Особенности свойств микронеоднородных сплавов PdMnxFe1-x с взаимодействующими структурными и магнитными параметрами порядка тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Волкова, Наталья Владимировна
- Специальность ВАК РФ01.04.07
- Количество страниц 165
Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Волкова, Наталья Владимировна
Введение.
1 Обзор литературы
1.1 Основные характеристики микронеоднородных материалов
1.2 Теория взаимодействующих параметров порядка.
1.3 Особенности тетрагональной структуры
1.4 Теория протекания.
1.5 Теория эффективной среды.
1.6 Двумерная модель в теории протекания.
1.7 Постановка задачи исследования.
1.8 Диаграммы состояний бинарных сплавов Pd-Mn и Pd-Fe
2 Образцы и методики измерений
2.1 Приготовление сплавов PdMnxFeix.
2.2 Методики измерений магнитных свойств.
2.2.1 Метод Фарадея.
2.2.2 Метод динамической магнитной восприимчивости
2.2.3 Вибромагнитометр.
2.2.4 Квантовый магнитометр.
2.3 Методики измерения тепловых свойств.
2.3.1 Дифференциальный калориметр.
2.3.2 Кварцевый дилатометр
2.4 Методики измерения кинетических свойств
2.4.1 Электросопротивление.
2.4.2 ТермоЭДС.
2.4.3 Гальваномагнитные свойства (эффект Холла и магнитосопротивление)
2.5 Рентгеноструктурный анализ.
2.6 Мёссбауэровская спектроскопия.
3 Особенности структурного состояния сплавов PdMn^Fei-a;
3.1 Рентгеноструктурные исследования при комнатной температуре.
3.2 Рентгеноструктурные исследования интерметаллического соединения MnPd при высоких температурах.
3.3 Металлографические исследования.
4 Магнитные свойства сплавов PdMnxFeix
4.1 Исследования магнитной восприимчивости.
4.1.1 Статическая восприимчивость.
4.1.2 Динамическая восприимчивость.
4.1.3 Оценка относительных объемов F и А фаз по магнитной восприимчивости в приближении молекулярного поля.
4.2 Исследования намагниченности.
4.3 Мёссбауэровские и нейтронографические исследования
4.4 Изменение магнитных свойств с концентрацией
5 Тепловые свойства сплавов PdMn^Fei-a;
5.1 Калориметрические исследования.
5.2 Исследования теплового расширения.
5.3 Фазовая диаграмма состояний. б Кинетические свойства сплавов PdMn^Fei-a;
6.1 Исследование электросопротивления.
6.1.1 Температурные зависимости электросопротивления
6.1.2 Изменение электросопротивления с концентрацией
6.2 Исследования термоЭДС
6.3 Исследования эффекта Холла
6.3.1 Нормальный эффект Холла.
6.3.2 Аномальный эффект Холла.
6.4 Исследования магнитосопротивления.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Физика конденсированного состояния», 01.04.07 шифр ВАК
Влияние магнитного состояния на гальваномагнитные свойства переходных и редкоземельных металлов и сплавов1999 год, доктор физико-математических наук Прудников, Валерий Николаевич
Эффект локального упорядочения в сплавах на основе переходных и непереходных элементов1984 год, кандидат физико-математических наук Черенков, Валерий Александрович
Электронные кинетические явления в полупроводниковых и ВТСП соединениях с примесями замещения и собственными дефектами1998 год, доктор физико-математических наук Пономарев, Анатолий Иванович
Магнитные, тепловые и магнитотранспортные свойства сплавов Гейслера на основе Ni-Mn-In2012 год, кандидат физико-математических наук Казаков, Александр Павлович
Исследование магнитосопротивления в сульфидах марганца2003 год, кандидат физико-математических наук Романова, Оксана Борисовна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности свойств микронеоднородных сплавов PdMnxFe1-x с взаимодействующими структурными и магнитными параметрами порядка»
В последнее время значительно расширились рамки физики конденсированных сред, охватив новые классы материалов и явлений. Особое внимание в физике твердого тела уделяется изучению гетерогенных систем как с упорядоченной, так и с хаотической структурой. Примером таких систем являются различные композиционные материалы, эвтектические сплавы и их расплавы, металлокерамика, гетерофазные магнитные полупроводники и др. Они представляют собой макроскопически однородные системы, состоящие из малых областей (компонентов), которые могут существенно различаться по своим свойствам и разграничены поверхностями раздела [1, 2, 3]. Большой интерес представляют системы со взаимодействующими компонентами, обладающие набором управляемых физических характеристик. В частности, материалы, используемые в микроэлектронике для изготовления проводниковых элементов гибридных интегральных схем. Важной задачей является установление связи между исходным составом материала, формирующейся структурой и свойствами. Разработка и внедрение проводниковых композиционных материалов в приборостроение в значительной степени тормозится отсутствием достаточно совершенных представлений о проводимости гетерогенных неупорядоченных систем, что затрудняет проведение феноменологических расчетов, необходимых при поиске новых материалов. Широкое использование гетерофазных материалов в различных областях техники требует создания методов предсказания свойств таких материалов по известным свойствам компонентов, учитывая сложный характер их взаимодействия при различных внешних воздействиях.
