Диссертация (1149509)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕУЧРЕЖДЕНИЕСАНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТНа правах рукописиАлтынбаев Евгений ВладимировичИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЫ КУБИЧЕСКИХНЕЦЕНТРОСИММЕТРИЧНЫХ КРИСТАЛЛОВ МОНОГЕРМАНИДОВПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ(специальность 01.04.07 – Физика конденсированного состояния)ДИССЕРТАЦИЯна соискание ученой степеникандидата физико-математических наукНаучный руководитель:доктор физико-математических наукГригорьев Сергей ВалентиновичСанкт-Петербург2017ОГЛАВЛЕНИЕОГЛАВЛЕНИЕ ...................................................................................................... 2ВВЕДЕНИЕ.............................................................................................................

31. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЕЛИКОИДАЛЬНЫХ МАГНЕТИКОВСО СТРУКТУРОЙ ТИПА B20 ........................................................................... 91.1. Кристаллическая структура ........................................................................................................ 91.2. Магнитная структура MnSi ....................................................................................................... 121.3. Скирмионная решѐтка ................................................................................................................ 161.4. Магнитный фазовый переход в MnSi.......................................................................................

181.5. Динамические свойства магнитной структуры MnSi ........................................................... 211.6. Физические свойства моногерманидов переходных металлов. .......................................... 292. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ...................................................................... 332.1. Синтез образцов ............................................................................................................................ 332.2. Метод SQUID-магнитометрии ................................................................................................... 382.3.

Метод малоугловой дифракции нейтронов ............................................................................ 402.4. Метод малоуглового рассеяния нейтронов на магнитных возбуждениях ........................ 453. СПИНОВАЯ СТРУКТУРА MnGe ............................................................... 483.1. Магнитная восприимчивость MnGe. ....................................................................................... 483.2. Исследование MnGe методом малоугловой дифракции нейтронов. ..................................

513.3. Рассеяние нейтронов на спиновых волнах в геликоидальных магнетиках. .................... 623.4 Основные выводы ......................................................................................................................... 674. МАГНИТНАЯ СТРУКТУРА ПСЕВДОБИНАРНОГО СОЕДИНЕНИЯMn1-xFexGe ............................................................................................................. 694.1. Температурная эволюция магнитной структуры соединения Mn0.75Fe0.25Ge.

.................. 694.2. Эволюция магнитной структуры соединений Mn1-xFexGe с ростом x при x < 0.5. ........... 794.3. Основные выводы. ....................................................................................................................... 905. МАГНИТНАЯ СТРУКТУРА ПСЕВДОБИНАРНОГО СОЕДИНЕНИЯMn1-xCoxGe ............................................................................................................ 925.1. Аттестация образцов соединения Mn1-xCoxGe методом СКВИД-магнитометрии. .......... 935.2.

Исследование образцов соединения Mn1-xCoxGe методом малоуглового рассеяниянейтронов. ............................................................................................................................................. 995.3. Эволюция магнитной структуры соединений Mn1-xCoxGe с ростом x при x < 0.45. ...... 1025.4. Эволюция магнитной структуры соединений Mn1-xCoxGe с ростом x при x > 0.45. ...... 1065.5. Основные выводы ......................................................................................................................

111ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................. 114ЛИТЕРАТУРА ................................................................................................... 1162ВВЕДЕНИЕАктуальность.ТипкристаллографическойструктурыB20характеризуется отсутствием центра инверсии в расположении магнитныхатомов, что наряду с симметричным ферромагнитным взаимодействиемприводит к появлению антисимметричного обменного взаимодействияДзялошинского-Мория (ДМ) [1, 2]. Магнитная подсистема соединений скубической структурой типа B20 упорядочивается в геликоидальнуюспиновуюструктуру,возникающуюиз-законкуренцииэтихдвухвзаимодействий.

Волновой вектор этой магнитной структуры равенks = D/J,где D — постоянная Дзялошинского, а J — обменная константа.Архетипическимпредставителемгеликоидальныхмагнетиковсоструктурой типа B20 является бинарное соединение моносилицида марганца.Иерархия обменных взаимодействий, формирующих магнитную структурусоединения MnSi, приводит к разнообразнию магнитных явлений в системе:ксложномухарактеруфазовогопереходаизпарамагнитноговупорядоченное состояние [3—9]; появлению А-фазы с гексагональнойструктурой скирмионной решѐтки [10—16]; полному нарушению киральнойсимметрии магнитной структуры [17—20]; близости магнитной структуры кквантовому переходу, которую можно достичь при высоком давлении или врезультате замещения атомов Mn атомами Fe или Co [8, 21, 22].Несмотрягеликоидальнымнато,чтомоносилицидыупорядочениеммагнитнойпереходныхструктурыметалловсинтенсивноисследуются, магнитные свойства другого семейства бинарных соединенийсо структурой типа B20 на основе германия изучены значительно меньше.Это связано с тем, что моногерманиды переходных металлов, такие какMnGe и CoGe, могут быть синтезированы только при высоких давлениях итемпературах [23].

Тем не менее, известно, что магнитные свойствамоногерманидов отличаются от хорошо изученного соединения MnSi. Так,3магнитная система MnGe упорядочивается в геликоидальную магнитнуюструктуру с волновым вектором ks = 2.2 ± 0.05 нм−1 при низких температурах[24, 25], что почти на порядок превышает значение волнового векторамагнитной системы MnSi (ks = 0.36 нм−1). Соединение FeGe, в свою очередь,демонстрирует рекордно высокую температуру геликоидального магнитногоупорядочения TC = 278 K [26], в то время как для моносилицида марганца этатемпература равна TC = 29 K.В результате исследования псевдобинарных соединений Mn1-xFexGeметодами малоугловой нейтронной дифракции и лоренцовской электронноймикроскопии,удалосьобнаружить,что,геликоидальноемагнитноеупорядочение свойственно для этих соединений во всем диапазонеконцентраций, а также, что при определѐнном значении параметра xc = 0.75происходит изменение знака связи магнитной и структурной киральности[17, 18].Теоретическиерасчетыпоказали,чтовзаимодействиеДМдействительно меняет знак при критической концентрации атомов Fe, x = xc,что и приводит к изменению магнитной киральности [27—29].

Однако,расчѐты, при этом, не объясняют сравнительно большую величину волновоговектора магнитной структуры соединения MnGe.Таким образом, исследования синтезированных при высоких давленияхсоединений моногерманидов переходных металлов представляют огромныйинтерес ввиду богатого разнообразия их магнитных свойств.Цельюработыявляетсяисследованиемагнитнойструктурысоединений на основе моногерманида марганца, допированных железом либокобальтом, и еѐ эволюции с температурой.Объектами исследования были выбраны соединения MnGe, Mn1-xFexGec x = 0.2, 0.25, 0.3, 0.4 и 0.5 и Mn1-xCoxGe c x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.45, 0.5, 0.6,0.7, 0.8 и 0.9 с кристаллографической структурой типа B20, синтезированныев институте физики высоких давлений имени Л. Ф. Верещагина.4В соответствии с целью данного исследования были сформулированыследующие задачи:1.

Исследоватьинтегральныехарактеристикимагнитныхсвойствмоногерманидов переходных металлов методом SQUID-магнитометрии иустановитьмагнитнуюструктурусоединенийMnGe,Mn1-xFexGeиMn1-xCoxGe методами малоугловой дифракции нейтронов.2. Исследовать особенности температурного магнитного фазовогоперехода порядок-беспорядок в соединении MnGe.3. Установить закономерности трансформации магнитной в соединенияхMn1-xFexGe и Mn1-xCoxGe с ростом концентрации атомов Fe или Co, x.4. Изучить особенности температурного перехода порядок-беспорядок всоединениях Mn1-xFexGe с x < 0.5 и Mn1-xCoxGe с x < 0.9.Научная новизна:1. Впервые методом малоуглового рассеяния нейтронов проведеноисследованиетемпературногомагнитногофазовогопереходапорядок-беспорядок в соединении MnGe и твердых растворах Mn1-xFexGe иMn1-xCoxGe с x < 0.45, и предложен сценарий температурного магнитногофазового перехода в системах, основанных на соединении MnGe.2.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации