ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 18
2.1 Методы получения интерметаллидов 18
2.1.1 Устройство индукционной печи 18
2.1.2 Тигельная плавка в индукционной печи 20
2.1.3 Левитационная плавка в индукционной печи 20
2.2 Мёссбауэровская спектроскопия как метод исследования образцов 22
2.2.1 Сущность эффекта Мёссбауэра 22
2.2.2 Устройство мёссбауэровского спектрометра 23
2.2.3 Основные параметры мёссбауэровских спектров 24
3 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 29
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 43
Магнитные явления и магнитные материалы играют важную роль в нашей повседневной жизни. Часто достигнутые свойства популярных магнетиков уже не удовлетворяют бурному развитию техники и производства. Это требует создания материалов с улучшенными магнитными свойствами и исследования возможностей использования уникальных эффектов магнетизма для создания функциональных устройств, обладающих рекордными характеристиками. Интерметаллические соединения редкоземельных металлов (РЗМ) являются интересными в этом отношении. Создание высокоэнергоемких и стойких к размагничиванию неодимовых магнитов доказало перспективность использования интерметаллидов на основе РЗМ [1].
Интерес к интерметаллидам на основе церия и железа появился в 70-х годах XX века. В зависимости от стехиометрического состава образцов были выявлены различные магнитные структуры: коллинеарная веерная,
антиферромагнитная и ферромагнитная [2-4]. В дальнейшем в Ce2Fe17 при низких температурах наблюдали конкуренцию ферромагнитного и антиферромагнитного взаимодействия. Преобладание того или иного вида упорядочения зависит от легирования [7-8], внешнего давления [10] и даже метода синтеза [11].
Следуют отметить, что в различных работах, посвященных данному вопросу, получают отличающиеся друг от друга результаты и для систематизации данных нужны дополнительные исследования. Наличие в Ce2Fe17 магнитных фазовых переходов делает его привлекательным для исследования магнитотепловых, магниторезистивных и магнитообъемных эффектов.
Исследований, посвященных выявлению закономерностей магнитных свойств Ce2Fe17 в зависимости от метода получения, почти нет, за исключением двух работ [11, 13], в которых, к сожалению, использовались
лишь экспериментальные методы, основанные на объемных магнитных измерениях и методы дифракционного анализа (рентгеновская и нейтронная дифракция). Для понимания природы магнитных свойств интерметаллидов типа Ce2Fei7, в которых кристаллическая структура располагает заселение носителями магнетизма (атомами Fe) нескольких кристаллографических позиций, безусловно, необходимо использовать также методы микроскопического анализа, позволяющие получать информацию о состоянии носителей магнетизма в каждой кристаллографической позиции. Как известно, таковым является гамма-резонансная мёссбауэровская спектроскопия. В комбинации с традиционными экспериментальными методами магнитометрии и дифракционного анализа результаты мёссбауэровских исследования могут дать ценные сведения об особенностях магнетизма в этих интересных интерметаллических соединениях.
Таким образом мёссбауэровские исследования интерметаллических соединений Ce2Fe17, синтезированных различными методами, являются актуальными, и результаты этих исследований могут быть интересны как с точки зрения фундаментальных знаний, так и с точки зрения практических приложений.
Объектами исследования в нашей работе являлись два образца Ce2Fe17, синтезированные различными методами. Первый образец был получен методом левитационной плавки, а второй - методом плавки в корундовом тигле. Исследования проводились методом ядерного гамма-резонанса при различных температурах.
Целью работы являлось изучение магнитной микроструктуры и особенностей магнетизма образцов, полученных различными методами.
1) Впервые методом мёссбауэровской спектроскопии был
исследован Ce2Fe17, полученный методом левитационной плавки. Получены параметры сверхтонких взаимодействий магнитной подсистемы
интерметаллидов Ce2Fe17, синтезированных методом левитационной плавки и плавки в тигле.
2) Установлено, что метод получения интерметаллидов Ce2Fe17 сильно влияет на магнитные характеристики образцов. Образец, полученный левитационной плавкой имеет температуру Кюри 0Т = 22,8 K, в то время как второй образец, сплавленный в тигле, 0Т = 94,5 K. Такое различие можно объяснить тем, что при левитационной плавке получаются образцы с уменьшенными параметрами решётки (на 0,5 - 0,7 пм).
3) Во всех модельных обработках мёссбауэровских спектров был
выявлен дополнительный секстет, обусловленный геликоидальным
антиферромагнитным упорядочением. Значения сверхтонкого магнитного поля этого секстета заметно меньше магнитного поля на ядрах железа локализованных в кристаллографических позициях 6c, 9d, 18h и 18f. Вероятно, формирование геликоидального упорядочения связано с косвенным обменным взаимодействием через электроны проводимости.
