Метамагнитный фазовый переход в соединении Mn5Si3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведены исследования электросопротивления соединения Mn5Si3 в магнитных полях до 2 Тл при криогенных температурах в диапазоне от 35 до 90 K. По результатам измерений теплоемкости при постоянном давлении CP, намагниченности M и удельного электросопротивления ρ определены характерные температуры магнитных фазовых переходов TN1 и TN2. Показано, что поведение кривых ρ(T) отличается в зависимости от условий и протокола проведения измерений. По результатам измерений магнитокалорических свойств в сильных магнитных полях до 10 Тл при криогенных температурах в диапазоне от 25 до 125 К наблюдается как обратный, так и прямой магнитокалорический эффект. Максимальное значение обратного магнитокалорического эффекта составило ∆Tад = –1.1 K при начальной температуре T0 = 50 K в магнитном поле 10 Тл. Прямой магнитокалорический эффект с максимальным значением ∆Tад = +0.9 K наблюдается при T0 = 62.5 K в поле 10 Тл. Определен локальный показатель полевого распределения энтропии n, значение которого n > 2 подтверждает тип и существование фазового перехода 1-го рода.

Об авторах

А. С. Кузнецов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 125009, Москва, ул. Моховая, 1, стр. 7

А. В. Маширов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 125009, Москва, ул. Моховая, 1, стр. 7

И. И. Мусабиров

Институт проблем сверхпластичности металлов РАН

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 450001, Уфа, ул. Степана Халтурина, 39

В. И. Митюк

Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Белоруссия, 220072, Минск, ул. Петруся Бровки, 19, стр. 5

А. В. Кошелев

Институт экспериментальной минералогии РАН

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Акад. Осипьяна, 4

К. А. Колесов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 125009, Москва, ул. Моховая, 1, стр. 7

Р. Ю. Гайфуллин

Институт экспериментальной минералогии РАН

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 142432, Московская обл., Черноголовка, ул. Акад. Осипьяна, 4

В. В. Коледов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 125009, Москва, ул. Моховая, 1, стр. 7

В. Г. Шавров

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: kuznetsovalserg@gmail.com
Россия, 125009, Москва, ул. Моховая, 1, стр. 7

