Структура та магнетні властивості стопу Fe₂MnGa

Abstract

Магнетні властивості стопу Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ в зв’язку з його кристалічною структурою вивчали в інтервалі температур 4—850 К методами дифракції нейтронів (ДН) та магнетометрії. Встановлено, що після відпалу за температури у 1020 К впродовж 96 годин з наступним гартуванням у крижаній воді стоп містить впорядковані фази зі структурами L1₂ та L2₁. Стоп Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ характеризується складною температурною залежністю магнетних властивостей, яка обумовлена перетвореннями (при нагріві) з феромагнетного (ФМ) у парамагнетний стан у фазі L2₁ і з антиферомагнетного (АФМ) стану в ФМ у фазі L1₂. Згідно з даними ДН, АФМ-порядок у стопі не є строго антипаралельним. Відсутність значної обмінної анізотропії у стопі зумовлено хаотичною орієнтацією магнетних моментів зерен ФМ-фази, що межують з областями АФМ-фази.

Магнитные свойства сплава Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ в связи с его кристаллической структурой исследовали в интервале температур 4—850 К методами дифракции нейтронов (ДН) и магнитометрии. Установлено, что после отжига при температуре 1020 К в течение 96 часов с последующей закалкой в ледяной воде сплав содержит упорядоченные фазы со структурами L1₂ и L2₁. Сплав Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ характеризуется сложной температурной зависимостью магнитных свойств, которая обусловлена превращениями (при нагреве) из ферромагнитного (ФМ) в парамагнитное состояние в фазе L2₁ и из антиферромагнитного (АФМ) состояния в ФМ в фазе L1₂. По данным ДН, АФМ-порядок в сплаве не является строго антипараллельным. Отсутствие значительной обменной анизотропии в сплаве обусловлено хаотической ориентацией магнитных моментов зёрен ФМ-фазы, граничащих с областями АФМ-фазы.

Magnetic properties of Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ alloy in connection with its atomic structure are investigated in temperature range of 4—850 K by using neutron diffraction (ND) and magnetometry. As revealed, the annealed (at 1020 K during 96 hours) and quenched (in ice water) alloy contains ordered phases of superstructural L1₂ and L2₁ types. The Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ alloy exhibits complicated temperature dependence of magnetic properties determined by the ferromagnetic (FM)-to-paramagnetic transformation (under heating) in L2₁ phase and transformation from the antiferromagnetic (AFM) state to the FM one in L1₂ phase. As revealed with ND data, the AFM order in L1₂ phase is not strongly antiparallel. Absence of significant exchange anisotropy in the alloy can be explained by the random orientation of magnetic moments of the FM-phase grains, which are adjacent to the AFM-phase regions.