Er3(Fe, Co, M)29化合物(M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb)的结构与磁性

罗鸿志; 贾  琳; 李养贤; 孟凡斌; 申  江; 陈难先; 吴光恒; 杨伏明

doi:10.7498/aps.54.5246

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Er3(Fe, Co, M)29化合物(M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb)的结构与磁性

罗鸿志 , 贾琳 , 李养贤 , 孟凡斌 , 申江 , 陈难先 , 吴光恒 , 杨伏明

凝聚物质：结构、热学和力学性质

Er3(Fe, Co, M)29化合物(M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb)的结构与磁性

罗鸿志, 贾琳, 李养贤, 孟凡斌, 申江, 陈难先, 吴光恒, 杨伏明

物理学报. 2005, 54(11): 5246-5250.

doi: 10.7498/aps.54.5246.

摘要
合成了Er３Fe29-x-yCoxMy化合物(M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb )并用x射线衍射和磁测量等手段研究了它们的结构和磁性. 发现Fe基Er３(Fe,M)２９化合物结晶成哑铃对Fe-Fe无序替代的Th2Ni17型结构(P63/mmc空间群)而不能形成Nd3(Fe,Ti)２９型结构，因此其化学式也可以用Er2－n(Fe,M)17+2n (n=0.2)表示. 当Er３Fe29化合物中部分Fe原子被M原子所取代时，其居里温度均有一定程度的提高. 所有Er３(Fe,M)２９化合物在室温均为易面型各向异性. 当Er３(Fe,M)２９ (M=Cr, V)中的部分Fe原子被Co原子取代且Co原子数与Fe原子数达到一定比值时，得到一个单斜结构的新相. 磁测量表明Er３Fe19.5Co6V3.5在室温可能为单轴各向异性，在162K出现自旋重取向，其各向异性由易轴型变为易面型. 在5K下于难磁化方向磁化时观察到一个一级磁化过程(FOMP).

关键词:
稀土金属间化合物 /

　晶体结构 /

　磁晶各向异性
作者及机构信息
罗鸿志⁵,

贾琳⁴,

李养贤²,

孟凡斌²,

申江¹,

陈难先¹,

吴光恒³,

杨伏明³

(1)北京科技大学应用物理研究所,北京 100083; (2)河北工业大学材料学院,天津 300130; (3)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080; (4)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080;北京科技大学应用物理研究所,北京 100083; (5)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：TG2000067106)资助的课题.
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物理学报. 2005, 54(11): 5246-5250.

doi: 10.7498/aps.54.5246.

Er3(Fe, Co, M)29化合物(M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb)的结构与磁性

1. (1)北京科技大学应用物理研究所,北京 100083; (2)河北工业大学材料学院,天津 300130; (3)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080; (4)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080;北京科技大学应用物理研究所,北京 100083; (5)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

基金项目:

国家自然科学基金(批准号：TG2000067106)资助的课题.

收稿日期: 2005-01-20
修回日期: 2005-03-31
刊出日期: 2005-11-20

摘要: 合成了Er３Fe29-x-yCoxMy化合物(M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb )并用x射线衍射和磁测量等手段研究了它们的结构和磁性. 发现Fe基Er３(Fe,M)２９化合物结晶成哑铃对Fe-Fe无序替代的Th2Ni17型结构(P63/mmc空间群)而不能形成Nd3(Fe,Ti)２９型结构，因此其化学式也可以用Er2－n(Fe,M)17+2n (n=0.2)表示. 当Er３Fe29化合物中部分Fe原子被M原子所取代时，其居里温度均有一定程度的提高. 所有Er３(Fe,M)２９化合物在室温均为易面型各向异性. 当Er３(Fe,M)２９ (M=Cr, V)中的部分Fe原子被Co原子取代且Co原子数与Fe原子数达到一定比值时，得到一个单斜结构的新相. 磁测量表明Er３Fe19.5Co6V3.5在室温可能为单轴各向异性，在162K出现自旋重取向，其各向异性由易轴型变为易面型. 在5K下于难磁化方向磁化时观察到一个一级磁化过程(FOMP).

关键词:

English Abstract

Structure and magnetic properties of Er3(Fe, Co, M)29 compounds (M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb)

1.
(1)北京科技大学应用物理研究所,北京 100083; (2)河北工业大学材料学院,天津 300130; (3)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080; (4)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080;北京科技大学应用物理研究所,北京 100083; (5)中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100080;河北工业大学材料学院,天津 300130

Received Date: 20 January 2005
Accepted Date: 31 March 2005
Published Online: 20 November 2005

Abstract: A series of Er３(Fe, Co, M)２９ (M=Cr, V, Ti, Mn, Ga, Nb) compounds has been synthesized and their structure and magnetic properties have been investigates by means of x-ray diffraction and magnetic measurements. It is found that the Fe-based Er３(Fe,M)２９ compounds crystallize in the Th2Ni17-type structure with disordered substitution of the dumbbell Fe-Fe, instead of Nd3(Fe,Ti)２９-type structure, so its chemical formula can also be expressed as Er2－n(Fe,M)17+2n (n=0.2). Substitution of M for Fe in the Er３Fe29 compound leads to an increase in the Curie temperature. With the substitution of Co for Fe in the Er３(Fe,M)２９ (M=Cr, V) compounds, a new phase was found which crystallizes in monoclinic symmetry. The anisotropy of the Er３Fe19.5Co6V3.5 compound at room temperature is of easy-axis type and a spin reorientation transition from the easy-axis type to the easy-plane type anisotropy occurs when temperature decreases to 162K. A first order magnetization process (FOMP) was observed in the HMD magnetization curve of Er３Fe19.5Co6V3.5 at 5K, the critical field of the FOMP was derived to be 3.8T.

Keywords:

rare earth transition metal intermetallic compounds /
crystal structure /
magnetocrystalline anisotropy

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