Список литературы

  1. Tishin A.M., Pecharsky V.K., Gschneidner K.A. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59. № 1. P. 503. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.59.503
  2. Balli M., Jandl S., Fournier P. et al. // Appl. Phys. Rev. 2017. V. 4. № 2. P. 021305. https://doi.org/10.1063/1.4983612
  3. Franco V., Blázquez J.S., Conde A. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. № 22. P. 222512. https://doi.org/10.1063/1.2399361
  4. von Ranke P.J., de Oliveira N.A., Alho B.P. et al. // J. Phys.: Cond. Matt. 2009. V. 21. № 5. P. 056004. https://doi.org/10.1088/0953-8984/21/5/056004
  5. MacDonald A.H., Tsoi M. // Phil. Trans. R. Soc. A. 2011. V. 369. № 1948. P. 3098. https://doi.org/10.1098/rsta.2011.0014
  6. Tishin A.M., Spichkin Y.I. The Magnetocaloric Effect and its Applications. Bristol: Inst. of Physics Publishing, 2003. https://doi.org/10.1201/9781420033373
  7. Numazawaa T., Kamiya K., Utaki T., Matsumoto K. // Progress in Superconductivity and Cryogenics. 2013. V. 15. № 2. P. 1. https://doi.org/10.9714/psac.2013.15.2.001
  8. Doerr M., Bœuf J., Pfleiderer C. et. al. // Physica B. 2004.V. 346–347. P. 137.
  9. Kübler J., Felser C. // EuroPhys. Lett 2014. V. 108. № 6. P. 67001. https://doi.org./10.1209/0295-5075/108/67001
  10. Caron L., Miao X.F., P Klaasse J.C. et al. // Appl. Phys. Lett. 2013. V. 103. № 11. P. 112404. https://doi.org/10.1063/1.4821197
  11. Tekgul A., Cakır O., Acet M. et al. // J. Appl. Phys. 2015. V. 118. № 15. P. 153903. https://doi.org/10.1063/1.4934253
  12. Lander G.H., Brown P.J., Forsyth J.B. // Proc. Phys. Soc. 1967. V. 91. № 2. P. 332. https://doi.org/10.1088/0370-1328/91/2/310
  13. Menshikov A.Z., Vokhmyanin A.P., Dorofeev Yu.A. // Phys. Stat. Solid. B. 1990. V. 158. № 1. P. 319.https://doi.org/10.1002/pssb.2221580132
  14. Cудакова Н.П., Кузнецов С.И., Михельсон А.В. и др. // Докл. АН СССР. 1976. Т. 228. № 3. С. 582. http://mi.mathnet.ru/rus/dan/v228/i3/p582
  15. Luccas R.F., Sánchez-Santolino G., Correa-Orellana A. et. al. // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 489. P. 165451. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.165451
  16. Songlin Dagula, Tegus O. et al. // J. Alloys and Compounds. 2002. V. 334. P. 242. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01776-5
  17. Gottschilch M., Gourdon O., Persson J. et al. // J. Material Chemistry. 2012. V. 22. № 30. P. 15275. https://doi.org/10.1039/C2JM00154C
  18. Brown P.J., Forsyth J.B., Nunez V., Tasset F. // J. Phys.: Cond. Matt. 1992. V. 4. № 49. P. 10025. https://doi.org/10.1088/0953-8984/4/49/029
  19. Brown P.J., Forsyth J.B. // J. Phys.: Cond. Matt. 1995. V. 7. № 39. P. 7619. https://doi.org/10.1088/0953-8984/7/39/004
  20. Silva M.R., Brown P.J., Forsyth J.B. // J. Phys.: Cond. Matt. 2002. V. 14. № 37. P. 8707. https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/37/307
  21. Кузнецов А.С., Маширов А.В., Мусабиров И.И. и др. // РЭ. 2023. Т. 68. № 4. С. 353. https://10.31857/S0033849423040083
  22. Koshkid’ko Yu.S., Ćwik J., Ivanova T.I. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 433. P. 234. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2017.03.027
  23. Кузнецов А.С., Маширов А.В., Алиев А.М. и др. // ФММ. 2022. Т. 123. № 4. С. 425. https://doi.org/10.1134/S0031918X2204007X
  24. Leciejewicz J., Penc B., Szytula A. et al. // Acta Physica Polonica A. 2008. V. 113. № 4. P. 1193. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.113.1193
  25. de Almeida D.M., Bormio-Nunes C., Nunes C.A. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2009. V. 321. P. 2578. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2009.03.067
  26. Al-Kanani H.J., Booth J.G. // J. Magn. Magn. Mater. 1995. V. 140. P. 1539. https://doi.org/10.1016/0304-8853(94)01157-5
  27. Das S.C., Mandal K., Dutta P. et al. // Phys. Rev. B. 2019. V. 100. № 2. P. 024409. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.100.024409
