Теоретически исследованы свойства медной шпинели <$E roman {Cu sup 1+~[Cr} sub 1+x sup 3+ {roman Cr} sub 1-2x sup 4+ {roman Sb} sub x sup 5+ ] S sub 4 sup 2-> в рамках спинового гамильтониана. Рассмотрена только катионная подрешетка B, содержащая ионы <$E roman Cr sup 3+> (<$E S sub 3~=~3 "/" 2>), <$E roman Cr sup 4+> (<$E S sub 4~=~1>) и диамагнитные узлы <$E roman Sb sup 5+> (S = 0). Между ближайшими магнитоактивными ионами имеются эффективные обменные взаимодействия через промежуточный анион: <$E J sub 34~>>~0> (двойной обмен), <$E J sub 44~>>~0>, <$E J sub 33~<<~0> (суперобмен), причем <$E J sub 34~>> >>~|J sub 33 |>, <$E J sub 44>. При хаотическом распределении ионов общая физическая картина поведения системы в зависимости от концентрации легирования x такова. В области <$E x~symbol Г~x sub roman cr~symbol Ы~0,3> существует бесконечный ферромагнитный кластер из взаимосвязанных ионов <$E roman {Cr sup 3+~-~Cr sup 4+}> (протекание по сильным ферромагнитным связям 3 - 4). При <$E x~>>~x sub roman cr> возникают конечные ферромагнитные кластеры, ориентированные "вверх" и "вниз" и связанные посредством антиферромагнитных связей <$E J sub 33>. Полная намагниченность обращается в нуль, имеет место спиновое расслоение или состояние типа кластерного спинового стекла. При <$E x~symbol О~0,5> возникает протекание по антиферромагнитным связям <$E J sub 33> и в антиферромагнитной матрице остаются практически только простые изолированные ферромагнитные кластеры, ориентированные в равном количестве "вверх" и "вниз". Предельное соединение (x = 0,5) содержит 1/4 "дырок" - диамагнитных узлов с

оборванными связями и 3/4 катионов <$E roman Cr sup 3+> с антиферромагнитными связями. Протекание по связям 3 - 4 приводит не только к ферромагнетизму, но одновременно и к металлическому состоянию за счет механизма двойного обмена (формирование ферромагнитного половинного металла). Отсутствие протекания по связям 3 - 4 приводит к диэлектризации системы. Таким образом, при легировании медной шпинели сурьмой (<$E 0~symbol Г~x~symbol Г~0,5>) происходят концентрационные фазовые переходы: металлический ферромагнетик (<$E x~<<~x sub roman cr>) превращается в диэлектрик со спиновым расслоением (<$E x sub roman cr~symbol Ы~0,3>), который в пределе x = 0,5 становится антиферромагнитным диэлектриком.

Індекс рубрикатора НБУВ: В379.251

Рубрики:

Фазові рівноваги. Фазові перетворення

Шифр НБУВ: Ж14063 Пошук видання у каталогах НБУВ 

---

  Якщо, ви не знайшли інформацію про автора(ів) публікації, маєте бажання виправити або відобразити більш докладну інформацію про науковців України запрошуємо заповнити "Анкету науковця"