Железосодержащие антиферромагнетики Fe0.5TiS2-ySey со слоистой структурой: влияние анионного замещения на фазовые переходы, магнитный гистерезис и магнитосопротивление
Железосодержащие антиферромагнетики Fe0.5TiS2-ySey со слоистой структурой: влияние анионного замещения на фазовые переходы, магнитный гистерезис и магнитосопротивление
Н.В. Баранов1,2, Н.В. Селезнева2, Е.М. Шерокалова2, А.Ф. Губкин1,2, Ю.А. Баглаева2, А.С. Овчинников1,2, А.А. Терещенко2, Д.И. Горбунов3, А.С. Волегов1,2, А.А. Шерстобитов1,2
Выполнен синтез дихалькогенидов титана Fe0.5TiS2–ySey интеркалированных атомами железа и проведены комплексные исследования магнитной структуры, фазовых переходов и процессов перемагничивания. Установлено, что замещение серы селеном в антиферромагнитных (АФ) соединениях Fe0.5TiS2–ySey приводит к уменьшению периода магнитной структуры, трансформации индуцируемых полем фазовых переходов от типа спин-флип к переходам типа спин-флоп и к увеличению критического поля перехода. Обнаружено, что в соединениях с низким содержанием селена индуцированный полем фазовый переход из АФ в ферромагнитное (Ф) состояние при низких температурах является необратимым и сопровождается значительными изменениями электрического сопротивления. Богатые серой соединения Fe0.5TiS2–ySey ведут себя при низких температурах как высококоэрцитивные ферромагнетики изинговского типа с коэрцитивной силой до 60 кЭ, что представляет интерес для разработки новых магнитотвердых материалов, не содержащих дорогостоящих редкоземельных элементов. Показано, что наряду с изинговским характером ионов Fe за формирование метастабильного Ф-состояния с большой коэрцитивной силой могут быть ответственны магнитоупругие взаимодействия.
Рис. 1. Полевые зависимости намагниченности антиферромагнитных соединений Fe0.5TiS2–ySey с разным содержанием селена.
- Magnetic phase transitions, metastable states, and magnetic hysteresis in the antiferromagnetic compounds Fe0.5TiS2−ySey / N.V. Baranov, N.V. Selezneva, M. Sherokalova, Y.A. Baglaeva, A.S. Ovchinnikov, A.A. Tereshchenko, D.I. Gorbunov, A.S. Volegov, A.A. Sherstobitov // Physical Review B. — 2019. — V. 100. — P. 24430—24443.
- Field-induced high-coercive metastable state in the antiferromagnetic compound FexTiS2 / N.V. Baranov, E.M. Sherokalova, Y.A. Baglaeva, N.V. Selezneva // VII Euro-Asian symposium “Trends in Magnetism” (EASTMAG), Ekaterinburg 08-13, 2019, Ekateronburg, Russia. Abstract Book. V. 2. P. 248.
- Substitution effects on the magnetic properties of Fe-containing chalcogenides with NiAs-type structures / N.V. Baranov, N.V. Selezneva, E.M. Sherokalova, A.F. Gubkin, A.A. Sherstobitov, A.S. Volegov, D.A. Shishkin // Acta Physica Polonica A. — 2018. — V. 133. — P. 447—449.
- Effects of S-Se substitution and magnetic field on magnetic order in Fe0.5Ti(S,Se)2 layered compounds / A.F. Gubkin, E.M. Sherokalova, L. Keller, N.V. Selezneva, A.V. Proshkin, E.P. Proskurina, N.V. Baranov // J. Alloys and Comp. — 2014. — V. 616. — P. 148–154.
Научно-популярное эссе