Металлы
Индуцированные флуктуациями фазовые переходы и скирмионы в сильно коррелированных Fe$_{1-x}$Co$_{x}$Si с нарушенной кристаллической структурой типа В20
А. А. Повзнер,
А. Г. Волков,
Т. А. Ноговицына,
С. А. Бессонов Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
Аннотация:
В рамках спин-флуктуационной теории и с учетом результатов LDA+U+SO расчетов плотности электронных состояний рассматриваются концентрационные и температурные переходы в сильно коррелированных сплавах Fe
$_{1-x}$Co
$_x$Si с взаимодействием Дзялошинского–Мория (ДМ). Показано, что концентрационные переходы порядок-порядок с изменением знака левой спиновой киральности (при
$x$ < 0.2) на правую (при
$x\le$ 0.2
$x$ < 0.65), а при
$x\ge$ 0.65 вновь на левую, связаны с изменением знака параметра межмодового взаимодействия. При этом указано, что в области составов Fe
$_{1-x}$Co
$_{x}$Si с 0.2
$\le x$ < 0.65 возникают затянутые по температуре фазовые переходы первого рода, сопровождаемые возникновением промежуточной температурной области спинового ближнего порядка с нескомпенсированной локальной намагниченностью и ДМ-взаимодействием. Вo внешнем магнитном поле в этой температурной области при 0.2
$\le x$ < 0.65 возникают скирмионные микроструктуры. При
$x$ = 0.65 параметр межмодового взаимодействия становится равным нулю, дальний порядок становится ферромагнитным (т. к. из эксперимента следует компенсация ДМ-взаимодействия). Вместо затянутого перехода первого рода, при
$x$ = 0.65 возникает температурный переход второго рода. Построенные
$(h-T)$-диаграммы магнитных состояний Fe
$_{1-x}$Co
$_{x}$Si согласуются с экспериментом.
Ключевые слова:
геликоидальный ферромагнетизм, киральность, спиновые флуктуации, электронная и кристаллическая структура, скирмионы. Поступила в редакцию: 22.10.2020
Исправленный вариант: 22.10.2020
Принята в печать: 28.10.2020
DOI:
10.21883/FTT.2021.03.50579.227