Магнитные свойства германидов редкоземельных металлов и марганца R-Mn-Ge, страница 5

11 и 12. Из этих рисунков видно, что теоретические кривыенамагничивания достаточно хорошо согласуются с экспериментальными, чтоподтверждает справедливость предложенной модели. Для соединения TbMnGe притемпературе T=4.2 K поле H2=HK=162.8 kOe значительно превышает критическоеполе для соединения DyMnGe (H2=HK=64.8 kOe). Это указывает на то, что в ТbMnGeстабильность спиральной структуры по отношению к внешнему магнитному полювыше, чем в DyMnGe.Значения параметров обменного взаимодействия между магнитными слоямиn2, определенные при помощи построения теоретических зависимостей σ(H),составили -0.145*10-14 эрг (n2/kB=-10.5 К) для TbMnGe при T=4.2 K, -0.26*10-14 эрг(-18.8 К) и -0.27*10-14 эрг (-19.6 К) для DyMnGe при T=4.2 K и T=20 K,соответственно.

Следует отметить, что приведенные значения являются некоторыми«эффективными» значениями, учитывающими взаимодействие между слоямиатомов, содержащими как атомы R, так и атомы Mn. Из соотношений n1=µ2J1,n2=µ2J2 и формул связи между обменными интегралами и углом геликоида|J1|=4|J2|cosα была произведена оценка этих величин. Для DyMnGe нами былиполучены значения J1=0.543*1024 Гс2/эрг, J2=-1*1024 Гс2/эрг, n1=0.141*10-14 эрг(10.2 К) при температуре 4.2 К, J1=0.565*1024 Гс2/эрг, J2=-1.04*1024 Гс2/эрг,n1=0.147*10-14 эрг (10.6 К) при температуре 20 К.Данные, полученные в сильных магнитных полях, показывают, что в полеH=HK магнитный момент, приходящийся на молекулу TbMnGe, cоставляет µ ≈ 6 µB,а в соединении DyMnGe µ ≈ 3.5 µB.

Из ранее полученных экспериментальныхданных по нейтронографии следует, что µMn ≈ 3.5 µB при 4.2 К. Исходя изферримагнитной модели, для магнитного момента TbMnGe можно ожидатьвеличину µ ≈ 9-3.5=5.5 µB, а для DyMnGe µ ≈ 10-3.5=6.5 µB. Сравнение этихзначений показывает, что при H=HK не происходит разрушения антипараллельнойориентации моментов R и Mn (ферримагнетизма), а происходит разрушениеспиральной структуры. В случае параллельной ориентации моментов R и Mnследовало бы ожидать значительно больших значений намагниченности. Однакоесли поле значительно превышает HK, то значение магнитного момента возрастаетне только вследствие разрушения спиральной структуры, но и вследствие того, чтомоменты R и Mn вращаются в сторону поля, в результате чего ферримагнитноерасположение моментов постепенно разрушается.20250200108150calculatedHk=162.8 kOeHo=180 kOeσs=272.3 emu/gexperimental100-14500n2=-0.145*1005010015020025064ýðã300350µ, µB/f.u.σ, emu/g12TbMnGeT=4.2 K20400H, kOeРис.

11. Теоретическая и экспериментальная изотермы намагниченностисоединения TbMnGe1206DyMnGeT=4.2 K5σ, emu/g80experimental6040-14n2=-0.26*10200020404calculatedHk=64.8 kOeHo=100 kOeσs=159.98 emu/g608010012032ýðã140µ, µB/f.u.10010160H, kOe6DyMnGeT=20 K1005σ, emu/g80460calculatedHk=62.1 kOeHo=100 kOeσs=158.4 emu/gexperinental40200-14n2=-0.27*10020406080100321ýðã120µ, µB/f. u.1201400160H, kOeРис.

12. Теоретические и экспериментальные (прямой и обратный ход)изотермы намагниченности соединения DyMnGe21ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ1. Особенности поведения температурных зависимостей магнитнойвосприимчивости GdMnGe позволяют заключить, что данное соединение являетсясложным антиферромагнетиком с температурой Нееля TN=350 К, в котором приТ1=100 К происходит низкотемпературный магнитный фазовый переход вспиральную структуру.

Изменение характера кривизны изотерм намагниченностиσ(Н), измеренных в интервале низких температур 4.2-60 К, указывает натрансформацию спиральной структуры в магнитных полях выше критического(Нкр ≈ 80 kOe при 4.2 К).2. Результатыисследованийнамагниченностиимагнитнойвосприимчивости соединения GdMnGe позволяют заключить, что в данномсоединении магнитное упорядочение редкоземельной подсистемы индуцируетсямагнитным упорядочением марганцевой подсистемы вследствие возникновенияобменного поля на позициях, занимаемых редкоземельными атомами.3.

Замещение марганца на титан в GdMnGe в области малыхконцентраций титана (x <= 0.2) изменяет температуру магнитного упорядочения ихарактер магнитного упорядочения (для x => 0.1). Данное замещение в 3dподсистеме приводит к изменению магнитной структуры от антиферромагнитной ксложной неколлинеарной структуре с ферримагнитной составляющей магнитногомомента.4. Поведение намагниченности соединений RMnGe (R=Gd, Tb, Dy) всильных магнитных полях характеризуется особенностями при критическихзначениях поля, что связано с трансформацией магнитной структуры иметамагнитными переходами.5. Изотермы намагниченности исследованных соединений TbMnGe иDyMnGe согласуются с теоретическими кривыми намагничивания, построеннымипо формулам Эрпина-Мериела при значениях магнитных параметров,определенных экспериментально в данной работе, что указывает натрансформацию спиральной структуры в магнитном поле.6.Определены основные магнитные характеристики (температурымагнитного упорядочения, парамагнитные температуры Кюри, эффективныемагнитные моменты) новых соединений RMnGe0.5Ga0.5 (R = Gd, Tb, Dy, Ho).Показано, что изменение кристаллической структуры от орторомбической кгексагональной при замещении германия на галлий приводит к появлениюферримагнитной составляющей суммарного магнитного момента (при R = Gd, Tb),что следует из особенностей поведения температурных и полевых зависимостейнамагниченности этих соединений.7.

Обнаруженыаномальныетемпературныезависимостинамагниченности в соединении DyMn6Ge6, которые объясняются на основе ранееполученных нейтронографических данных. Показано, что в соединениях на основеDyMn6Ge6 с замещениями в подсистеме марганца кобальтом и железом(DyMn5CoGe6 и DyMn5FeGe6) особенности температурных зависимостейнамагниченности обусловлены тем, что при понижении температуры сначалаупорядочиваются магнитные моменты атомов 3d-элементов, а затем призначительно более низкой температуре упорядочиваются магнитные моментыдиспрозиясферримагнитнымрасположениеммагнитныхмоментовредкоземельных ионов и 3d-ионов.22Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:1.Effect of Ga substitution for Ge on magnetic and crystal properties of theGdMnGe1-xGax intermetallics.

T. I. Ivanova, S. A. Nikitin, A. E. Bogdanov, A. V.Morozkin, W. Suski, J. K. Warchulska. Intermetallics, 13, 2005, p.857-8612.Магнитные свойства соединений TbMnGe и TbMnGe0.5Ga0.5. А. Е. Богданов,Т. И. Иванова, А. С. Андреенко. Вестник Московского университета. Серия 3.Физика, астрономия. 2005 г., № 3, c.36-383.A magnetic study of TiNiSi-type GdMn1-xTixGe alloys. T.

I. Ivanova, S. A.Nikitin, A. V. Morozkin, I. A. Ovchenkova, A. E. Bogdanov, W.Suski, J. K.Warchulska, A. Gilewski. Journal of Alloys and Compounds, 365, 2004, p. 15-204.Особенности поведения намагниченности и магнитной восприимчивостинового интерметаллического соединения GdMnGe. Т. И. Иванова, А. Е.

Богданов,И. К. Вархульская, А. В. Морозкин, С. А. Никитин. Вестник Московскогоуниверситета. Серия 3. Физика, астрономия. 2003 г., N 3, c. 27-30.5.Исследование намагниченности соединений TbMnX (X=Si, Ge) в сильныхмагнитных полях. А. Е. Богданов, Т. И. Иванова, О. Д. Чистяков, Г. С. Бурханов.Сборник трудов XIX международной школы-семинара "Новые магнитныематериалы микроэлектроники", Москва, 2004, АЮ-20, с.

1916.Процессы намагничивания в соединениях DyMn6Ge6 и DyMn5СoGe6. А. Е.Богданов, А. В. Морозкин, С. А. Никитин, Т. И. Иванова. Сборник трудов XVIIIмеждународнойшколы-семинара"Новыемагнитныематериалымикроэлектроники", Москва, 2002, ВЦ-11, с. 5207.Магнитные свойства новых тройных интерметаллических соединенийGd1-xLaxMn6Ge6 (x = 0.1, 0.2, 0.3). С. А. Никитин, А. Е. Богданов, О. Д. Чистяков,Г. С. Бурханов, И.

Л. Козлов. Сборник трудов XVII международной школысеминара "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, 2000, АЮ-29,с. 2208.К. П. Белов, С. А. Никитин, А. Е. Богданов, Т. И. Иванова, О. Д. Чистяков,Г. С. Бурханов. Новые магнитные материалы на основе соединений Gd1-xLaxMn6Ge6(x=0.1, 0.2, 0.3). Материаловедение, N 2, 2002, с. 32-33.9.T. I .Ivanova, S. A. Nikitin, I. A. Ovchenkova, A. E.

Bogdanov, A.V. Morozkin,J. K. Warchulska. The magnetic properties and crystal structure of the GdMnGeintermetallic compound. The European Conference PHYSICS OF MAGNETISM'02,ABSTRACTS, P-4-16, p.12210.A. E. Bogdanov, A. V. Morozkin, T. I. Ivanova, S. A. Nikitin, J. K. Warchulska.The influence of substitutions on the magnetization processes in compounds based onDyMn6Ge6 The European Conference PHYSICS OF MAGNETISM'02, ABSTRACTS,P-4-17, p.12311.A. E.

Bogdanov, A. V. Morozkin, T. I. Ivanova, S. A. Nikitin, J. K. Warchulska.The magnetic behaviour of new compounds based on DyMn6Ge6 Moscow InternationalSymposium on Magnetism, June 20-24, 2002, Book of Abstracts, 24PO11-04, c. 32312.С. А. Никитин, А. Е. Богданов, Ю.

А. Овченкова, Т. И. Иванова, М. В.Масленникова, Г. С. Бурханов, О. Д. Чистяков. Новые магнитные материалы наоснове соединений R-Mn-Ge(Si). ХIII Международная конференция по постоянныммагнитам. 25-29 сентября 2000 г. Суздаль, Россия. Тезисы докладов. А-2-01, с.68.13.С.