Магнитные фазовые переходы порядок–порядок в магнетиках с коллективизированными электронами: MnCoSi

Abstract

При использовании результатов расчета из первых принципов электронной структуры MnCoSi и модели спирального состояния проведен анализ индуцированных магнитным полем магнитных фазовых переходов порядок–порядок в MnCoSi под давлением до 2 кбар. Из результатов работы следует, что магнитные моменты Mn и Co в MnCoSi созданы коллективизированными d-электронами и стимуляция давлением индуцированных переходов порядок–порядок в этом материале может быть следствием структурных изменений плотности d-электронных состояний при увеличении давления. Описание индуцированных переходов порядок–порядок проведено с использованием однозонной модели спирального состояния, в которой заполнение зоны и немагнитная плотность электронных состояний подбираются на основе расчетов из первых принципов электронной структуры MnCoSi. В рамках модели показано, что низкотемпературные индуцированные магнитным полем состояния не являются коллинеарными ферромагнитными структурами, а могут представлять собой сосуществование ферромагнитной однородной и периодической спиральной компонент полного магнитного момента d-зоны. Чистое ферромагнитное состояние при низких температурах можно рассматривать как метастабильное.

При використанні результатів розрахунку з перших принципів електронної структури MnCoSi та моделі спірального стану проведено аналіз індукованих магнітним полем магнітних фазових переходів порядок–порядок в MnCoSi під тиском до 2 кбар. З результатів роботи випливає, що магнітні моменти Mn та Co в MnCoSi створено колективізованими d-електронами та стимуляція тиском індукованих переходів порядок–порядок у цьому матеріалі може бути наслідком структурних змін щільності d-електронних станів при збільшенні тиску. Опис індукованих переходів порядок–порядок проведено з використанням однозонної моделі спірального стану, у якій заповнення зони та немагнітна щільність електронних станів підбираються на основі розрахунків з перших принципів електронної структури MnCoSi. У рамках моделі показано, що низькотемпературні індуковані магнітним полем стани не є колінеарними феромагнітними структурами, а можуть являти собою співіснування феромагнітної однорідної та періодичної спіральної компонент повного магнітного моменту d-зони. Чистий феромагнітний стан при низьких температурах можна розглядати як метастабільний.

With the results of ab initio calculation of MnCoSi electronic structure and the model of spiral state the magnetic field-induced order–order magnetic phase transitions in MnCoSi under pressure to 2 kbar have been analyzed. It follows that the magnetic moments of Mn and Co in MnCoSi are created by itinerant delectrons and that stimulation of induced order–order phase transitions in this material by pressure may be a consequence of structural changes in density of delectronic states with pressure increase. The induced order–order transitions are described with the singleband spiral state model in which band filling and nonmagnetic density of electronic states are based on the electronic structure calculations from the first principles for MnCoSi. Within the model it is shown that the low-temperature phases induced via magnetic field are non-collinear ferromagnetic structures, and represent the coexistence of homogeneous ferromagnetic and periodic spiral components of the total magnetic moment of d-band. At the low temperatures a pure ferromagnetic state is considered as a metastable one.