稀土-過(guò)渡族金屬間化合物GdMn-,2-Ge-,2-和RMn-,6-Sn-,6-(R=Tb、Dy、Ho)的磁性研究.pdf

1、由于特殊的晶體結(jié)構(gòu)和磁相互作用性質(zhì),稀土-過(guò)渡族金屬間化合物GdMn<,2>Ge<,2>及RMn<,6>Sn<,6>(R=Tb、Dy、Ho)表現(xiàn)出豐富的磁性和磁相變.本文運(yùn)用分子場(chǎng)理論,建立了描述GdMn<,2>Ge<,2>及RMn<,6>Sn<,6>(R=Tb、Dy、Ho)化合物磁學(xué)性質(zhì)的理論模型,在此模型基礎(chǔ)上研究了GdMn<,2>Ge<,2>和RMn<,6>Sn<,6>(R=Tb、Dy、Ho)化合物中的各種交換相互作用能、晶場(chǎng)能、

2、磁晶各向異性能以及它們之間相互競(jìng)爭(zhēng)對(duì)化合物磁特性的影響.通過(guò)擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),估算了諸如交換分子場(chǎng)系數(shù)、晶場(chǎng)參數(shù)、Mn次晶格磁晶各向異性常數(shù)等內(nèi)稟磁參數(shù),并對(duì)這兩類(lèi)化合物的磁特性進(jìn)行了理論分析和大量計(jì)算,得到以下結(jié)論:(1)稀土-過(guò)渡族金屬間化合物GdMn<,2>Ge<,2>存在五種可能的磁結(jié)構(gòu);RMn<,6>Sn<,6>(R=Tb、Dy、Ho)化合物存在四種可能的磁結(jié)構(gòu).當(dāng)磁參數(shù)以及外界條件如溫度或磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí),GdMn<,2>Ge<,

3、2>和RMn<,6>Sn<,6>(R=Tb、Dy、Ho)化合物由一種磁結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N磁結(jié)構(gòu),發(fā)生相應(yīng)的一級(jí)或二級(jí)磁相變.研究表明,GdMn<,2>Ge<,2>化合物中層面間Mn-Mn交換相互作用與層面內(nèi)Mn-Mn間距離的關(guān)系對(duì)GdMn<,2>Ge<,2>化合物的磁性起著重要的作用.(2)計(jì)算了GdMn<,2>Ge<,2>和RMn<,6>Sn<,6>(R=Tb、Dy、Ho)化合物飽和磁化強(qiáng)度隨溫度的變化關(guān)系M(T)以及不同溫度下磁場(chǎng)沿不

4、同方向時(shí)的磁化曲線(xiàn)M(H),在此基礎(chǔ)上給出了外場(chǎng)沿不同晶軸方向時(shí)的H-T磁相圖.(3)從能量角度分析了RMn<,6>Sn<,6>(R=Tb、Dy、Ho)化合物自旋重取向相變機(jī)制.TbMn<,6>Sn<,6>的自旋重取向來(lái)源于稀土和錳這兩種磁次晶格磁晶各向異性能之間的競(jìng)爭(zhēng);而對(duì)于DyMn<,6>Sn<,6>和HoMn<,6>Sn<,6>,除了上述原因,稀土次晶格內(nèi)部不同階次磁晶各向異性常數(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng)也是產(chǎn)生該相變的原因之一.(4)通過(guò)最佳