АНОМАЛЬНИЙ АНІЗОТРОПНИЙ МАГНІТООПІР І НАМАГНІЧЕНІСТЬ В Mn3.69Bi95.69Fe0.62
Ключові слова:
величезний анізотропний магнітоопір, переорієнтаційний перехід, електронна і діркова поверхні Фермі, MnBi сплави, кристалічна текстура, вісмут
Анотація
Було встановлено, що Mn3.69Bi95.69Fe0.62 складається з двох фаз – висмутової матриці та включень αBiMn. Показано, що зразки мають кристалічну текстуру. На температурній залежності намагніченості виявлено максимум при Tmax ≈ 85 K, який не залежить від орієнтації прикладеного поля і пов'язан з переорієнтаційним переходом магнітних моментів Mn в фазі αBiMn. В свою чергу, електроопір також демонстрирує максимум при Tmax ≈ 58 K в магнитному полі 800 кA/м, коли H ⊥ I. Встановлено, що максимум на ρ (T) зростає і зсувається до більш високої температури Tmax ≈ 94 K, у міру збільшення поля до 2400 кA/м. У той же час максимум на ρ (T) відсутній для H || I. Показано, що відносний магнітоопір Δρ/ρ 0 зростає з пониженням температури і зростанням магнітного поля. Δρ/ρ 0 ≈ 250% для H || I та Δρ/ρ 0 ≈ 2400% для H ⊥ I в магнітному полі 2400 кA/м. Таким чином, встановлена сильна анізотропія та Δρ/ρ 0 (Т) для H ⊥ I та H || I. Запропоновано можливе пояснення спостережуваної аномальної поведінки температурної залежності електроопору в магнітному полі.Завантаження
##plugins.generic.usageStats.noStats##
Посилання
1. Yong-Sheng Liu, Jin-Cang Zhang, Zhong-Ming Ren, Min-An Gu, Jing-Jing Yang, Shi-Xum Cao, Zheng Long Yang Fabrication, Structural and Magnetic Properties for Aligned MnBi // Chin. Phys. Lett. – 2010. – Vol. 27. – P.097502-1 - 097502-4.
2. Rama Rao N.V., Gabay A.M., Hadjipanayis G.C. Anisotropic fully dense MnBi permanent magnet with high energy product and high coercivity at elevated temperatures // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2013. – Vol. 46. - P.062001-1 - 062001-4.
3. Svetlov V.N., Terekhov A.V., Stepanov V.B., Solovjov A.L., Khristenko E.V., Ivasishin O.M., Shevchenko A.D., Kovalyuk Z.D. Anisotropy of resistivity in Bi93.99Mn6Fe0.01 // Low Temperature Physics. – 2015. – Vol.41. – No.4. – P.314‑317.
4. Oikawa Katsunari, Mitsui Yoshifuru, Koyama Keiichi, Anzai Koichi Thermodynamic Assessment of the Bi-Mn System // Materials Transactions. – 2011. – Vol.52. – No.11. - P.2032-2039.
5. Yin F., Gu N., Shigematsu T., Nakanishi N. Sintering formation of low temperature phase MnBi and its disordering in mechanical milling // J. Mater. Sci. Technol. – 1996. – Vol.12. – P.335-341.
6. Yang J.B., Yelon W.B., James W.J., Cai Q., Kornecki M., Roy S., Ali N., l’Heritier Ph. Crystal structure, magnetic properties and electronic structure of the MnBi intermetallic compound // J. Phys.: Condens. Matter. – 2002. – Vol.14. – P.6509-6519.
7. Shoenberg D., Uddin M.Z. The Magnetic Properties of Bismuth. I. Dependence of Susceptibility on Temperature and Addition of Other Elements // Proc. R. Soc. Lond. A. – 1936. – Vol.156. - P.687-701.
8. Focke A.B., Hill J.R. The Electrical Resistivity of Bismuth Single Crystals // Phys. Rev. – 1936. – Vol. 50. – P. 179-184.
9. Kaye G.W.C. The Thermal and Electrical Resistance of Bismuth Single Crystals The Effects of Temperature and Magnetic Fields // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. – 1939. - Vol. 170. – No.943. - P. 561-583.
10. Thompson N. The Electrical Resistance of Bismuth Alloys // Proc. R. Soc. Lond. A. – 1936. – Vol.155. – No.884. - P.111-123.
11. Jewett F.B. The Effect of High Temperatures on the Change of Resistance of Bismuth in a Magnetic Field // Phys. Rev. (Series I). – 1903. – Vol. 16. – No.1. - P. 51-59.
12. Kapitza P. The Study of the Specific Resistance of Bismuth Crystals and Its Change in Strong Magnetic Fields and Some Allied Problems // Proc. R. Soc. Lond. A. – 1928. – Vol.119. – No.782. - P.358-443.
13. Alers P.B., Qebber R.T. The Magnetoresistance of Bismuth Crystals at Low Temperatures // Phys. Rev. – 1953. – Vol. 91. – No.5. - P. 1060-1065.