В качестве исследуемой микронеоднородной гетерогенной системы в данной работе выбраны тройные сплавы PdMn^Fei-^. Известно [4, 5], что сплав PdFe упорядочивается в районе ЮОО-К" в тетрагональную структуру
Llo (CuAu). Интерметаллид PdMn упорядочен во всей области температур, а при температурах 940 — 850if претерпевает мартенситное превращение В2—> LIq. Рассматриваемые тройные сплавы относятся к системам с взаимодействующими параметрами порядка. В тройной системе сплавов PdMnxFei3; образование структуры LIq идет двумя разными способами: упорядочение и мартенситное искажение, которым соответствуют разные параметры порядка: степень упорядочения и сдвиговые компоненты тензора деформаций соответственно. В работе [5] был впервые поставлен вопрос о проблеме образования единой регулярной однофазной кристаллической структуры при сплавлении упорядочивающегося сплава и интерметаллида, и сделано предположение, что в большинстве тройных систем такая одно-фазность недостижима. Для ответа на вопрос, какая структура сформируется в тройных сплавах в промежуточной области концентраций, важным является проведение рептгеноструктурных исследований в сочетании с металлографическими. Эти исследования позволяют также выяснить, каков будет характерный размер пеоднородностей в случае, если структура окажется многофазной.
В сплавах PdMnxFeia; при увеличении х осуществляется концентрационный фазовый переход от ферромагнетика (F) PdFe с температурой Кюри Тс = 725К [6, 7, 8] к антиферромагнетику (A) PdMn с температурой Нееля Таг = 815К [9]. Переход F—>А обычно осуществляется путем образования промежуточной неколлинеарной магнитной фазы или через область сосуществования F и А фаз [10, 11]. Для исследования характера перехода от коллинеарного F PdFe к коллинеарному A PdMn необходимо исследование магнитных свойств (намагниченность, магнитная восприимчивость, магнитная нейтронография, эффект Мессбауэра). В данной тройной системе сплавов суммарный магнитный момент для ферромагнитной фазы и вектор антиферромагнетизма для антиферромагнитной фазы являются взаимодействующими параметрами порядка.
Таким образом, в данной работе экспериментально исследована система сплавов PdMn^Fex-a;, в которой взаимодействуют два структурных и два магнитных параметра порядка. Теоретическое исследование взаимодействия магнитного и структурного параметров порядка проводилось в ряде работ, результаты которых обобщены, в частности, в монографии [12]. Переход из кубической фазы в тетрагональную в различных кристаллах также рассматривался во многих теоретических работах [12, 13, 14]. Для описания фазовых переходов в таких системах используется теория Ландау фазовых переходов второго рода, в рамках которой разложение термодинамического потенциала по степеням связанных параметров порядка, включая смешанные члены, позволяет построить диаграммы существования и устойчивости фаз.
При изучении подобных систем важным является построение фазовой диаграммы состояний в координатах температура-концентрация, которая дает наглядные ответы на интересующие исследователей вопросы. Для построения такой диаграммы состояний требуется исследование структуры и магнитных свойств, а также поведения теплоемкости — второй производной термодинамического потенциала.
Для выяснения особенностей электронной зонной структуры вблизи уровня Ферми Ер и кинетики электронов проводимости микронеоднородной системы сплавов важным является исследование кинетических свойств. Электросопротивление р и термоЭДС S определяются процессами рассеяния носителей заряда на возмущениях магнитной, решеточной и электронной подсистем [15]. Информацию о состоянии электронной и магнитной подсистем молено получить в результате исследования гальваиомагнитных свойств: эффекта Холла и магнитосопротивления. Для описания поведения кинетических свойств гетерогенных систем обычно используются такие модели, как теория протекания и теория эффективной среды. Полученные в этой области результаты относятся в основном к двухкомпонентным системам в двумерном случае. В ряде работ [16, 17, 18] сделаны обобщения и для трехмерного случая. Однако, существующие методы расчета эффективных характеристик гетерогенных материалов в основном предназначены для модельных систем. В данной работе исследуется реальная микронеоднородная система сплавов и делается попытка объяснения кинетических свойств в рамках вышеуказанных теоретических подходов.
Основной целью данной работы было изучение возможности формирования гетерогенной микронеоднородной структуры при сплавлении упорядочивающегося F-сплава PdFe и интерметаллического А-соединения PdMn, исследование особенностей физических свойств полученной тройной системы сплавов PdMnxFeix, попытка объяснения наблюдаемых свойств в рамках существующих теоретических подходов для описания свойств микронеоднородных материалов. Для этого в работе решаются следующие задачи:
1. Рентгеноструктурные и металлографические исследования.
2. Исследование магнитных (намагниченность, парамагнитная и динамическая восприимчивость) и тепловых (калориметрические исследования и тепловое расширение) свойств.
3. Построение фазовой диаграммы состояний в координатах температура-концентрация.
4. Исследование кинетических (электросопротивление и термоЭДС), а также гальваномагнитпых (эффект Холла и магнитосопротивление) свойств.
5. Сравнение результатов измерений кинетических свойств и их описание в рамках теории протекания и модели эффективной среды.
Научная новизна.
1. Исследована кристаллическая структура тройной системы сплавов PdMn^Fei-*. Показано, что в промежуточной области концентраций 0.2 < х < 0.8 формируется двухфазная микронеоднородпая среда.
