Магнитные состояния, фазовые превращения и остаточное магнитосопротивление в интеркалированных соединениях FexTiX2

Н.В. Баранов1, Н.В. Селезнева2, Е.М. Шерокалова2, А.С. Волегов1, А.А. Шерстобитов1

1Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
2Институт естественных наук и математики УрФУ, г. Екатеринбург

 

Структурная и концентрационная обусловленность магнитных состояний и транспортных свойств слоистых соединений FexTiS2 (0 ≤ x ≤ 0.75) исследована с помощью рентгеновской и нейтронной дифракции, измерений намагниченности, электросопротивления и магнитосопротивления. Установлено, что в системе FexTiS2 с увеличением содержания Fe реализуются различные магнитные состояния в следующей последовательности: спиновое и кластерное стекло при x <0.25, антиферромагнитный (AFM) порядок при x ≈ 0.25 – 0.28, состояние кластерного стекла при x ≈ 0.33, AFM при x ≈ 0.45 – 0.5 и ферримагнитное упорядочение при x > 0.5. Изменения магнитного состояния FexTiS2 с концентрацией Fe сопровождаются немонотонными изменениями остаточного магнитосопротивления и коэрцитивной силы с максимальными абсолютными значениями в соединениях с AFM упорядочением. Большие значения коэрцитивной силы (Hc до 50 кЭ при 2 K) в соединениях FexTiS2 с исходным AFM состоянием указывают на большую роль в процессах перемагничивания внутреннего обменного смещения, что представляет интерес для разработки новых магнитотвердых материалов, не содержащих дорогостоящих редкоземельных элементов.

 

Рис. 1. T – x фазовая диаграмма (a), концентрационные зависимости остаточного магнитосопротивления ρrem/ρ при T = 4 K (b) и коэрцитивной силы Hc при 2 K (c) для соединений FexTiS2.

 

  1. Multiple magnetic states and irreversibilities in the FexTiS2 system [Текст] / N.V. Selezneva, N.V. Baranov, E.M. Sherokalova, A.S. Volegov, A.A. Sherstobitov // Physical Review B. — 2021. — V. 104. — P. 64411 — 64424.
  2. Remnant magnetoresistance and virgin magnetic state in Fe0.25TiS2 [Текст] / N.V. Selezneva, N.V. Baranov, E.M. Sherokalova, A.S. Volegov, A.A. Sherstobitov // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. — 2021. — V. 519. — P. 167480 — 167487.

 

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».