14. Fal'kovskiĭ L.A. Physical properties of Bismuth // Sov. Phys. Usp. – 1968. - Vol. 11. – No.1. – P. 1-21.
15. Edel’man V.S. Properties of electrons in Bismuth // Sov. Phys. Usp. – 1977. – Vol. 20. - P. 819-835.
16. Bogod Yu.A., Eremenko E.E. Magnetoresistance of Bismuth in strong magnetic fields // JETP Letters. – 1966. – Vol.3. – No.4. – P.113-115.
2. Rama Rao N.V., Gabay A.M., Hadjipanayis G.C. Anisotropic fully dense MnBi permanent magnet with high energy product and high coercivity at elevated temperatures // J. Phys. D: Appl. Phys. – 2013. – Vol. 46. - P.062001-1 - 062001-4.
3. Svetlov V.N., Terekhov A.V., Stepanov V.B., Solovjov A.L., Khristenko E.V., Ivasishin O.M., Shevchenko A.D., Kovalyuk Z.D. Anisotropy of resistivity in Bi93.99Mn6Fe0.01 // Low Temperature Physics. – 2015. – Vol.41. – No.4. – P.314‑317.
4. Oikawa Katsunari, Mitsui Yoshifuru, Koyama Keiichi, Anzai Koichi Thermodynamic Assessment of the Bi-Mn System // Materials Transactions. – 2011. – Vol.52. – No.11. - P.2032-2039.
5. Yin F., Gu N., Shigematsu T., Nakanishi N. Sintering formation of low temperature phase MnBi and its disordering in mechanical milling // J. Mater. Sci. Technol. – 1996. – Vol.12. – P.335-341.
6. Yang J.B., Yelon W.B., James W.J., Cai Q., Kornecki M., Roy S., Ali N., l’Heritier Ph. Crystal structure, magnetic properties and electronic structure of the MnBi intermetallic compound // J. Phys.: Condens. Matter. – 2002. – Vol.14. – P.6509-6519.
7. Shoenberg D., Uddin M.Z. The Magnetic Properties of Bismuth. I. Dependence of Susceptibility on Temperature and Addition of Other Elements // Proc. R. Soc. Lond. A. – 1936. – Vol.156. - P.687-701.
8. Focke A.B., Hill J.R. The Electrical Resistivity of Bismuth Single Crystals // Phys. Rev. – 1936. – Vol. 50. – P. 179-184.
9. Kaye G.W.C. The Thermal and Electrical Resistance of Bismuth Single Crystals The Effects of Temperature and Magnetic Fields // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. – 1939. - Vol. 170. – No.943. - P. 561-583.
10. Thompson N. The Electrical Resistance of Bismuth Alloys // Proc. R. Soc. Lond. A. – 1936. – Vol.155. – No.884. - P.111-123.
11. Jewett F.B. The Effect of High Temperatures on the Change of Resistance of Bismuth in a Magnetic Field // Phys. Rev. (Series I). – 1903. – Vol. 16. – No.1. - P. 51-59.
12. Kapitza P. The Study of the Specific Resistance of Bismuth Crystals and Its Change in Strong Magnetic Fields and Some Allied Problems // Proc. R. Soc. Lond. A. – 1928. – Vol.119. – No.782. - P.358-443.
13. Alers P.B., Qebber R.T. The Magnetoresistance of Bismuth Crystals at Low Temperatures // Phys. Rev. – 1953. – Vol. 91. – No.5. - P. 1060-1065.
14. Fal'kovskiĭ L.A. Physical properties of Bismuth // Sov. Phys. Usp. – 1968. - Vol. 11. – No.1. – P. 1-21.
15. Edel’man V.S. Properties of electrons in Bismuth // Sov. Phys. Usp. – 1977. – Vol. 20. - P. 819-835.
16. Bogod Yu.A., Eremenko E.E. Magnetoresistance of Bismuth in strong magnetic fields // JETP Letters. – 1966. – Vol.3. – No.4. – P.113-115.
Цитування
Phase investigations of manganese-bismuth alloyed in a microwave furnace
Thongjumpa Panita, Charoensuk Thanida, Boonyang Upsorn, Harding Phimphaka & Sirisathitkul Chitnarong (2020) Journal of Central South University
Crossref
Опубліковано
2017-12-15
Як цитувати
Terekhov, A. V., Solovjov, A. L., Prokhvatilov, A. I., Meleshko, V. V., Zolochevskii, I. V., Cwik, J., Los, A., Shevchenko, A. D., Ivasishin, O. M., & Kovalyuk, Z. D. (2017). АНОМАЛЬНИЙ АНІЗОТРОПНИЙ МАГНІТООПІР І НАМАГНІЧЕНІСТЬ В Mn3.69Bi95.69Fe0.62. Східно-європейський фізичний журнал, 4(4), 12-17. https://doi.org/10.26565/2312-4334-2017-4-02
Розділ
Статті
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
