Введение к работе
Актуальность работы. Сверхтонкие поля очень
чувствительны к особенностям электронной структуры
магнитных материалов. Иногда даже замещение одного
атома в ближайших координационных сферах может
привести к заметным изменениям в картине
распределения сверхтонких полей. Поэтому
экспериментальное изучение распределения сверхтонких полей является источником ценной информации в современной физике магнитных материалов. Одним из наиболее точных методов измерения сверхтонких полей является метод ядерного спинового эха. Среди различных локальных экспериментальных методик ядерное спиновое эхо обладает наибольшей разрешающей способностью.
Для решения фундаментальных задач физики сплавов желательно иметь хороший модельный объект. Такой объект должен допускать широкую вариацию состава в локальном атомном окружении в пределах одного типа кристаллографической структуры. В этом отношении наиболее перспективными являются сплавы Гейслера. В них можно проводить замещение и $р-элементов, и 3 d-элементов, менять степень атомного упорядочения, перемещать атомы определенного типа из одной координационной сферы в другую, различным образом вызывать изменения величины локальных магнитных моментов атомов. Природа магнетизма многих сплавов Гейслера обусловлена, в основном, косвенными обменными взаимодействиями, поэтому исследования сплавов Гейслера позволяет проводить проверку на адекватность различных теоретических моделей. Все это и делает сплавы Гейслера прекрасным модельным объектом.
Кроме того, в последнее время исследования сплавов Гейслера привели к открытию нового класса магнитных
материалов — полуметаллических ферромагнетиков, которые обладают принципиально новой электронной структурой с, возможно, стопроцентной спиновой поляризацией электронов проводимости.
В нашей работе объектом исследований были выбраны сплавы Гейслера Co2MnGai_xSix, Ni2_xMnSb, Co].xNixMnSb. В сплавах Co2MnGai_xSix происходит замещение одного .sp-элемента другим в рамках структуры L2j; в Ni2-xMnSb изучается переход от кристаллографической структуры L2j к структуре С1ь, характерной для полуметаллических ферромагнетиков; а в Coi_xNixMnSb производится замещение одного 3d-элемента другим в структуре Clj,.
Детальное исследование локальных магнитных характеристик в данных сплавах методом ядерного спинового эха, безусловно, является актуальным и перспективным.
Целью работы является изучение наиболее
принципиальных особенностей распределения
сверхтонких полей, обусловленных существенной перестройкой электронной структуры сплавов. Кроме того, была поставлена задача провести оценку применимости различных моделей косвенного обменного взаимодействия для сплавов Гейслера Co2MnGai_xSix и Co2MnAli_xSix .
Научная новизна и оригинальность диссертационной
работы определяется следующими основными
результатами, которые автор выносит на защиту:
1. Впервые на основе изученных спектров ядерного
спинового эха получено разделение вкладов в
сверхтонкое поле на ядрах марганца от собственного
магнитного момента и от магнитных моментов окружения
в системе C^MnAlj.xSix.
2. Впервые рассчитаны интегралы косвенного
обменного взаимодействия в сплавах Гейслера
Co2MnGai_xSix и Co2MnAli.xSix в рамках модели
Мальмстрема-Гелдарта-Бломберга-Прайса, и получено пространственное и концентрационное распределение обменных интегралов.
3. Впервые изучено распределение сверхтонких полей
на различных ядрах в сплавах Гейслера Ni2_xMnSb и
Co!.xNixMnSb. Получено расщепление спектральных
линий на ядрах Мп55 и Sb121 в NiMnSb без приложения
внешнего магнитного поля. Показано, что локальные
области, характерные для полуметаллических
ферромагнетиков, могут наблюдаться и в
неполуметаллических образцах.
Достоверность результатов диссертационной работы
определяется современным, точным методом измерений,
хорошей воспроизводимостью результатов,
удовлетворительным согласием ряда данных с результатами теоретических оценок.
Апробация работы. Результаты данной
диссертационной работы докладывались на следующих
всесоюзных и международных конференциях: XVII
Всесоюзная конференция по физике магнитных явлений,
Донецк, 1985; 3-я Международная конференция по
физике магнитных материалов, Szczyrk-Bila (Польша),
1986; II Всесоюзное совещание по ядерно-
спектроскопическим исследованиям сверхтонких
взаимодействий, Грозный, 1987; III Всесоюзное
совещание по ядерно-спектроскопическим исследованиям
сверхтонких взаимодействий, Алма-Ата, 1989; VIII
Международная конференция по сверхтонким
взаимодействиям, Прага, 1989; XII Всесоюзная школа-
семинар "Новые магнитные материалы
микроэлектроники", Новгород, 1990; 5-е Международное
совещание по ядерно-спектроскопическим исследованиям
сверхтонких взаимодействий, Дубна, 1993.
Публикации. Основные результаты опубликованы в тринадцати печатных работах, список которых приведен в конце автореферата.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Работа изложена на 103 страницах машинописного текста и содержит 22 рисунка и 12 таблиц. Список литературы включает в себя 126 наименований.