Особенности магнитных свойств тетраборидов RB₄ (R = Ce, Sm и Yb). Эффекты давления

Abstract

Исследованы температурная зависимость и влияние давления P до 2 кбар на магнитную восприимчивость χ тетраборидов SmB₄ и YbB₄. Для соединения CeB₄ проведены расчеты из первых принципов электронной структуры и магнитной восприимчивости как функции атомного объема. Полученные результаты свидетельствуют о различном валентном состоянии редкоземельных ионов (Ce ⁴⁺, Sm³⁺ и Yb²,⁸⁺) в исследованных тетраборидах, которое определяет особенности их магнитных свойств. В частности, найденные значения барической производной восприимчивости dlnχ/dP для тетраборидов церия, самария и иттербия составляют –2, –0,6 и +2,7 соответственно (в единицах Мбар⁻¹) и характерны для обменно- усиленного зонного типа магнетизма, ионного парамагнетизма Ван Флека с устойчивой f-оболочкой и магнетизма редкоземельных ионов в состоянии промежуточной валентности.

Досліджено температурну залежність та вплив тиску P до 2 кбар на магнітну сприйнятливість χ тет- раборидів SmB₄ і YbB₄. Для сполуки CeB₄ здійснено розрахунки з перших принципів електронної струк- тури та магнітної сприйнятливості в залежності від атомного об’єму. Отримані результати свідчать про різний валентний стан рідкісноземельних іонів (Ce⁴⁺,Sm³⁺ і Yb²,⁸⁺)в досліджених тетраборидах, який визначає особливості їхніх магнітних властивостей. Зокрема, знайдені значення баричної похідної сприйнятливості d lnχ/dP для тетраборидів церія, самарія та ітербія складають –2, –0,6 і +2,7 відповідно (в одиницях Mбар⁻¹) і є характерними для обмінно-посиленого зонного типу магнетизма, іонного пара- магнетизма Ван Флека з стійкою f-оболонкою та магнетизма рідкісноземельних іонів в стані проміжної валентності.