2. Исследованы магнитные свойства сплавов PdMn^Fei-a,-. С целью оценки относительных объемов фаз проведены расчеты магнитной восприимчивости в приближении молекулярного поля. Обнаружено, что наряду с двумя коллинеарными фазами в промежуточной области концентраций вблизи границ раздела этих магнитных фаз возникает дополнительная неколлинеарная фаза.
3. Исследованы тепловые свойства данных сплавов и построена фазовая диаграмма состояний.
4. Исследованы кинетические свойства сплавов PdMn^Fei-a;. Сделана попытка описания полученных зависимостей в рамках теории протекания и модели эффективной среды.
Научное и практическое значение.
Приведенные в диссертации результаты экспериментальных исследований сплавов PdMn^Fei-a; расширяют представления о поведении физических свойств микронеоднородных гетерогенных систем. Экспериментально подтверждено, что при сплавлении упорядочивающегося сплава PdFe и интерметаллида PdMn взаимодействие между магнитными и структурными параметрами порядка приводит к формированию периодически повторяющейся микронеоднородной структуры. Построена фазовая диаграмма состояний сплавов PdMn^Fei-s. Обнаружен изоморфизм нормального эффекта Холла и остаточного электросопротивления, предсказанный ранее в модели протекания для двумерных двухкомпонентпых сред [18]. Показано, что наиболее удовлетворительное согласие с экспериментом при описании остаточного сопротивления микронеоднородных сплавов PdMnxFei2; достигается в модели эффективной среды, когда электрическая структура неоднородного состояния сплавов аппроксимируется регулярной сеткой сопротивлений микроконтактов, составленных из постоянного сопротивления Fi-фазы и зависящего от концентрации х по нормальному распределению сопротивления А-фазы.
Автор выносит на защиту.
1. Результаты исследования кристаллической структуры и магнитных свойств (статической и динамической восприимчивости, намагниченности) сплавов PdMn^Fei-a;.
2. Расчет магнитной восприимчивости образца с х = 0.5 в приближении молекулярного поля в модели Гейзенберга.
3. Результаты исследования тепловых свойств и фазовую диаграмму состояний сплавов PdMn^Fei-a;.
4. Результаты исследования кинетических свойств (электросопротивление, термоЭДС, эффект Холла, магнитосопротивление) сплавов PdMnxFeia;.
Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Она изложена на 165 страницах, включает 51 иллюстрацию, 2 таблицы и список цитированной литературы, содержащий 85 наименований.
Похожие диссертационные работы по специальности «Физика конденсированного состояния», 01.04.07 шифр ВАК
Влияние сильного s-d обмена на физические свойства манганитов и хромовых халькошпинелей2004 год, доктор физико-математических наук Абрамович, Анна Ивановна
Кинетические эффекты в манганитах лантана с колоссальным магнитосопротивлением2001 год, кандидат физико-математических наук Машкауцан, Владимир Валерьевич
Магнитные и транспортные свойства соединений с тяжелыми фермионами CeB6 и Ce(Al,M)2 (M - Co, Ni)2006 год, кандидат физико-математических наук Богач, Алексей Викторович
Особенности зарядового транспорта в редкоземельных гексаборидах PrB6, NdB6, GdB6 и Eu1-xCaxB62011 год, кандидат физико-математических наук Анисимов, Михаил Александрович
Электронный транспорт в проводниках вблизи границы устойчивости металлического состояния2007 год, доктор физико-математических наук Бурков, Александр Трофимович
Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Волкова, Наталья Владимировна
Эти общие выводы относительно аномальной составляющей ЭХ и особенностей магнитного состояния сплавов PdMnxFeix подтверждаются экспериментальными данными, приведенными на рисунке 6.12. Видно, что спонтанный момент Ms в исследованной системе сплавов исчезает при х > 0.8. Именно там Fi-фаза типа PdFe наиболее сильно "возмущена", представляя собой, по-существу, систему из Fi-кластеров, распределенных в А-матрице типа PdMn. Соответственно, в коллинеарном ферромагнетике PdFe определяемый из эксперимента остаточный (при Т — 4.2К) коэффициент АЭХ практически равняется нулю, а вблизи пороговой концентрации хс2 ~ 0.8 наблюдаются его максимальные значения. В однородном антиферромагнетике PdMn с помощью используемой нами методики измерений АЭХ не выделяется.
В рассматриваемом случае константа АЭХ с точностью до знака должна быть пропорциональна магнитной составляющей сопротивления и определяться флуктуациями дальнего F-порядка, то есть |Дд(а;)| ~ pm{x) ~ {Ms(О)2 — Ms(x)2} [85]. С учетом погрешности эксперимента из данных, приведенных па рисунках 6.11 и 6.12, видно, что при х < хс2 это действительно так, если зависимость ро(х) полностью связывать с процессами рассеяния электронов проводимости на "концентрационных" неоднородностях F-подсистемы. Однако, как следует из [19, 26], такая однозначная трактовао 02 0.4 0.6 0L8* 1 Л
PdFe х PdMn
Рис. 6.12: Коэффициент АЭХ ( о ) и спонтанная намагниченность сплавов PdMnxFeix при Т = 4.2К. ка поведения остаточного сопротивления сплавов PdMn^Fei-a; является, по крайней мере, дискуссионной. В действительности, высокие значения р${х) сплавов с х > XQ2 в значительной степени определяются особенностями их электронной зонной структуры, наличием "псевдощели" в электронном спектре А-фазы типа PdMn [26].
Сравнение концентрационных зависимостей коэффициентов нормального и аномального ЭХ, приведенных на рисунках 6.11 и 6.12, показывает, что в исследованных сплавах изменение знака Rq(x) при х ~ 0.5 не сопровождается аналогичной особенностью на кривой Rs(х). Если для нормального и аномального ЭХ холловские носители одни и те же, то в однозонном приближении для согласования результатов измерения коэффициентов Rq(x) и Rs(x) необходимо предполагать смену знака СОВ в промежуточной области концентрации сплавов PdMnxFeia;. Однако, в общем случае, (например, при двухзонном приближении) вопрос о причинах изменения знаков нормального и аномального ЭХ значительно сложнее. Современная теория АЭХ предсказывает [15], что в зависимости от концентрации для -'остаточного коэффициента Rs следует ожидать даже многократное изменение знака, хотя на эксперименте это практически не наблюдалось.
6.4 Исследования магнитосопротивления
25]
Зависимость компонентов тензора сопротивлений от величины и направления магнитного поля определяется деталями процессов рассеяния электронов проводимости и особенностями электронной зонной структуры. В однозонном приближении при квадратичном законе дисперсии для газа свободных электронов, имеющих сферическую поверхность Ферми, решение уравнения Больцмана дает нулевой эффект магнитосопротивления МС.
Этот эффект отличен от нуля только во втором приближении по параметру малости (кТ/Ер)2.
Реально наблюдаемое поведение МС для немагнитных металлов объясняется в двухзонной модели, когда на уровне Ферми присутствуют два типа носителей. В этом случае для поперечного гальваномагнитного эффекта рl, определяемого при взаимно перпендикулярной ориентации тока j и поля Н, в поликристаллах справедливо правило Колера[15], согласно которому величина МС
Арх(Я) PjL(H) - р(0)
7(оГ - W) ( } является функцией эффективного поля н, Ф = я^, (6.14) где /9273 и РФ) ~ сопротивление в нулевом поле при Т = 273К и при температуре измерения МС соответственно.
В металлических сплавах и соединениях, имеющих магнитный порядок, помимо механизма лоренцевского закручивания электронов проводимости в магнитном поле существуют другие вклады в МС, обусловленные спецификой магнитного упорядочения. Необходимо учитывать влияние поля на механизмы рассеяния носителей заряда (их времена релаксации). В магнетиках появляется дополнительный механизм рассеяния* на магнитных неоднородностях. Дальний магнитный порядок оказывает большое влияние на энергетический спектр электронов проводимости, что приводит к изменению числа носителей тока и их эффективных масс, а следовательно, и величины четных гальваномагнитных эффектов.
В ферромагнитных металлах, наряду с механизмом циклотронного орбитального движения электронов в магнитном поле, наиболее существенным является вклад, связанный с намагничиванием образцов. Этот вклад присутствует как в продольном, так и в поперечном эффектах и ниже точки Кюри имеет вид: - (М2 - Ml) ~ (А - MsXpH), (6.15)
Ро где А — член, обусловленный техническим намагничиванием, Ms — намагниченность насыщения, Хр ~ восприимчивость "парапроцесса". Для МС ферромагнетиков справедливы известные правила четных эффектов Акулова [85]:
Ар» Ар±
• В области технического намагничивания-= —2-.
Ро Ро
• В области "парапроцесса" ~ —MsXpH.
Ро
Поведение МС тройных микронеоднородных сплавов PdMn^Fei-s в исследованном интервале полей (0 < Н < 12 МА/м) характерно для магне
Арп тиков в области парапроцесса, когда его продольный -- и поперечный д Р
- эффекты равны, имеют отрицательный знак и являются линейноР квадратичными функциями внешнего магнитного поля [85]:
Г = Р{Н)Р{0)Р{0) ~ (м2 - м|) ~{2xMsH + (6'16)
На рисунке 6.13 показаны полевые зависимости магнитосопротивле-пия в полях Н < 1.2 МА/м, а также графики соответствующих линейно-квадратичных зависимостей. Поведение МС тройных сплавов PdMn^Fei-a; описывается выражением 6.16 как при температуре жидкого азота (рисунок 6.13а), так и при комнатной температуре (рисунок 6.136). Видно, что с увеличением температуры квадратичный вклад увеличивается. При увеличении концентрации х квадратичный вклад уменьшается и при х > 0.7 зависимости Ар/р(Н) становятся практически линейными.
На рисунке 6.14 показаны изменения с концентрацией величины наклона а полевых зависимостей эффекта и восприимчивости "парапроР цесса" Хр-> определенные при Н > 2МА/м. Практически одинаковое, слабое
0.2 so 0.1 "а. о
0.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
Н, МА/м о4
СЧ о <
Н, МА/м
Рис. 6.13: Магнитосопротивление сплавов PdMn^Fe^j; в полях Я < 1.2 МА/м:(к) - х = 0.1, (о) - х = 0.2, (д) - х = 0.3, (V) - х = 0.5, (.) х = 0.7, (▼) - х - 0.95; а - при Т = 78К, б - при Т = 300^. i
CNJ О д з: к а. <
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
PdFe х PdMn
Рис. 6.14: Относительное изменение поперечного МС в поле ( о ) и магнитная восприимчивость ( • ) сплавов PdMn^Fei^ в области "парапроцесса" при Я > 2 МА/м и Т = 4.2К. изменение этих величин (как и величины интегрального —— - эффекта) в широком интервале концентраций, а также отрицательный знак наклона а — "777-г—г-77v\~ свидетельствует, что в области перехода от .Ь
Я2 - Hi) ■ р(0) сплава PdFe к А-соединению PdMn МС в основном связано с упорядочением магнитных неоднородностей в поле. При этом степень неоднородности, по крайней мере, в сильных магнитных полях изменяется с концентрацией незначительно.
Обращает на себя внимание тот факт, что в граничных бинарных магнетиках, где неоднородность отсутствует, поперечное МС (случай, когда ток перпендикулярен к магнитному полю) положительно. Такую положи
А р± тельную добавку в--эффект при Т — 4.2К для однородных F-сплава Р
PdFe и А-соединения PdMn можно отнести только за счет орбитального движения электронов проводимости под действием силы Лоренца. "Закручивание" электронов проводимости в магнитном поле приводит к положительной монотонной зависимости —— (.£Л-эффекта, а продольное МС в Р случае изотропного закона дисперсии электронов должно равняться нулю
15].
Таким образом, исследование магнитосопротивления тройной системы сплавов PdMnxFeix позволяет сделать вывод, что поведение магнитосопротивления в промежуточной области концентраций 0.2 < х < 0.8 объясняется упорядочением магнитных неоднородностей в поле, а в сплавах на основе бинарных магнетиков х ~ 0 и 1 — "лоренцевским закручиванием" электронов проводимости.
Заключение
В данной работе исследована система тройных сплавов PdMn^Fei-a; с взаимодействующими структурными и магнитными параметрами порядка. В широких интервалах температур (2 < Т < 1600) JiT и магнитных полей Н < 12 МА/м изучены структурные, магнитные, тепловые, электрические и гальваномагпитные свойства. Проведенные исследования системы тройных сплавов PdMn-cFei-a; показывают, что в процессе образования низкотемпературного состояния LIq двумя путями (атомное упорядочение и мартенситное превращение) в образцах промежуточных составов происходит разделение фаз с сохранением их индивидуальных особенностей. В области концентраций 0.2 < х < 0.8 образуется двухфазная микроиеод-нородная среда. Обе фазы упорядочены в тетрагональную структуру LIq и отличаются степенью тетрагопальности и величиной параметров решетки. В объеме образца две тетрагональные фазы образуют периодически повторяющуюся структуру в виде продолговатых областей (пластин) с характерными размерами (1 — 100) мкм.
В магнитном отношении сплавы PdMn^Fei-a; промежуточного интервала концентраций 0.2 < х < 0.8 представляют собой неоднородную среду, состоящую из двух коллинеарных фаз: ферромагнитной типа FePd и антиферромагнитной типа MnPd, а также неколлинеарной фазы, возникающей вблизи границ раздела основных фаз. В каждой из коллинеарных фаз спонтанная намагниченность исчезает, а температуры Кюри Tci, Тс2 и Нееля TN стремятся к нулю на границах существования фаз при х = 0.8 и 0.2. При х ~ 0.5 неколлинеарная фаза с температурой упорядочения Тс2 имеет максимальный объем. В результате исследования магнитных, тепловых и кинетических свойств данной системы сплавов определены температуры и характер фазовых переходов и построена фазовая диаграмма состояний сплавов PdMn^Fei-a;.
Показано, что поведение кинетических и гальваномагнитных свойств тройных сплавов PdMna;Feia; объясняется только с учетом особенностей их структурного и магнитного состояния. При исследовании кинетических свойств обнаружены характерные особенности: низкотемпературный минимум на температурных зависимостях электросопротивления при х > 0.7, изменение знака температурного коэффициента сопротивления, термоЭДС и коэффициента нормального эффекта Холла, свидетельствующие о перестройке электронной зонной структуры при переходе от F-сплава PdFe к А-соединению PdMn. Этот вывод подтверждают результаты зонных расчетов [78, 26]. Поведение магнитосопротивления в промежуточной области концентраций 0.2 < х < 0.8 объясняется упорядочением магнитных неод-нородностей в поле.
Концентрационная зависимость остаточного электросопротивления с максимумом необычно большой величины ро > 200 мкОм-см при х ~ 0.8 проинтерпретирована в модели эффективной среды с учетом особенностей микронеоднородного состояния тройной системы сплавов PdMn^Fei-^. Изоморфизм концентрационных зависимостей нормального эффекта Холла и остаточного электросопротивления, рассчитанный ранее теоретически в модели протекания для двумерных двухкомпонентных сред [18], обнаружен в реальной трехмерной системе микронеоднородных сплавов PdMn^Fei-a;.
В заключение автор выражает благодарность: Л.Н.Тюленеву за предоставленные образцы сплавов PdMnxFeix; А.В.Королеву и В.И.Лагуновой за проведение металлографических исследований; Ю.Н.Циовкину, Э.В.Галошиной, В.Е.Найшу и А.В.Королеву за помощь в исследовании магнитных свойств и за полезное обсуждение данной работы; В.Е.Найшу, И.В.Сагарадзе и Ю.Е.Турхану за измерения и анализ рентгеновских спектров; Н.М.Клейнерман и В.В.Серикову за проведенное измерение мессбауэровского спектра образца с х — 0.5; В.А.Казанцеву за дилатометрические измерения; М.А.Коротину за расчеты электронного спектра LMTO-методом; В.В.Марченкову за измерения эффекта Холла в сильных полях; всем сотрудникам лаборатории низких температур за постоянную помощь и поддержку при выполнении данной работы.
Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Волкова, Наталья Владимировна, 2004 год
1. Шерменгор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.:Наука, 1977. 399 с.
2. Дулънев Г.Н., Новиков В. В. Методы аналитического определения эффективных коэффициентов проводимости гетерогенных систем.
3. ИФЖ. 1981. - T.XLI, №1. - С.172-184.
4. Дулънев Г.Н., Новиков В. В. Процессы переноса в неоднородных средах. Л.:Энергоатомиздат, 1991. 246 с.
5. Hansen М., Anderko К. Constitution of Binary Alloys, McGraw-Hill, New York 1990 (p.1488).
6. Найш B.E. Происхождение и взаимосвязь структурных типов фаз в эквиатомных интерметаллических системах. ФММ. - 1999. - Т.87, вып.2. - С.22-32.
7. Matsui М., Adachi К. Magneto-elastic properties and invar anomaly of Fe-Pd alloys. -Physica B. 1989. - V.161, №1-3. - P.53-59.
8. Дорофеев Ю.А., Меньшиков A.3., Сидоров С.К. Исследование атомной и спиновой корреляции в сплавах железо палладий. - ФММ. -1975. - Т.40, вып.5. - С.978-982.
9. Майков В.В., Ермаков А.Е., Иванова Г.В., Храброе В.И., Магат JI.M. Влияние степени дальнего атомного порядка на магнитные свойства монокристаллов CoPt и FePd. ФММ. - 1989. - Т. 67, вып.1. - С.79-84.
10. Kren Е., Solyom J. Neutron Diffraction Study of MnPd. Phys. Letters. - 1966. - V. 22, № 3. - P.273-274.
11. Митюшов E.A., Коуров Н.И., Ирхин Ю.П. Эффект Холла в микронеоднородных магнитных сплавах. ФТТ. - 1999. - Т.41, вып.1. - С.98-102.
12. Nishihara Y., Yamaguchi Y.J. Magnetic structures in the Эех-^Т^Рег system magnetic phase transitions in itinerant electron systems. - J. Phys. Soc. Japan. - 1985. - 54, №3. - P.1122-1130.
13. Изюмов Ю.А., Сыромятников B.H. Фазовые переходы и симметрия кристаллов. М.: Наука, 1984.
14. Hoffmann Е., Herper Н., Entel P., Mishra S.G., Mohn P., Schwarz К. Microscopic theory of the martensitic transition in Fei^Ni^. Phys. Rev. B. - 1993. - V.47, №10. - P.5589-5596.
15. Castan Т., Vives E., Lindgard P-A. Modeling premartensitic effects in Ni2MnGa: A mean-field and Monte Carlo simulation study. Phys. Rev. B. - 1999. - V.60, №10. - P.7071-7084.
16. Лифшиц И.М., Азбель М.Я., Каганов М.И. Электронная теория металлов. М.Наука. - 1971. - 415 с.
17. Балагуров Б. Я. Соотношения взаимности в двумерной теории протекания. ЖЭТФ. - 1981. - Том 81, вып.2(8). - С.665-671.
18. Балагуров Б.Я., Кашин В.А. Проводимость двумерной системы с периодическим расположением включений круговой формы. ЖЭТФ. -2000. - Т.117,вып.5. - С.978-989.
19. Балагуров Б. Я. Эффективные электрические характеристики двумерной трехкомпонентной двоякопериодической системы с включениями круговой формы. ЖЭТФ. - 2001. - Т.119, вып.1. - С.142-153.
20. Коуров Н.И., Карпов Ю.Г., Волкова Н.В., Тюленев Л.Н. Электросопротивление и термоЭДС сплавов PdFei^Mn^. ФММ. - 1997. - Т.84, вып.1. - С.86-92.
21. Тюленев Л.Н., Волкова Н.В., Пиратинская И.И., Циовкин Ю.Н., Коуров Н.И. Магнитные свойства сплавов Mn^Fei-^Pd. ФММ. - 1997. -Т.83, вып.1. - С.75-80.
22. Волкова Н.В., Клейнерман Н.М., Коуров Н.И., Найш В.Е., Сагарад-зе И.В., Сериков В.В., Тюленев Л.Н. Структурные и магнитные состояния тройной системы PdMn^Fei-^. ФММ. - 2000. - Т.89, вып.1. -С.39-46.
23. Коуров Н.И., Казанцев В.А., Тюленев Л.Н., Волкова Н.В. Тепловые свойства микронеоднородных сплавов PdMnxFeix. ФММ. - 2000. -Т.89, вып.5. - С.450-456.
24. Королев А.В., Волкова Н.В., Коуров Н.И., Тюленев Л.Н. Магнитные свойства микронеоднородного сплава PdMno^Feo^s- ~ ФММ. 2002. -Т. 93, вып.1. - C.S64-S68.
25. Коуров Н.И., Марченков В.В., Королёв А.В., Волкова Н.В. Гальваномагнитные свойства микронеоднородных сплавов PdMnxFeix. -ФММ. 2003. - Т. 96, вып.2. - С.56-61.
26. Коуров Н.И., Коротин М.А., Волкова Н.В.Электросопротивление микронеоднородных сплавов PdMnxFeix. ФТТ. - 2002. - Т. 44, Вып.2. - С.193-197.
27. Коуров Н.И., Найш В.Е., Сагарадзе И.В., Турхан Ю.Е., Казанцев В.А., Волкова Н.В. Структурное состояние сплавов Mn-Pd вблизи эквиатомного состава. ФММ. - 2000. - Т. 90, вып.4. - С. 393-397.
28. Волкова Н.В., Коуров Н.И., Циовкин Ю.Н., Тюленев JI.H. Особенности магнитных и кинетических свойств сплавов PdMnxFeix. Традиционная зргмняя теоретическая школа "Коуровка", 1-6 марта 1998 г., Челябинск. Сборник тезисов. - С.35-36.
29. Волкова Н.В., Коуров Н.И., Циовкин Ю.Н., Тюленев JI.H. Особенности свойств микронеоднородных сплавов PdMnxFeix. Ill уральская региональная школа-семинар молодых ученых и студентов по физике конденсированного состояния. 18-21 ноября 1999г. Екатеринбург.
30. Коуров Н.И., Марченков В.В., Волкова Н.В. Изоморфизм эффекта Холла и электросопротивления в микронеоднородных сплавах PdMn^Fei-z. Совещание по физике низких температур НТ-33. - 16 -20 июня 2003 г. - Екатеринбург. - Тезисы докладов. - С.91-92.
31. Мокрушии В.В., Бережко П.Г. Обобщенная проводимость порошковых гетерогенных систем и теория перколяции. Доклады Академии наук. - 1999. - Т.368, №4. - С.470-473.
32. Ping Sheng Theory for the dielectric function of granular composite media.- Phys. Rev. Lett. 1980. - V.45, №1. - P.60-63.
33. Гантмахер В.Ф. Электроны в неупорядоченных средах. М.:ФИЗМАТЛИТ, 2003. 176 с.
34. Черкашин Б.В., Верещагин Ю.А., Куранов А.А., Гелъд П.В. Магнитные свойства упорядоченных сплавов (FeixMn2;)Pd3. ФММ. - 1983.- Т.55, вып.6. С.1133-1137.
35. Moriya ТUsami К. Coexistence of ferro- and antiferromagnetism and phase transitions in itinerant electron systems. Solid State Comm. - 1977.- 23, №12. P.935-938.
36. Кривоглаз M.A. Термодинамически равновесные гетерогенные состояния сплавов. ФММ. - 1988. - Т.66, вып.6. - С.1045-1072.
37. Иверонова В.И.,Кацнельсон А.А. Ближний порядок в твердых растворах. М.: Наука, 1977. - 256 с.
38. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. 4.1. М.: Наука, 1976. - 584 с.
39. Васильев А.Н., Бучелъников В.Д., Такаги Т., Ховайло В.В., Эстп-рин Э.И. Ферромагнетики с памятью формы. УФН. - 2003. - Т. 173, №6. - Р.577-608.
40. Дорофеев Ю.А., Коуров Н.И., Тюленев Л.Н. Особенности магнитного состояния микронеоднородных сплавов PdMn^Fei-a;. ФММ. -2002. -Т.93, вып. 1. - С.59-63.
41. Kirkpatrick S. Percolation and conduction. Reviews of Modern Physics.- 1973. volume 45, number 4. - P.574-588.
42. Шкловский Б.И., Эфрос А.Л. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979.
43. Shante V.K.S., Kirkpatrick S. Percolation. -Adv. Phys. 1971. - volume 20. - P.325.
44. Митюшов Е.А., Гелъд П.В., Адамеску Г.А. Обобщенная проводимость и упругость микронеоднородных гетерогенных материалов. -М.:Металлургия, 1992. 144 с.
45. Чечерников В.И. Магнитные измерения. Издательство Московского университета. - 1963. - 285 с.
46. Свечкарев И.В. Весы с автокомпенсацией для измерения магнитной восприимчивости. ПТЭ. - 1963. - Т.4. - С.142-143.
47. Blythe H.J. Ап automated technique for the measurement of the AC initial susceptibility and its' disaccomodation in ferromagnetic materials. Phys.Stat.Sol.(a). - 1985. - V.92, №1. - P.193-203.
48. Такзей Г.А., Гребенюк Ю.П., Косгпышин A.M., Сыч И.И. Динамическая магнитная восприимчивость спиновых стекол. Препринт ИМФ 14. - Киев. - 1985. - 29 с.
49. Гольдфарб Р.Б., Майнервини Дж.В. Градуировка системы для измерения магнитной восприимчивости цилиндрических образцов на переменном токе. ПНИ. - 1984. - Т.5. - С.114-119.
50. Foner S. Versatile and sensitive vibrating-sample magnetometer. Rev. Sci. Instr. - 1959. - V.30, No.7. - P.548-557.
51. Magnetic Property Measurement Systems. Quantum Design. - MPMS Brochure. - 2000. - 15 p.
52. Хеммингер В., Хёне Г. Калориметрия. Теория и практика. М.: Химия, 1990. - 176 с.
53. Коуров Н.И. Локализация магнитных моментов и свойства сплавов при концентрационном фазовом переходе ферромагнетик — антиферромагнетик. Диссертация доктора физ.-мат. наук. ИФМ УрО РАН. -Екатеринбург. - 1995. - 390 с.
