Studium magnetizace a rychlosti zvuku na monokrystalu ferimagnetické sloučeniny TmFe₅Al₇

Studium magnetizace a šíření zvuku v pulzních magnetických polích do 60 T na vysoce kvalitním monokrystalu ferimagnetické fáze TmFe₅Al₇ s Curieovou teplotou 193 K poskytlo neobvyklou kombinaci spontánních a polem indukovaných magnetických fázových přechodů. Tm je zdrojem jednoosé magnetické anizotropie, zatímco Fe preferuje anizotropii rovinnou. Soutěžení jednoosé a rovinné anizotropie vede k neobvyklé spinové reorientaci magnetických momentů ze směru osy c do bazální roviny při 64 K. Zároveň dochází k vymizení spontánního magnetického momentu z důvodu změny typu magnetického uspořádání z ferimagnetického na antiferomagnetické. Při nárůstu teploty na 82 K dochází k dalšímu fázovému přechodu 1. druhu. Při aplikaci magnetického pole ve směru snadné osy [001] dochází v teplotách pod 40 K k dalšímu polem indukovanému fázovému přechodu 1. druhu, který způsobuje paralelní uspořádání magnetických podmříží Tm a Fe v polích nad 30 T.

Teplotní závislost spontánního magnetického momentu TmFe₅Al₇. Magnetické fázové přechody mezi magnetickou strukturou planárního antiferomagnetu, planárního ferimagnetu a paramagnetu jsou vyznačeny přerušovanou čarou.

¹Institute of Physics, Academy of Sciences, Na Slovance 2, 182 21 Prague, Czech Republic
²Department of Condensed Matter Physics, Charles University, Ke Karlovu 5, 121 16 Prague, Czech Republic
³Dresden High Magnetic Field Laboratory (HLD), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, D-01314 Dresden, Germany
⁴Institute of Metal Physics, Ural Branch of Russian Academy of Sciences, Kovalevskaya 18, 620990 Ekaterinburg, Russia
⁵Institut für Festkörperphysik, TU Dresden, D-01062 Dresden, Germany