Главная » Просмотр файлов » Диссертация

Диссертация (1097685), страница 33

Файл №1097685 Диссертация (Магнитные, магнитоупругие и спектроскопические свойства соединений с 4F- и 3D-ионами чистых, замещенных и разбавленных составов) 33 страницаДиссертация (1097685) страница 332019-03-13СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 33)

При одном и том же значении х магнитный момент μcalcбудет разный150в ЛО, УГ и ЛП состояниях, поскольку вследствие f–d-взаимодействия по-разному будутрасщеплены нижние энергетические уровни иона Pr3+. Pr-подсистема вносит легкоосный вкладв полную магнитную анизотропию соединения и чем ближе направление mPr к оси с, тембольше будут расщеплены нижние энергетические уровни иона Pr 3+ и тем больше будетзначение mPr.Как видно из таблицы 4.1, температура магнитного перехода TN для 1.0 ≤ x ≤ 0.55 малоизменяется и составляет TN ≈ 30-30.5 K, затем, начиная с состава с x = 0.44, заметноувеличивается до TN  38 K для x = 0.Для расчета магнитных характеристик PrxY1-xFe3(BO3)4 при направлении внешнегомагнитного поля вдоль и перпендикулярно тригональной оси с использовались изображенныена рисунке 4.5 схемы ориентаций магнитных моментов железа MiFe и редкой земли miPr .

Схемыа и б при В = 0 (УГ состояние (конус осей легкого намагничивания) (а) и ЛО состояние дляPrFe3(BO3)4 (б)). Расчет по схемам в и г проводился при направлении поля вдоль тригональнойоси В||с. Схемы д и е использовались для случая ориентации внешнего поля в базиснойPrxплоскости Вс. На схеме (е) показаны проекции магнитных моментов Prx-подсистемы ( miab)иFeмагнитных моментов Fe ( Miab) на плоскость ab в доменах с осями антиферромагнетизма подуглами к оси а  i = 0 (L0) и 60 (L60).4.1.2.

Температурные зависимости в нулевом полеНа следующих рисунках 4.6 и 4.7 приведены экспериментальные [110] и рассчитанныетемпературные зависимости магнитных моментов Fe-подсистемы (полного момента ипроекций) и Pr-подсистемы в PrxY1-xFe3(BO3)4 (x = 0.67, 0.55, 0.45), а также температурныезависимости угла отклонения железа от оси с θ Fe (Т). Как видно из данных рисунков, согласиемежду рассчитанными и экспериментальными кривыми для составов с x = 0.67, 0.55 и 0.45хорошее при низких температурах, однако при приближении к температуре Нееля становитсяменее удовлетворительным. Для всех составов рассчитанные температуры Нееля большесоответствующих экспериментальных значений.

Данное отличие часто встречается прииспользовании приближении молекулярного поля [218]. Отметим, что рассчитанные кривыеотражают все основные особенности экспериментальных кривых, например, обнаруженноеFeнемонотонное поведение кривой θexp(Т) в диапазоне 5-20 К (см. рисунки 4.6в и 4.7а,б).Как отмечалось, хорошее воспроизведение при низких температурах приведенных нарисунках 4.6 и 4.7 экспериментальных зависимостей позволило более надежно определитьпредставленные в таблице 4.1 актуальные параметры.151(а)cL60L60FeM1Prxm2PrxFeM2В||cFeM1Prxm2abaВ=0T < TNccbm1(в)(б)L0PrxM2(г)FePrxВ=0cM1m2m1FePrxУГ1УГ2FeM1В||cPrxm2m1FeM2ababPrxm1FeM2(д)L60abВ < ВSRbВ > ВSR(е)L60abb MFe Fe1M2(60)abFeM2(60)abВ||aPrxm1(60)ab2 LPrxm1(0)abВ||aВ > ВSR0abFeM2(0)ab1FePrxM1(0)abaPrxm1m2(0)abPrxm2(60)abFeM1(60)abВ < ВSRPrxm2aFeM1(60)ab MFe2Рисунок 4.5.