54. Блатт Дою., Шредер П.А., Фойлз K.J1., Грейг Д. Термоэлектродвижущая сила металлов. Под редакцией Белащенко Д. К. -М.Металлургия. 1980. - 248 с.
55. Hurd C.V. The Hall effect in metals and alloys. Plenum press, N.Y. -London, 1972. 400 p.
56. Кучис E.B. Методы исследования эффекта Холла. М.: Советское радио, 1974. - 328 с.
57. Кучис Е.В. Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования.- М.: Радио и связь, 1990. 264 с.
58. Николаев В.И., Русаков B.C., Федоренко И.В. Методы мессбауровских исследований спиновой переориентации. Издательство Московского университета. - 1980. - 180 с.
59. Young R.A. е.а. User's Guide to Program DBWS-9411. School of Physics, Georgia Institute of Technology, Atlanta, USA. - 1995. - 60 p.
60. Kjekshus A., Mollerud R., Andresen A.F., Pearson W.B. Equiatomic Transition Metal Alloys of Manganese. VI. Structural and Magnetic Properties of Pd-Mn Phases. Phil.Mag. - 1967. - V.16, No. 143. - P. 10631083.
61. Pal L., Kren E., Kadar G., Szabo P., Tarnoczi T Magnetic Structures and Phase Transformations in Mn-Based CuAu-I Type Alloys. Journ. Appl. Phys. - 1968. - V.39, No.2. - P.538-544.
62. Смарт Дою. Эффективное поле в теории магнетизма. М.Мир. - 1968.- 272 с.
63. Nieuwenhuys G., Verbeek B.H. On the magnetic ordering in palladium-manganese dilute alloys. Journal of Physics F: Metal Physics. - 1977. -V.7, No.8. - P. 1497-1503.
64. Rhodes S., Wohlfarth E.P. Proc. Roy. Soc. 1963. - V.273. - P.247.
65. Gehanno V., Auric P., Marty A., Gilles B. Structural and magnetic properties of epitaxial Feo.sPdo.s thin films studied by Mossbauer spectroscopy. JMMM. - 1998. - 188, №3. - P.310-318.
66. Цурин В.А., Юрчиков E.E., Меньшиков А.З. Мессбауэровские исследования сверхтонкого магнитного поля в FePd сплавах. ФТТ. - 1975.- Т. 17, вып. 10. С.2915-2921.
67. Цурин В.А., Юрчиков Е.Е., Меньшиков А.З. Мессбауровские исследования сверхтонкого магнитного поля в FePd сплавах. ФТТ. - Т. 17, вып. 10. - 1975. - С.2915-2921.
68. Литвинов B.C., Каракишев С.Д., Овчинников В.В. Ядерная гамма -резонансная спектроскопия сплавов. М.: Металлургия, 1982. - 143 с.
69. Меньшиков А.З., Кузьмин Н.Н., Сидоров С.К., Дорофеев Ю.А. Обменное взаимодействие в сплавах Fe-Ni, Fe-Pd и Fe-Pt. ФТТ. - 1974.- Т.16, Ml, С.3347-3352.
70. Новиков С.И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974. -290 с.
71. Гельд П.В., Повзнер А.А., Лихачёв Д.В. Фазовые переходы и температурные зависимости тепловых и упругих свойств слабых зонных магнетиков. Доклады РАН. - 1990. - Т.315, вып.1, - С.86-90.
72. Коуров Н.И., Волков А.Г., Казанцев В.А. Тепловое расширение зонных магнетиков ScaTii-^. ФТТ. - 1999. - Т.41, вып. 12. - С.2174-2178.
73. Ирхин Ю.П., Ирхин В.Ю. Электронное строение и физические свойства переходных металлов. Свердловск:Изд-во УрГУ, 1989. 115 с.
74. Князев Ю.В., Коуров Н.И., Коротин М.А. Энергетический спектр, оптические свойства и электросопротивление изоструктурных антиферромагнетика PdMn и ферромагнетика PdFe. ФММ. - 2002. - Т. 94, вып.1. - С.54-58.
75. Коуров Н.И., Князев Ю.В., Коротин М.А., Москвин А. С., Зен-ков Е.В. Особенности электронных свойств микронеоднородных сплавов PdMn^Fei-a;. сборник трудов межд. школы-семинара НМММ-XVIII 2002. - С.910-912.
76. Коуров Н.И., Князев Ю.В., Зенков Е.В., Москвин А.С. Явление геометрического резонанса в оптических свойствах микронеоднородпых сплавов PdMn^Fei-a;. ФТТ. - 2003. - Т.45, вып.5. - С.852-855.
77. Паташинский А.З., Покровский В.Л.Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1975. - 255 с.
78. Коуров Н.И., Циовкин Ю.Н., Волкенштейн Н.В. Низкотемпературное электросопротивление сплавов с ферро- и антиферромагнитным взаимодействием. ФНТ. - 1983. - Т.9, №7. - С.731-736.
79. Щербаков А.С., Коуров Н.И., Верещагин Ю.А., Алексеева М.И. Влияние атомного упорядочения на электросопротивление и электронную структуру сплавов FePd2Au. ФММ. - 1993. - Т.76, вып.5. - С.68-77.
80. Шкловский В.И., Эфрос А.Л. Теория протекания и проводимость сильно неоднородных сред. УФН. - 1975. - Т. 117, вып.З. - С.401-435.
81. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.:Наука. - 1971. -1034 с.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.