Магнитные фазовые переходы в сплаве Fe1 – xZnxCr2S4: метод случайных полей обменного взаимодействия

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Проведено исследование магнитных свойств сплава Fe1 – xZnxCr2S4 с использованием метода случайных полей обменного взаимодействия. Определены критические концентрации, при которых наблюдается переход из ферримагнитного состояния в спин-стекольное (\(x = 0.66\)) с последующим переходом в антиферромагнитное состояние (\(x = 0.99\)). Построена магнитная фазовая диаграмма, на которой приведено сравнение результатов расчета с экспериментом.

Об авторах

В. И. Белоконь

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, департамент теоретической физики
и интеллектуальных технологий, Дальневосточный федеральный университет

Email: dyachenko.oi@dvfu.ru
Россия, 690922, Приморский край, п. Аякс, 10, о. Русский, Владивосток

О. И. Дьяченко

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, департамент общей и экспериментальной физики, Дальневосточный федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: dyachenko.oi@dvfu.ru
Россия, 690922, Приморский край, п. Аякс, 10, о. Русский, Владивосток

Список литературы

  1. Berry F.J., Dmitrieva T.V., Ovanesyan N.S., Lyubutin I.S., Thomas M.F., Sarkisyan V.A., Ren X., Aminov T.G., Shabunina G.G., Rudenko V., Vorotynov A., Dubinskaya Yu.L. Magnetic order in FeCr2S4-type chalcogenide spinels // J. Phys.: Condensed Matter. 2007. V. 19. № 26. P. 266204.
  2. Ramirez A.P., Cava R.J., Krajewski J. Colossal Magnetoresistance in Cr-Based Chalcogenide Spinels // Nature. 1997. V. 386. P. 156.
  3. Fritsch V., Deisenhofer J., Fichtl R., Hemberger J., Krug von Nidda H.-A., Mücksch M., Nicklas M., Samusi D., Thompson J.D., Tidecks R., Tsurkan V., Loidl A. Anisotropic colossal magnetoresistance effects in Fe1 – xCuxCr2S4 // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 144 419.
  4. Hemberger J., Lunkenheimer P., Fichtl R. et al. Relaxor ferroelectricity and colossal magnetocapacitive coupling in ferromagnetic CdCr2S4 // Nature. 2005. V. 434. P. 364.
  5. Yamasaki Y., Miyasaka S., Kaneko Y., He J.-P., Arima T., Tokura Y. Magnetic Reversal of the Ferroelectric Polarization in a Multiferroic Spinel Oxide // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 207 204.
  6. Weber S., Lunkenheimer P., Fichtl R., Hemberger J., Tsurkan V., Loidl A. Colossal Magnetocapacitance and Colossal Magnetoresistance in HgCr2S4 // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 157202.
  7. Mertinat M., Tsurkan V., Samusi D., Tidecks R., Haider F. Low-temperature. Structural transition in FeCr2S4 // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 100408(R).
  8. Kalvius G.M. Low temperature incommensurately modulated and noncollinear spin structure in FeCr2S4 // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. P. 052205.
  9. Choi K.Y. Anomalous electronic, phonon, and spin excitations in the chalcogenide spinel FeCr2S4 // J. Phys.: Condens. Matter. 2007. V. 19. P. 145 260.
  10. Aminov T.G., Kirdyankin D.I., Shabunina G.G., Novotortsev V.M. The study of magnetic phase diagram of Fe1 – xZnxCr2S4 solid solutions // J. Solid State Chemistry. 2013. V. 204. P.123.
  11. Аминов Т.Г., Кирдянкин Д.И., Шабунина Г.Г., Мыслицкий О.Е., Новоторцев В.М. Магнитная фазовая диаграмма твердых растворов Fe1 – xZnxCr2S4 // Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14(4). С. 405.
  12. Belokon V., Semkin S. Random field method in the theory of ferromagnetism of binary alloys // J. Exp. Theor. Phys. 1993. V. 104 (5). P. 3784.
  13. Belokon V., Nefedev K. Distribution function for random interaction fields in disordered magnets: Spin and macrospin glass // J. Exp. Theor. Phys. 2001. V. 93(1). P. 136.
  14. Belokon V.I., Dyachenko O.I., Lapenkov R.V., Chibiriak E.V. Variety of Types of Magnetic Ordering: The Method of Random Exchange Interaction Fields // Phys. Met. Metal. 2020. V. 121(8). P. 729.
  15. Belokon V., Trofimov A., Dyachenko O. Oguchi’s method and random interaction fields’ method: Investigation of properties of ferromagnetic materials // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 471. P. 501.
  16. Lin L., Zhu H.X., Jiang X.M., Wang K.F., Dong S., Yan Z.B., Yang Z.R., Wan J.G., Liu J.-M. Coupled ferroelectric polarization and magnetization in spinel FeCr2S4 // Sci. Rep. 2014. V. 4. P. 6530.
  17. Белоконь В.И., Лапенков Р.В., Дьяченко О.И. Магнитная восприимчивость сплавов ниже порога перколяции // ФММ. 2023. Т. 124(1). С. 24.
  18. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1984. С. 208.

Дополнительные файлы