Низкотемпературные переходы порядок-порядок в некоторых марганец-кобальтовых силицидах с орторомбической кристаллической структурой типа Co₂P

Abstract

Исследовано влияние давления, температуры и сильного магнитного поля на устойчивость низкотемпературной (НТ) геликоидальной фазы и особенности спонтанного и индуцированного магнитным полем превращения между геликоидальным и ферромагнитным (FM) состояниями в магнитокалорических сплавах Mn2–xCoxSi (0 ≤ x ≤ 0.2) и MnCo1–yFeySi (0 ≤ y ≤ 0.2). Рассчитаны из первых принципов электронные структуры и магнитные характеристики этих сплавов и проведено их сравнение с экспериментом. На базе полученных результатов предложен механизм температурно-индуцированных переходов порядок–порядок в рассмотренных силицидах, основанный на инверсии энергетического дисбаланса между спиральным и FM-состояниями вследствие спин-флуктуационной перенормировки исходной НТ-структуры плотности электронных состояний.

Досліджено вплив тиску, температури і сильного магнітного поля на стійкість низькотемпературної (НТ) гелікоїдальної фази та особливості спонтанного і індукованого магнітним полем перетворення між гелікоїдальним і феромагнітним (FM) станами у магнітокалоричних сплавах Mn2–xCoxSi (0 ≤ x ≤ 0.2) і MnCo1–yFeySi (0 ≤ y ≤ 0.2). З перших принципів розраховано електронні структури і магнітні характеристики цих сплавів і проведено їх порівняння з експериментом. На базі отриманих результатів запропоновано механізм температурно-індукованих переходів порядок–порядок у розглянутих силіцідах, заснований на інверсії енергетичного дисбалансу між спіральним і FM-станами внаслідок спін-флуктуаційного перенормування первинної НТ-структури густини електронних станів.

Influence of pressure, temperature and a high magnetic field on stability of lowtemperature (LT) helicoidal phase and peculiarities of the phase transition between helicoidal and ferromagnetic (FM) phases induced by magnetic field in magnetocaloric alloys Mn2–xCoxSi (0 ≤ x ≤ 0.2) and MnCo1–yFeySi (0 ≤ y ≤ 0.2) is investigated. Electronic structures and magnetic characteristics of the alloys are calculated from the first principles and their comparison with experiment is done. On the basis of the obtained results a mechanism is proposed for the temperature-induced order–order phase transitions in the considered silicides, based on inversion of power disbalance between spiral and FM states due to spin-fluctuation renormalization of the initial LT density of electronic states.