Uniform Pressure Effect on Magnetic Phase Transitions and Magnetization of Single Crystals of TbxY1−x Alloys

Abstract

The effect of uniform pressure up to 109 Pa on the magnetization of single crystals of TbxY1−x (x = 0.91 and 0.835) in the temperature range 78 to 300 K and magnetic fields up to 1.2 × 106 A/m in the base-plane of the single crystals is investigated. The effect of the uniform pressure on the magnetic phase diagram (H, T) and temperatures of the magnetic phase transitions is discussed. It is revealed that the temperature dependence of the specific magnetization on pressure (δσ-effect) is caused by the pressure effect on: (1) spontaneous magnetization at H > Hcr; (2) magnetic anisotropy constants; (3) critical magnetic field. In magnetic fields less than the critical field the temperature dependence of δσ-effect becomes more complicated and acquires both negative and positive values. A large value of δσ-effect ((∂σ/∂P ≈︁ −10−6 emu g−1 Pa−1) is obtained for the Tb0.835Y0.165 alloy. The temperature dependence of the volume magnetostriction and change of the hexagonal lattice basis area which reach large values ((ω ≈︁ 400 × 10−6, ΔSB/SB ≈︁ −700 × 10−6) are calculated. Der Einfluß von hydrostatischem Druck bis zu 109 Pa auf die Magnetisierung von TbxY1−x-Einkristallen (x = 0.91 und 0,835) wird im Temperaturbereich 78 bis 300 K und in Magnetfeldern bis zu 1,2 × 106 A/m in der Basisebene der Einkristalle untersucht. Der Einfluß von hydrostatischem Druck auf das magnetische Phasendiagramm (H, T) und Temperaturen der magnetischen Phasenübergänge wird diskutiert. Es wird gefunden, daß die Temperaturabhängigkeit der spezifischen Magnetisierung vom Druck (δσ-Effekt) durch den Druckeinfluß (1) der spontanen Magnetisierung bei H > Hcr; (2) der magnetischen Anisotropiekonstanten; (3) des kritischen Magnetfeldes verursacht wird. In Magnetfeldern kleiner als das kritische Feld wird die Temperaturabhängigkeit des δσ-Effekts komplizierter und nimmt sowohl negative als auch positive Werte an. Ein größerer Wert für den δσ-Effekt (∂σ/∂P ≈︁ −10−6 emu g−1 Pa−1) wird für die Tb0,835Y0,165-Legierung erhalten. Die Temperaturabhängigkeit der Volumen-Magnetostriktion und änderung der Basisfläche des hexagonalen Gitters, die große Werte erreichen (ω ≈︁ 400 × 10−6, δSB/SB ≈︁ −700 × 10−6) werden berechnet.