  28. Sürgers C., Kittler W., Wolf T., v. Löhneysen H. // AIP Advances. 2016. V. 6. № 5. P. 055604. https://doi.org/10.1063/1.4943759
  29. Meaden G.T. // Contemporary Physics, 1971. V. 12. № 4. P. 313. https://doi.org/10.1080/00107517108205267
  30. Wilding M.D., Lee E.W. // Proc. Phys. Soc. 1965. V. 85. № 5. P. 955. https://doi.org/10.1088/0370-1328/85/5/313
  31. Hall P.M., Legvold S., Spedding F.H. // Phys. Rev. 1960. V. 117. № 4. P. 971. https://doi.org/10.1103/PhysRev.117.971
  32. Ellerby M., McEwen K.A., Jensen J. // Phys. Rev. B. 1998. V. 57. № 14. P. 8416. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.57.8416
  33. Das S.C., Pramanick S., Chatterjee S. // J. Magn. Magn. Mater. 2021. V. 529. P. 167909. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2021.167909
  34. Adhikari S.K., Roy R., Das S.C. et al. // J. Alloys and Compound. 2023. V. 967. Article No. 171752. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171752
  35. Das S.C., Chatterjee S. // J. Magn. Magn. 2022. V. 892. P. 162212. Mater. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162212
  36. Adhikari S.K., Roy R., Das S. C. et al. // J. Magn. Magn. 2024. V. 589. P. 171591. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.171591
  37. Zheng X.Q., Xu Z.Y., Zhang B. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 421. P. 448. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2016.08.048
  38. Rajivgandhi R., Arout Chelvane J., Nigam A.K. et al. // J. Alloys and Compounds. 2020. V. 815. Article No. 152659. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152659
  39. Kamantsev A.P., Koshkid’ko Yu.S, Taskaev S.V. et al. // J. Superconductivity and Novel Magnetism. 2022. V. 35. № 8. P. 2181. https://doi.org/10.1007/s10948-022-06336-z
  40. Панкратов Н.Ю., Терешина И.С., Никитин С.А. // ФММ. 2023. Т. 124. С. V. 124. № 11. P. 1093. https://doi.org/10.1134/S0031918X23601841
  41. Gu Y., Wang X., Li S. et al. // J. Alloys and Compounds. 2023. V. 960. Article No. 170918. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170918
  42. Aндреенко А.С., Белов К.П., Никитин С.А., Тишин А.М. // Успехи физ. наук. 1989. Т. 158. № 4. С. 553. https://doi.org/10.1070/PU1989v032n08ABEH002745
  43. Алиев А.М., Батдалов А.Б., Ханов Л.Н. и др. // ФТТ. 2020. Т. 62. № 5. С. 748 https://doi.org/10.1134/S1063783420050030
  44. Ханов Л.Н. Батдалов А.Б., Маширов А. и др. // ФТТ. 2018. Т. 60. № 6. С. 1099. https://doi.org/10.21883/FTT.2018.06.45982.09M
  45. Pramanick S., Chatterjee S. et al. // J. Alloys and Compounds. 2013. V. 578. P. 157. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.04.074
  46. Fayzullin R., Buchelnikov V., Mashirov A., Zhukov M. // Physics Procedia. 2015. V. 75. P. 1259. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.12.139
  47. Kuznetsov D.D., Kuznetsova E.I., Mashirov A.V. et al. // Nanomaterials. 2023. V. 13. № 8. Article No. 1385. https://doi.org/10.3390/nano13081385
  48. Biniskos N., Schmalzl K., Raymond S. et al. // Phys. Rev. Lett. 2018. V. 120. № 25. P. 257205. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.120.257205
  49. Sürgers C., Wolf T., Adelmann P. et al. // Sci. Rep. 2017. V. 7. Article No. 42982. https://doi.org/10.1038/srep42982
  50. Pecharsky V.K., Gschneidner K.A. // J. Appl. Phys. 1999. V. 86. № 1. P. 565. https://doi.org/10.1063/1.370767
  51. Tegus O., Bruck E., Zhang L. et al. // Physica B: Cond. Matt. 2002. V. 319. № 1–4. P. 174. https://doi.org/10.1016/S0921-4526(02)01119-5
  52. Shen T.D., Schwarz R.B., Coulter J.Y., Thompson J.D. // J. Appl. Phys. 2002. V. 91. № 8. P. 5240. https://doi.org/10.1063/1.1456957
  53. Law J.Y., Franco V., Moreno-Ramírez L.M. et al. // Nature Commun. 2018. V. 9. Article No. 2680. https://doi.org/10.1038/s41467-018-05111-w

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025