Схемы ориентаций магнитных моментов железа MiFe и редкоземельного иона miPr ,использованныеприрасчетемагнитныххарактеристикPrxY1-xFe3(BO3)4дляразныхнаправлений внешнего магнитного поля. Схемы а и б – при В = 0 (угловое состояние (конусосей легкого намагничивания) (а) и легкоосное состояние для PrFe3(BO3)4 (б)). Схемы в и г –при В||с (плоскость ab перпендикулярна плоскости рисунка). Схемы д и е – Вс (ось сперпендикулярна плоскости рисунка).152554Pr0.67Y0.33Fe3(BO3)44MFeMFez3322mPr10(б)Pr0.67Y0.33Fe3(BO3)4MFe, B/форм. ед.Fe, mPr, B/форм. ед.(a)0MFex1102030T, K040010202030T, K40(в)Fe, град30405060708090Pr0.67Y0.33Fe3(BO3)40102030T, K4050Рисунок 4.6.

Экспериментальные (значки) [110] и рассчитанные (линии) температурныезависимости Pr0.67Y0.33Fe3(BO3)4: (а) магнитных моментов Fe- и Pr-подсистем; (б) проекциймагнитного момента железа на ось с ( M cFe ) и базисную плоскость ( M xFe ); (в) угла отклонениямагнитного момента железа от оси с.4.1.3. Намагничивание вдоль оси сДля разбавленного ферробората Pr0.75Y0.25Fe3(BO3)4 неизвестно его низкотемпературноемагнитное состояние. Поскольку для состава Pr0.75Y0.25Fe3(BO3)4 отсутствуют, в частностиданныенейтронныхнизкотемпературногоисследований,состояниянельзя.тооднозначноРасчетыустановитьпоказываютособенностихорошееописаниеэкспериментальных кривых намагничивания (при T = 2 К и B < 2 Тл) и восприимчивости (приT < 5 К и B = 0.1 Тл) и в ЛО фазе ( θ Fe = 0) при угле отклонения железа от оси с θ Fe < 10.153Учитывая данные резонансных исследований при T = 4.2 К, из которых следует возможностьреализации угловой структуры с малым углом отклонения [255, 258], расчеты были выполненыв предположении реализации уголовного состояния с углом отклонения θ Fe = 5 при Т = 3 К(схема а на рисунке 4.5).(a)MFex450603Fe, градM Fe, B/форм.

ед.5702FezM801Pr0.55Y0.45Fe3(BO3)400520T, K30409050(б)Pr0.45Y0.55Fe3(BO3)4MFex40303Fe, градM Fe, B/форм. ед.410202101FezM001020T, K3040050Рисунок 4.7. Экспериментальные (значки) [110] и рассчитанные (линии) температурныезависимости Pr0.55Y0.45Fe3(BO3)4 (a) и Pr0.45Y0.55Fe3(BO3)4 (б) проекций магнитного моментажелеза на ось с ( M cFe ) и базисную плоскость ( M xFe ) и угла отклонения магнитного моментажелеза от оси с.Из всей совокупности измеренных кривых намагничивания особый интерес вызываютдвухступенчатые скачки намагниченности на кривых Mс(В) составов с x = 0.75 и 0.67 (см.рисунки 4.8а и 4.9). Проведенные обширные расчеты различных магнитных фаз, которые могут1548BSR26BSR1T=2KBcBSR2Вc4BSR12200(б)6(б)8B||cBSRВ||cT=8K6BSR2.ВcT=8Kс,c, Гс см3/гс, Гс см3/г)T=2K48424BSR120088BSR6с,c, Гс см3/гс, Гс см3/г6...В||c(a)8с,c, Гс см3/гс,c, Гс см3/гB||c(a)В||cBSR26ВcT = 20 K.BSR1.В||c(в)(в)4T = 20 K242Pr0.75Y0.25Fe3(BO3)400Рисунок102030B, Тл4.8.

Кривые40050намагничиванияPr0.67Y0.33Fe3(BO3)40102030B, Тл4050Рисунок 4.9. Кривые намагничиванияPr0.75Y0.25Fe3(BO3)4 для В||с и Bс при T = 2,Pr0.67Y0.35Fe3(BO3)4 для В||с и Bс при8 и 20 К. Значки – экспериментальныеTданные [255], линии – расчет.

