- P. 1123.

76. Wohlfarth, E.P. Handbook of Magnetic Materials. Volume 4 / E.P. Wohlfarth and K.H.J. Buschow. - Elsevier, 1988. - 653 c.

77. Relationships between crystal structure and magnetic properties in Nd2Fei4B / J.F. Herbst, J.J. Croat and F.E. Pinkerton and W.B. Yelon // Physical Review B. - 1984.

- V. 29.-P. 4176.

78. A note on exchange and crystal field interactions in R2Fe]4B compounds: Yb2Fei4B / P. Burlet, J.M.D. Coey, J.P. Gavigan, D. Givord, C. Meyer // Solid State Communications. - 1986. - V. 60. - P. 723.

79. Satoshi, Hirosawa Spin reorientation and magnetization anomaly in Er2Fei4B and Tm2Fei4B / Satoshi Hirosawa, Masato Sagawa. // Solid State Communications. - 1985.

- V. 54. - P. 335.

80. Yelon, W.B. Neutron scattering studies of the spin reorientation in Er2Fe]4B / W.B. Yelon and J.F. Herbst // Journal of Applied Physics. - 1986. - V. 59. - P. 93.

81. Davis R.L. Spin reorientation in Tm2Fei4B / R.L. Davis, R.K. Day and J.B. Dunlop // Solid State Communications. - 1986. - V. 56. - P. 181.

82. Temperature dependence of anisotropy fields and initial susceptibilities in R2Fei4B compounds / H. Yamauchi, H. Hiroyoshi, Y. Yamaguchi, H. Yamamoto, M. Sagawa, Y. Matsuura and H. Yamamoto // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. -1986.-V. 58-P. 55.

83. High field magnetization processes in Pr2Fe)4B / L. Pareti, H. Szymczak and H.K. Lachowicz // Physica status solidi (a). - 1985. - V. 92. - P. K65.

84. Neutron diffraction study of the insertion scheme of hydrogen in Nd2Fei4B / O. Isnard, W. B. Yelon, S. Miraglia and D. Fruchart // Journal of Applied Physics. -1995.-V. 78.-P. 1892.

85. Buschow, K.H.J. Handbook of Magnetic Materials. Volume 17. / K.H.J. Buschow. - Elsevier, 2007. - 587 c.

86. Structural and magnetic properties of RE2Fei4BH(D)x; RE = Y, Ce, Er. / Dalmas de Reotier R., D. Fruchart, L. Pontonnier, F. Vaillant, R. Wolfers, A. Yaouanc, J.M.D. Coey, R. Fruchart, P. L'Heritier // Journal of the Less Common Metals. - 1987. -V 129. - P. 133.

87. Role of the (H, C, N) interstitial elements on the magnetic properties of iron-rare earth permanent magnet alloys. / J.L. Soubeyroux, D. Fruchart, O. Isnard, S. Miraglia,

E. Tomey // Journal of Alloys and Compounds. - 1995. - V. 219. - P. 16.

88. Structural and magnetic properties of R2Fe)4BHx / D. Fruchart, L. Pontonnier,

F. Vaillant, I. Bartolome, J.M.M. Fernandez, J.A. Puertolas, C. Rillo, J.R. Regnard, A. Yaouanc, R. Frucharts, P. L'Heritier // Transactions On Magnetics. - 1988. - V. 24. -P. 1641.

89. Hydrogenation effects on the magnetic and crystal-field interactions in the R2Fei4BHx (R = Gd, Pr, Dy) compounds / C. Piquer, J. Bartolome, M. Artigas, D. Fruchart // Physical Review B. - 2000. - V. 62. - P. 1004.

90. Zhang, L.Y. Magnetic behavior of R2Fe14B hydrides (R = Gd, Tb, Dy, Ho and Er) / L.Y. Zhang, F. Pourarian, W.E. Wallace // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1988. - V. 71. - P. 203.

91. Терешина, E.А. Влияние гидрирования на магнитные и магнитоупругие свойства соединений R2Fei4B (R = Nd, Gd, Er и Lu) / E.A. Терешина, И.С. Терешина // Физика твердого тела. - 2005. - Т. 48. - С. 479.

92. Pourarian, F. Review on the influence of hydrogen on the magnetism of alloys based on rare earth-transition metal systems / F. Pourarian // Physica B. - 2002. - V. 321. - P. 18.

93. Effect of hydrogen on magnetic properties of Lu2Fe]4B single crystal / I.S. Tereshina, A.V. Andreev, H. Drulis, E.A. Tereshina // Journal of Alloys and Compounds. - 2005. - V. 404-406. - P. 212.

94. Takeshita, T. X-ray and ТЕМ investigation of phase transformations during HDDR treatment of the Nd2Fe14B / T. Takeshita, R. Nakayama // Proceedings of 10-th International Workshop on Rare-earth Magnets and there Applications. Kyoto. - 1989. -P. 551.

95. Asti, G. Singular points in the magnetization curve of a poly crystalline ferromagnet / G. Asti, S. Rinaldi // Journal of Applied Physics. - 1974. - V. 45. - P. 3600.

96. Чечерников, В.И. Магнитные измерения / В.И. Чечерников. - М.:Издательство Московского университета, 1969. - 388 с.

97. Банди, Б. Методы оптимизации вводный курс / Б. Банди. - М: Радио и связь, 1988.-127 с.

98. Magnetic properties of Sm2(Fei.xMx)i7Ny nitrides (M = Co, Ni, Al, Ti, V) / B. Hu, X. Rao, J. Xu, G. Liu, F. Cao, X. Dong, H. Li, L. Yin, Z. Zhao // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1992. - V. 114. - P. 138.

99. Magnetic properties and microstructure of Sm2Fei7.xTax compounds / B. Saje, S. Kobe-Besenicar, Z. Samardzija, A.E. Platts, D. Kolar, I.R. Harris // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1995. - V. 146. - P. L251.

100. Site affinity of substituents in Nd2Fe17.xTx (T=Cu, Cr, Nb, Ti, V) alloys / W.B. Yelon, Z. Hu, W.J. James, G.K. Marasinghe // Journal of Applied Physics. - 1996. - V.79. - P. 5939.

101. Anisotropy of easy-plane Y2Fei7, Y2Fei7N3 and Sm2Fe]7 / S. Brennan, R. Skomski,

0. Cugat, J.M.D. Coey // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1995. - V. 140-144. - P. 985.

102. Magnetic properties of Sm2(Fe,Ti)17 compounds and their nitrides with Th2Zni7 and Th2Nin structures / Ye.V. Shcherbakova, G.V. Ivanova, N.V. Mushnikov,

1.V. Gervasieva // Journal of Alloys and Compounds. - 2000. - V. 308. - P. 15.

103. Магнитные моменты и магнитокристаллическая анизотропия R- и Т-ионных подсистем в соединениях R2(Fe,Co)i4B и RFenTi / Н.В. Кудреватых, М.И. Барташевич, В.А. Реймер, С.С. Сигаев, Е.Н. Тарасов // Физика металлов и металловедение. - 1990. - 70№ 11. - С. 53.

104. Torque measurements of single-crystalline Y2Coi7, Gd2Coi7 and Y2Fei7 / B. Matthaei, J.J.M. Franse, S. Sinnema, R.J. Radvanski // Journal de Physique. - 1988. -V.49. - P. C8-533.

105. Spin reorientation transitions in R2Fei4ZHx (Z = В, C) compounds / M.D. Kuz'min, L.M. Garcia, I. Plaza, J. Bartolome, D. Fruchart, K.H.J. Buschow // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1995. - V. 146. - P. 77.

106. 3d magnetism in Y2Fe14.xMexB with Me=Co, Ni, Mn, Cr / L. Pareti, M. Solzi, F. Bolzoni, O. Moze, R. Panizzieri // Solid State Communications. - 1987. - V. 61. - P. 761.

107. Magnetocrystalline anisotropy and first-order magnetization processes in (Pr1.xNdx)2Fei4B compounds / G. Marusi, N.V. Mushnikov, L. Pareti, M. Solzi, A.E. Ermakov // Journal of Physics: Condensed Matter. - 1990. - V. 2. - P. 7317.

108. Bartashevich, M.I. Magnetic properties and thermal expansion of R2Fei4BH34 (R=Y, Gd) single crystals / M.I. Bartashevich, A.V. Andreev // Physica B. - 1990. - V. 162. - P. 52.

109. Mossbauer study of the intermetallic compound Nd2Fe14B. II. Temperature dependence and spin reorientation / H. Onodera, H. Yamauchi, M. Yamada, H. Yamamoto, M. Sagawa, S. Hirosawa // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1987. - V. 68. - P. 15.

110. Soft x-ray magnetic circular dichroism investigation of the spin reorientation transition in Nd2Fei4B / L.M. Garcia, J. Chaboy, F. Bartolome, J.B. Goedkoop // Journal of Applied Physics. - 2000. - V. 87. - P. 6567.

111. Zhong, H.F. Theoretical construction of the magnetic Hamiltonian and zero-temperature anisotropic energy in Nd2Fe14B / H.F. Zhong, W.Y. Ching // Physical Review B.-V. 40. - P. 5292.

112. Strong noncollinearity between nonequivalent Nd magnetic moments in Nd2Fei4B at low temperature / F. Bartolome, J.M. Tonnerre, N. Jaouen, D. Raoux, J. Chaboy, L.M. Garcia, H. Maruyama, R. Steinmann // Journal of Applied Physics. - 2000. - V. 87. - P. 4762.

113. Atomic origin of magnetocrystalline anisotropy in Nd2Fe14B / D. Haskel, J.C. Lang, Z. Islam, A. Cady, G. Srajer, M. van Veenendaal, P.C. Canfield // Physical Review Letters. - 2005. - V. 95. - P. 217207-1-4.

114. Magnetic properties of the TbMn6Sn6 compound / N.K. Zajkov, N.V. Mushnikov, M.I. Bartashevich, T. Goto, A.N. Pirogov // Physics of Metals and Metallography. -2003. -V. 95 - P. 31.

115. Зайков, H.K. Магнитоупругие свойства соединения TbMn6Sn6 / H.K. Зайков, Н.В. Мушников. // Новые магнитные материалы микроэлектроники. Сборник трудов XVIII международной школы-семинара, Москва, 2002. - С. 688-690.

116. Rinaldi, S. A model for a two sublattice system with high competing single ion anisotropy / S. Rinaldi, L. Pareti // Journal of Applied Physics. - 1979. - V. 50. -P. 7719.

117. Clatterbuck, D.M. Magneto-optical properties of RMn6Sn6 (R=Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Lu) single crystals / D.M. Clatterbuck, R.J. Lange, Jr.K.A. Gschneidner // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1999. - V. 195. - P. 639.

118. Gaviko, V.S. X-ray diffraction investigation of spin reorientation in SmFe2 / V.S. Gaviko, A.V. Korolyov, N.V. Mushnikov // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1996. - V. 157-158. - P. 659.

119. Magnetic properties of Tbi^YxMn6Sn6 compounds / N.K. Zajkov, N.V. Mushnikov, E.G. Gerasimov, V.S. Gaviko, M.I. Bartashevich, T. Goto, V.I. Khrabrov // Journal of Alloys and Compounds. - 2004. - V. 363. - P. 40.

120. Magnetic properties of Tbi^Y^Mn6Sn6 alloys / Y. Shinego, К. Kaneko, T. Hori, Y. Iguchi, Y. Yamaguchi, T. Sakon, M. Motokawa // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2001. - V. 226-230. - P. 1153.

121. Горелик, C.C. Рентгенографический и электроннооптический анализ / С.С. Горелик, JI.H. Расторгуев, Ю.А. Скаков. - М.: Металлургия, 1970. - 328 с.

122. Финкель, В.А. Низкотемпературная рентгенография металлов / В.А. Финкель. - М: Металлургия, 1971. -256 с.