Магнитные и магнитокалорические свойства сплавов системы Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅ (0 ≤ x ≤ 0,5)

• Published in: Физика низких температур
• Date: 2009
• Main Authors: Грибанов, И.Ф., Головчан, А.В., Варюхин, Д.В., Вальков, В.И., Каменев, В.И., Сиваченко, А.П., Сидоров, С.Л., Митюк, В.И.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2009
• Subjects: Низкотемпеpатуpный магнетизм
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/117410
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Магнитные и магнитокалорические свойства сплавов системы Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅ (0 ≤ x ≤ 0,5) / И.Ф. Грибанов, А.В. Головчан, Д.В. Варюхин, В.И. Вальков, В.И. Каменев, А.П. Сиваченко, С.Л. Сидоров // Физика низких температур. — 2009. — Т. 35, № 10. — С. 1004-1010. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Представлены результаты исследования магнитных и магнитокалорических свойств сплавов системы Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅ (0 ≤ x ≤ 0,5). Измерения намагниченности проведены в температурном интервале 4,2-700 К в магнитных полях до 8 Тл. Из изотерм намагничивания, снятых вблизи температур спонтанного возникновения ферромагнитного состояния (ТC,ТАF–FМ₁), определены изменения энтропии DS при изменении магнитного поля от 0 до 2, 4, 5, 8 Тл и построены зависимости DS(T). Установлено монотонное снижение ТC и ТАF–FМ₁ c ростом концентрации марганца и полное подавление ферромагнитной фазы в Мn₁,₅Fe₀,₅P₀,₅As₀,₅. Выявлен экстремальный характер концентрационных зависимостей максимального скачка энтропии (и соответствующей хладоемкости) и величины ферромагнитного момента элементарной ячейки с максимумами при x = 0,9 и 0,8. Полученные данные сравниваются с рассчитанными ранее из первых принципов методом Корринги-Кона-Ростокера и приближения когерентного потенциала (ККР-ПКП) величинами ферромагнитных моментов — расхождение при 0,5 ≤ x ≤ 0,7 связывается с появлением антиферромагнитной компоненты магнитной структуры. Сделан вывод о перспективности сплавов Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅ для использования в магнитных рефрижераторах, работающих в области комнатной температуры. Представлено результати дослідження магнітних та магнітокалоричних властивостей сплавів системи Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅(0 x 0,5). Виміри намагніченості проведено в температурному інтервалі
 4,2–700 К у магнітних полях до 8 Тл. З ізотерм намагнічування, які зняті поблизу температур спонтанного виникнення феромагнітного стану (ТC,ТАF–FМ₁), визначено зміни ентропії S при зміні магнітного поля від 0 до 2, 4, 5, 8 Тл та побудовано залежності DS(T). Встановлено монотонне зниження ТC та ТАF–FМ1 з ростом концентрації марганцю й повне пригнічення феромагнітної фази в
 Мn₁,₅Fe₀,₅P₀,₅As₀,₅. Виявлено екстремальний характер концентраційних залежностей максимального
 стрибка ентропії (і відповідної холодоємності) та величини феромагнітного моменту елементарної
 комірки з максимумами при x = 0,9 і 0,8. Отримані дані порівнюються з розрахованими раніше з
 перших принципів методом Корринги–Кона–Ростокера та приближення когерентного потенціалу
 (ККР–ПКП) величинами феромагнітних моментів — розбіжність при 0,5 x 0,7 зв'язується з появою антиферомагнітної компоненти магнітної структури. Зроблено висновок про перспективність
 сплавів Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅ для використання в магнітних рефрижераторах, що працюють в області
 кімнатної температури. The experimental data on magnetic and magnetocaloric
 properties of the Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅ (0 ≤ x ≤ 0,5)-system alloys are presented. The magnetization
 measurements are made in the 4.2–700 K
 temperature range in magnetic fields up to 8 T. The
 magnetization isotherms taken near the temperatures
 of spontaneous occurrence of the ferromagnetic
 phase (ТC,ТАF–FМ₁) are used to determine changes
 in entropy ΔS with magnetic field varying from 0 to
 2, 4, 5, 8 T, and to construct the ΔS(T) dependences.
 It is found that ТC and ТАF–FМ₁ decrease monotonously
 with increasing the manganese concentration
 and the ferromagnetic phase in Мn₁,₅Fe₀,₅P₀,₅As₀,₅
 are completely suppressed. It is shown that the concentration
 dependences of maximum entropy jump
 (and of corresponding refrigeration capacity) and
 ferromagnetic moment of the unit cell are extreme
 with maxima at x = 0.9 and 0.8, respectively. The
 obtained data are compared with the values of ferromagnetic
 moments calculated from the first principles
 by the Korringa–Kohn–Rostoker and coherent
 potential approximation (KKR–CPA) method — the
 discrepancy at 0.5 ≤ x ≤ 0.7 is supposed to be due to
 the occurrence of antiferromagnetic components of
 the magnetic structure. In conclusion it may be said
 that Mn₂-xFexP₀,₅As₀,₅ alloys are promising in magnetic
 refrigerator applications at room-temperature.