Индуцированные магнитным полем фазовые переходы в высокоанизотропных ферримагнетиках RFe5Al7

Н.В. Мушников1, Е.В. Розенфельд1, Д.И. Горбунов2, Ш. Ямамото2, Й. Возница2, К. Стром3, А.В. Андреев4

1Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
2Лаборатория сильных магнитных полей HLD-EMFL, Дрезден, Германия
3Немецкий электронный синхротрон DESY, Гамбург, Германия
4Институт физики Чешской академии наук, Прага, Чехия

 

Проведены измерения магнитных свойств и рентгеновского магнитного циркулярного дихроизма (XMCD) ферримагнитных монокристаллов интерметаллидов RFe5Al7 (R = Tb, Dy, Ho, Tm). На кривых намагничивания вблизи температуры магнитной компенсации обнаружены скачки намагниченности, величина и критическое поле которых сильно зависят от температуры. Предложена модель намагничивания ферримагнетика с двумя магнитными подрешетками, связанными слабым межподрешеточным обменным взаимодействием. Получены аналитические выражения для кривой намагничивания и критического поля спин-переориентационного перехода. Построена магнитная фазовая диаграмма и определены магнитные структуры, реализующиеся в разных полях при различных температурах. С использованием XMCD в магнитных полях до 30 Тл получено прямое экспериментальное доказательство когерентного скачкообразного вращения магнитных моментов 3d- и 4f-подрешеток.

 

Рис. 1. Рассчитанные полевые зависимости намагниченности HoFe5Al7 и магнитных моментов подрешеток Fe и Ho при температурах ниже (11 К) и выше (73 К) температуры компенсации. Рис. 2. Измеренные полевые зависимости намагниченности и сигнала XMCD от подрешеток Fe (зеленый цвет) и Ho (желтый цвет) монокристалла HoFe5Al7.

 

  1. High-field soft-x-ray dichroism of a hard ferrimagnet with easy-plane anisotropy / Sh. Yamamoto, D.I. Gorbunov, I.F. Diaz-Ortega, A. Miyata, T. Kihara, Y. Kotani, T. Nakamura, N.V. Mushnikov, A.V. Andreev, H. Nojiri, J. Wosnitza // Phys. Rev. B. — 2021. — V. 104. — P. 064405 (7 p).

 

1.3.2. Физика конденсированных сред и физическое материаловедение. Работа выполнена в рамках темы государственного задания ИФМ УрО РАН Рег.№ АААА-А18-118020290129-5, Шифр «Магнит».