РОЛЬ МАГНИТОУПРУГИХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ В СПЛАВЕ FeRh ПРИ АНТИФЕРРО-ФЕРРОМАГНИТНОМ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Для объяснения особенностей магнитных фазовых переходов в сплаве FeRh предложена эффективная теория среднего поля, учитывающая взаимодействие упругих и магнитных степеней свободы. Параметром порядка теории наряду с намагниченностями подрешеток атомов железа и средних значений деформаций всестороннего сжатия и одноосного растяжения выступает также внутреннее магнитное поле, вызывающее появление ненулевой намагниченности атомов родия при антиферро-ферромагнитном фазовом переходе. В рамках этой теории удается рассчитать температурные зависимости полной намагниченности и относительного изменения объема, согласующиеся с экспериментальными данными, и показать, что антиферро-ферромагнитный переход является фазовым переходом первого рода. Выбор констант обменного взаимодействия, согласующийся с расчетами ab initio электронной структуры, позволяет выявить ведущий механизм этого перехода — перенормировку обменного взаимодействия между ближайшими соседями подсистемы атомов железа, возникающей при учете двухионного магнитоупругого взаимодействия. Показано, что тепловое возбуждение спиновых волн способствует усилению одноосных деформаций, понижающих кубическую симметрию решетки до тетрогональной.

Об авторах

И. С. Козвонин

Институт естественных наук и математики Уральского федерального университета

Email: alexander.ovchinnikov@urfu.ru
Екатеринбург, Россия

А. А. Терещенко

Институт естественных наук и математики Уральского федерального университета

Екатеринбург, Россия

А. С. Овчинников

Институт естественных наук и математики Уральского федерального университета; Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук

Екатеринбург, Россия; Екатеринбург, Россия

Н. В. Баранов

Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук

Екатеринбург, Россия

Э. З. Валиев

Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук

Екатеринбург, Россия

Список литературы

  1. M. Fallot, Ann. Phys.(Paris) 10, 291 (1938).
  2. M. Fallot and R. Horcart, Rev. Sci. 77, 498 (1939).
  3. J. B. Staunton, R. Banerjee, M. dos S. Dias et al., Phys. Rev. B 89, 054427 (2014).
  4. L. Muldawer and F. de Bergevin, J. Chem. Phys. 35, 1257 (1961).
  5. А. И. Захаров, А. М. Кадомцева, Р. З. Левитин и др., ЖЭТФ 46, 2003 (1964).
  6. N. A. Zarkevich and D. D. Jonson, Phys. Rev. B 97, 014202 (2018).
  7. G. Shirane, C. W. Chen, P. A. Flin et al., J. Appl. Phys. Suppl. 33, 1044 (1963).
  8. G. Shirane, R. Nathans, and C. W. Chen, Phys. Rev. 134, A1547 (1964).
  9. J. S. Couvel, J. Appl. Phys. 37, 1257 (1966).
  10. M. P. Annaorazov, K. A. Asatryan, G. Myalikgulyev et al., Cryogenics 32, 867 (1992).
  11. J. S. Kouvel and J. Hartelius, J. Appl. Phys. 33, 1343 (1962).
  12. M. R. Ibarra and Algarabel, Phys. Rev. B 50, 4196 (1994).
  13. Р. Р. Гимаев, А. А. Ваулин, А. Ф. Губкин и др., ФММ 121, 907 (2020).
  14. C. Kittel, Phys. Rev. 120, 335 (1960).
  15. C. P. Bean and D. S. Rotbell, Phys. Rev. 126, 104 (1962).
  16. E. Valiev, R. Gimaev, V. Zverev et al., Intermetallics 108, 81 (2019).
  17. M. E. Gruner, T. Hoffman, and P. Entel, Phys. Rev. B 67, 064415 (2003).
  18. L. M. Sandratckii and P. Navropoulos, Phys. Rev. B 83, 174408 (2011).
  19. S. Polesya, S. Mankovsky, D. Kodderitzsch et al., Phys. Rev. B 93, 024423 (2016).
  20. М. И. Куркин, А. В. Телегин, П. А. Агзамова и др., ФММ 123, 579 (2022).
  21. G. Ju, J. Hohlfeld, B. Bergman et al., Phys. Rev. Lett. 93, 197403 (2004).
  22. S. O. Mariager, F. Pressacco, G. Ingold et al., Phys. Rev. Lett. 108, 087201 (2012).
  23. S. Yuasa, Y. Otani, H. Miyajima et al., IEEE Trans. J. Mag. Jpn. 9 (6), 202 (1994).
  24. K. Nishihara, Y. Nakazawa, L. Li et al., Mater. Trans. 49, 753 (2008).
  25. A. S. Komlev, G. F. Cabeza, A.M. Chirkova et al. Metals 13, 1650 (2023).
  26. A. S. Komlev, R. A. Makarin, K. P. Skokov et al., Metall. Mater. Trans. A 54, 3683 (2023).
  27. Г. А. Смоленский (ред.), В. В. Леманов, Г. М. Недлин и др., Физика магнитных диэлектриков, Наука, Ленинград (1974).
  28. E. Callen, Phys. Rev. 139, A455 (1965).
  29. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теория упругости, Наука, Москва (1965).
  30. С. В. Вонсовский, М. И. Кацнельсон, Квантовая физика твердого тела, Наука, Москва (1983).
  31. W. He, H. Huang, and X. Ma, Materials Lett. 195, 156 (2017).
  32. S. Maat, J.-U. Thiele, and E. E. Fullerton, Phys. Rev. B 72, 214432 (2005).
  33. J. Cao, N.T. Nam, S. Inoue et al., J. Appl. Phys. 103, 07F501 (2008).
  34. I. Suzuki, T. Koike, M. Itoh et al., J. Appl. Phys. 105, 07E501 (2009).
  35. А. И. Захаров, ФММ 24, 84 (1967).
  36. Задачи по термодинамике и статистической физике, под ред. П. Ландсберга, Мир, Москва (1974).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024