Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1097685), страница 28

Файл №1097685 Диссертация (Магнитные, магнитоупругие и спектроскопические свойства соединений с 4F- и 3D-ионами чистых, замещенных и разбавленных составов) 28 страницаДиссертация (1097685) страница 282019-03-13СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 28)

Расчет с определенными параметрами позволяет хорошоописать возрастание теплоемкости при приближении к TSR, демонстрирует изменение вкладаНо-подсистемы в теплоемкость при TSR и объясняет причину сглаженной аномалии вблизи6.5 К. Расчет в рамках D3-симметрии (штриховая кривая) заметно хуже описывает эксперимент.Также на рисунке 3.23 показана рассчитанная кривая С/T(Т) при Вс = 6 Тл, на которой виднааномалия Шоттки при Т = 9 К, что несколько отличается от наблюдаемой на экспериментеаномалии при Т = 15 К [111].

При этом расчет подтверждает сдвиг аномалии в поле B||c сувеличением поля в сторону больших температур.Присамыхнизкихтемпературахпрослеживаетсянебольшоевозрастаниеэкспериментальной кривой C/T(Т) при В = 0 и более заметно на кривой при Вс = 6 Тл. Повидимому, эта особенность является аномалией Шоттки, но на представленных на рисункерассчитанных кривых этой низкотемпературной особенности вблизи 1.9 К нет. Возможно, дляописания данной особенности необходимо учесть сверхтонкое взаимодействие, как, например,это было сделано в работах [253, 254] при исследовании влияния сверхтонкого взаимодействия126на фазовую диаграмму антиферромагнитного упорядочения как индуцированного внешниммагнитным полем, так и спонтанного в семействе HoBa2Cu3O7-х. Расчеты в [253, 254] показали,что сверхтонкое взаимодействие существенно для описания фазовых диаграмм в HoBa 2Cu3O7-хпри температурах близких к 1 К, из-за влияния на энергетический спектр иона Ho3+.Следует заметить, что ранее в [23] и затем в [67] при исследовании, также проявляющегоспин-переориентационный переход GdFe3(BO3)4, был сделан вывод об отклонении магнитныхмоментов железа от оси с в легкоосной фазе на большие величины углов, меняющихся приразных температурах и значениях магнитного поля.

Анализ результатов нейтронныхисследований [61] говорит, что в отсутствии магнитного поля при Т = 6 К > TSR часть ионов Feподсистемы выходит из плоскости ab. В результате по аналогии с GdFe3(BO3)4 железнаяподсистема в ферроборате НоFe3(BO3)4 вблизи температуры спин-переориентационногоперехода может отличаться от строго ЛО и ЛП состояний. Данное обстоятельство может бытьпричиной небольших количественных расхождений представленных экспериментальныххарактеристик с рассчитанными в строго ЛО и ЛП состояниях.§3.6. PrFe3(BO3)4PrFe3(BO3)4 при T < TN = 32 K имеет ориентацию магнитных моментов празеодима ижелеза вдоль тригональной оси с [49, 62]. Экспериментальное исследование магнитныххарактеристик PrFe3(BO3)4 [49] показало, что при T = 4.2 K в этом ферроборате скачокнамагниченности в  1 µB происходит в поле BSF  4.6 Tл.

С ростом температуры поле переходарастет и скачок намагниченности в PrFe3(BO3)4 уменьшается с увеличением температуры. Такоеповедение типично для одноосных антиферромагнетиков намагничиваемых вдоль легкой оси.3.6.1. Параметры PrFe3(BO3)4В нашей работе [232] при описании экспериментальных кривых намагничивания Mc,b(T)при T = 2 К, Mc(T) при T = 4.2-25 К и кривых восприимчивости с,с(Т) в парамагнитномдиапазоне температур T > TN [49] удалось определить параметры КП для иона Pr3+ вPrFe3(BO3)4. Эти параметры воспроизводят значение энергии первого возбужденного уровняE1  38 см-1, определенное в работе [49], поскольку данное значение использовалось в целевойфикции при поиске параметров.

Описание экспериментальных кривых с,с(Т) хорошее ианалогично полученному в [49] (см. рисунок 1 в [49]). С определенными параметрами КП былирассчитаны кривые намагничения PrFe3(BO3)4 при B||c в широком диапазоне температур ипроведено их сравнение с экспериментальными кривыми [49] с целью определения параметровFe-Fe и Pr-Fe обменных взаимодействий и констант анизотропии Fe-подсистемы.

Достигнутое127согласие между рассчитанными и экспериментальными кривыми намагничивания в целомможно охарактеризовать хорошим. Однако при описании кривых магнитострикции PrFe3(BO3)4оказалось, что невозможно описать даже основные особенности этих кривых ни вквадрупольного приближении, ни с учетом мультипольных моментов четвертого и шестогопорядков.

В результате мы попытались описать все имеющиеся экспериментальные данные(магнитнойвосприимчивости,намагниченностиикривыемагнитострикциивдольтригональной оси) для PrFe3(BO3)4, используя единый набор параметров, при этом критерийописания значения E1  38 cм-1 из [49] отклонили.Наилучшее согласие достигнуто для набора параметров КП для другого близкого по РЗряду иона Nd3+ в NdFe3(BO3)4:В02  604 , В04  1203 , В43  701 , В06  466 , В63  135 , В66  416 .(3.8)Позднее авторами работы [126] было проведено детальное спектроскопическоеисследование ферробората PrFe3(BO3)4, которое позволило определить параметры КП для ионаPr3+.

Отметим, что значение энергии первого возбужденного уровня, наиболее актуального приописании низкотемпературных магнитных свойств, из работы [126] (E1exp  48.5 см-1) заметнобольше, чем приведенное в [49] значение 38 см-1, которое до появления работы [126] исходя ихрасчетов мы подвергли сомнению. Значения параметров КП из [126] равны (в cм-1):В02  566 , В04  1447 , В34  876 , В06  534 , В36  165 , В66  376 .(3.9)Отметим, что данные параметры дают значение E1calc  53.5 см-1.Сравнивая приведенные два набора параметров КП, видно, что они отличаются немного,в основном только параметрами В04 и В34 . Как показали расчеты, использование параметров изработы [126] позволяет не только описать магнитные характеристики PrFe 3(BO3)4, но кривыемагнитострикции в квадрупольном приближении (см.

§5.1). Отметим также, что параметры из[126]позднееуспешноиспользовалисьавторамиработы[87]иприописаниимагнитоэлектрических свойств и кривых намагничивания Mc(T) PrFe3(BO3)4.3.6.2. НамагниченностьАнализ приведенных в работе [49] кривых намагничивания Mc(T) при T = 2 К, измереннойв статическом магнитном поле на СКВИД-магнитометре, и при T = 4.2 К, измеренной вимпульсных магнитных полях, показал, что данные кривые заметно отличаются друг от друга.Из рисунка 3.24 видно, что кривая Mc(T) при T = 4.2 К (темные значки, треугольники) в поляхВ > 4.5 Тл идет заметно выше, чем при более низкой температуре T = 2 К (темные значки,кружки).

На рисунке 3.24 приведены также измеренные в работе [255] кривые Mс,с(В)PrFe3(BO3)4 при Т =2 К в полях до 9 Тл с помощью PPMS-9. Видно, что полученные в работе128[255] экспериментальные кривые Mс,с(В) в целом совпадают в полях до 5 Тл с кривыми смалым количеством точек из работы [49], изменения которых были проведены на MPMS-5.По-видимому, можно сделать вывод, что поскольку кривые Mс,с(В) при T = 2 К из работ[49] и [255] совпали, а измеренная в импульсных полях кривая Mс(В) при большей температуреT = 4.2 К из работы [49] идет выше, то при ее измерении была допущена погрешность, котораяпривела к завышению измеренной намагниченности.

Обычно кривые намагничивания приT = 2 и 4.2 К в ферроборатах достаточно близки или, по крайней мере, кривая при большейтемпературе идет ниже. Проведенная оценка показывает, что при изменении Mс(В) для T = 4.2 Кзавышение намагниченности достигает  8%.PrFe3(BO3)43с,с, Гс см /г164.2 KB||cT=2KBSFMc, T = 2 K12Mc, T = 2 K.BcMc, T = 4.2 K840024B, Tл68Рисунок 3.24. Кривые намагничивания PrFe3(BO3)4 для В||с и Bс при T = 2 К. Значки –экспериментальные данные (до 5 Тл из [49] и до 9 Тл из [255], линии – расчет. Темнымизначками (треугольники) показана экспериментальная кривая Mc(T) при T = 4.2 К [49].С параметрами КП (3.9) мы рассчитали кривые намагничивания Mс,с(T) при T = 2 К исравнили их с экспериментальными зависимостями с целью определения оставшихсяактуальныхпараметровPrFe3(BO3)4,позволяющихдостичьнаилучшегоописания.Намагниченность Fe-подсистемы при низкой температуре в расчетах соответствовалаFeэкспериментально определенному значению магнитного момента железа M Fe = 3 μexp, гдеFeμexp= 34.30(3) [62].

Представленные на рисунках 3.24-3.26 теоретические зависимостиPrFe3(BO3)4рассчитанысиспользованиемпараметров,приведенныхвобщейдля129исследованного семейства PrxY1-xFe3(BO3)4 таблице 4.1 (см. §4.1), в которой также длясравнения приведены известные из литературы параметры для PrFe3(BO3)4.Из рисунка 3.24 видно, что рассчитанные кривые Mс,с(В) при T = 2 К хорошо описываютсоответствующие экспериментальные зависимости. Далее стояла задача описать кривые Mс(В)из [49] при более высоких температурах T = 4.2-25 К. Понятно, что поскольку актуальныепараметры PrFe3(BO3)4 (см. таблицу 4.1) были определены при Т = 2 К, а зависимости Mс(В) приT = 4.2 К и при более высоких температурах, из работы [49], по-видимому, измерены спогрешностью и значения намагниченности завышены, то все рассчитанные кривые Mс(В) приT = 4.2-25 К будут ниже экспериментальных. Из литературы нам не известно о наличии данныхоб измерении кривых намагничивания Mс(В) PrFe3(BO3)4 кроме указных выше. Было приняторешение, что для описания Mс(В) при T = 4.2-25 К необходимо экспериментальные кривые приданных температурах из [49] скорректировать, уменьшив на величину отличия (8 %) кривойMс(В) при T = 2 К, от кривой Mс(В) при T = 4.2 К, измеренной в этой же работе [49].В результате, как видно из следующего рисунка 3.25, удается достаточно хорошо описатьскорректированные экспериментальные кривые во всем исследованном температурномдиапазоне.1.0FeK2 (T)/K2 (0K)3Fe16Fe[M (T)/M (0K)]0.5Fe253с, Гс см /г120.0.010820T, K304020151044.2 K0024B, TлPrFe3(BO3)4B||c68Рисунок 3.25.

Кривые намагничивания PrFe3(BO3)4. Значки – экспериментальные данные [49](приведены с коэффициентом 0.92), линии – расчет.130Наши исследования ферроборатов с сильными магнитными ионами Tb3+ и Dy3+ показали,что вклад Fe-подсистемы в анизотропию этих соединений пренебрежимо мал [55, 214].Соответственно мало и влияние анизотропии Fe-подсистемы на величину спин-флоп-переходаBSF.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6513
Авторов
на СтудИзбе
302
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее