Особенности устойчивости низкотемпературного ферримагнетизма в системе Mn2-xZnxSb

Анотація

Проведены экспериментальные исследования магнитных свойств системы Mn_2-xZn_xSb в статических и импульсных магнитных полях. Обнаружено, что спонтанные переходы первого рода из ферримагнитной F_i в слабоферримагнитную фазу I_f , наблюдаемые при понижении температуры в образцах с x равным 0,1 и 0,2, сопровождаются почти двукратным уменьшением намагниченности и магнитострикцией при сохранении легкоплоскостного характера анизотропии. Исследования воздействия импульсного магнитного поля в температурной области стабильности слабоферримагнитной фазы выявило обратимые индуцированные магнитным полем переходы первого рода I_f « F_i . Закалка образцов от 570 К в жидкий азот повышает устойчивость слабоферримагнитной фазы по отношению к воздействиям температуры и внешнего магнитного поля. Это проявляется в увеличении температуры спонтанного перехода на 45 градусов и возрастании критического поля индуцирования от 80 до 200 кЭ. Нагрев закаленного образца до комнатной температуры приводит к постепенному возвращению исходных характеристик слабоферримагнитной фазы. Анализ полученных результатов проведен в рамках модели коллективизированного магнетизма с привлечением расчетов из первых принципов для плотности электронных состояний и полной энергии системы. Показано, что слабоферримагнитная фаза с утроенной кристаллохимической ячейкой может быть описана моделью Хаббарда. Свойства закаленных образцов объяснены на основе предположения о наличии двух стабильных состояний системы, разделенных энергетическим барьером и связанных с возможностью перераспределения ионов цинка по двум кристаллографически неэквивалентным позициям решетки.