Зеленымиэкспериментальныеоткрытыми значками показаны эксперимен-линии – расчет.=2,8и20К.Значкиданные–[255],тальные кривые для закаленного образца.быть реализованы в PrxY1-xFe3(BO3)4 при разных ориентациях магнитных моментов Fe- и Prподсистем, позволили сделать предположение, что наблюдаемый на Mс(В) двухступенчатыйвид скачка намагниченности, возможно, обусловлен наличием промежуточного состояния155между начальной угловой ( θ Fe = УГ1, схема в на рисунке 4.5) и флоп (схема г) фазами. Первый,более яркий, скачок Mс(В) при ВSR1 может быть связан с реализацией в полях ВSR1 < B < ВSR2промежуточной УГ фазы с существенно большим, чем в начальной фазе (при В < ВSR1), угломотклонения магнитных моментов Fe от оси с ( θ Fe = УГ2, схема в).

Второй, менее выраженный,скачок при ВSR2 обусловлен переориентацией магнитных моментов Fe из промежуточногосостояния во флоп-фазу (схема г) и сопровождается переориентацией преимущественно вдольнаправления поля B||с магнитных моментов обеих подрешеток ионов Pr3+.Причиной реализации возможного индуцированного полем промежуточного состояния снеколлинеарной антиферромагнитной структурой ( θ Fe = УГ2, схема в на рисунке 4.5) являетсяконкуренция вкладов от Fe- и Pr-подсистем в полную магнитную анизотропию кристаллаPrxY1-xFe3(BO3)4 и энергии Зеемана. С ростом поля достигнутый в слабых полях баланс вкладовнарушается, в результате при определенных значениях температуры и поля стабилизируетсядругое состояние (УГ фаза) с магнитными моментами железа, ориентированными относительнооси с под большим углом θ Fe , стабильным в определенном диапазоне полей.

Величина этогоугла, как показывают расчеты, близка для соединений с x = 0.75 и 0.67, стабильна в диапазонетемператур Т = 2 - 20 К и составляет θ Fe  67. Отметим, что ранее в работе [68] и затем в [67]при исследовании эффекта Мессбауэра в ферроборате GdFe3(BO3)4 было обнаруженоотклонение магнитных моментов железа от оси с на значительные углы, зависящие оттемпературы и магнитного поля.В работе [110] были представлены кривые намагничивания Pr0.67Y0.35Fe3(BO3)4 при Т = 2,8 К, на которых виден только один скачок намагниченности (BSR  1.15 Тл при T = 2 K), а не двакак на рисунках 4.1, 4.8а и 4.9.

Причина заключается в том, что исследовались два типаобразцов данного состава. Кристаллы первого типа после окончания синтеза охлаждались свысокой скоростью, и полевые зависимости намагниченности для них содержали тольконизкополевой скачок, а высокополевой был слабо выражен или отсутствовал вовсе, именнотакие данные были приведены в работе [110]. На рисунках 4.1, 4.8а и 4.9 приведены данные дляобразцов из работы [255], медленно охлажденных до комнатной температуры вместе с печью,такиеобразцыиспытываютдвухступенчатыйспин-переориентационныйобразованием промежуточного состояния, существующегопереходсв определенном интервалемагнитных полей.

По-видимому, неоднородные напряжения, возникающие в закаленныхобразцах первого типа, дают дополнительный вклад в энергию анизотропии, изменяющийусловия формирования промежуточной УГ фазы, которая стабилизируется при определенномсоотношении между первой и второй константами анизотропии. В результате этого спинориентационный переход происходит сразу в флоп-фазу во всем объеме кристалла либо в156большей его части, которая наиболее напряжена. Похожая ситуация наблюдается в образцахсостава с x = 0.75. На рисунке 4.8 приведены кривые намагниченности для закаленного образца,имеющего стандартный одноступенчатый вид спиновой переориентации при B||c (зеленыезначки).

В то же время на некоторых образцах этого состава наблюдались двухступенчатыескачки намагниченности. Для состава с х = 0.75 повторные измерения на незакаленном образцебыли проведены только при T = 2 K [255] и обнаружены хорошо выраженные два скачканамагниченности (рис. 4.8а), в отличие от одного скачка при измерении на закаленном образце(зеленые значки).Двухступенчатый характер спин-переориентационного перехода на кривых Mс(В) всоставах с x = 0.75 и 0.67 и приведенные особенности его обнаружения заставили болеепристально проанализировать представленные в литературе данные о намагниченности чистогоPrFe3(BO3)4. В [49] кривые Mс(В) измерены в импульсных магнитных полях до 8 Тл и встатическом магнитном поле до 5 Тл (см.

Характеристики

Список файлов диссертации

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. 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