Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

Fe-Cr (47.68 at.% Cr) wartość parametru β, wyraźnie większa od 0.36 jak teŜ od wartości β
dla pozostałych stopów, moŜe mieć związek z niejednorodnością materiału. W literaturze
znane są przykłady materiałów ferromagnetycznych, dla których obserwowano odstępstwo
wykładników krytycznych β od przewidywanej w modelu Heisenberga wartości 0.36. Jednym
z nich jest materiał amorficzny Fe 5 Co 50 Ni 17-x Cr x B 16 Si 12 z 15 at.% domieszką chromu [135],
dla którego uzyskano β = 0.52. Tę podwyŜszoną wartość wykładnika β autorzy pracy [135]
wytłumaczyli moŜliwością powstania w materiale zlokalizowanych obszarów (utworzonych
przez silnie oddziałujące momenty magnetyczne) sprzęŜonych długozasięgowymi
oddziaływaniami. Rozkład temperatur Curie tych obszarów mógł ,,poszerzać” obszar
krytyczny przejścia materiału od stanu ferromagnetycznego do stanu paramagnetycznego,
a stąd stanowić przyczynę odstępstwa eksperymentalnej wartości wykładnika krytycznego β
od wartości przewidzianej teoretycznie. Podobny mechanizm moŜe z powodzeniem
tłumaczyć wynik uzyskany dla stopów Fe-Cr (47.68 at.% Cr).
ZaleŜność M(T) stopu Fe-Cr o największej spośród badanych koncentracji chromu
(x = 83.03 at.% Cr), spełniająca w wysokich temperaturach prawo Curie – Weissa:
C
χ( T ) = (7.3.23)
T −θ
(gdzie: C – stała Curie; θ - paramagnetyczna temperatura Curie)
z dodatnią temperaturą θ ~ 130 K (patrz rys. 18) wskazuje, Ŝe dominującym typem
oddziaływań w tym materiale są oddziaływania ferromagnetyczne.
Ferromagnetyczny wkład od wtrąceń widać teŜ, juŜ na pierwszy rzut oka, w samej zaleŜności
M(T) tego stopu (w niskich temperaturach - rys. 16), chociaŜ, zgodnie z diagramem faz
magnetycznych objętościowych stopów Fe-Cr, materiał o takim składzie chemicznym -
w obszarze niskich temperatur - powinien wykazywać właściwości fazy szkła spinowego
(o T f ~ 25 K). Wyników eksperymentalnej zaleŜności M(T) próbki o zawartości chromu
x = 83.03 at.% nie daje się jednak opisać w modelu Heisenberga, co moŜe świadczyć o duŜej
niejednorodności badanego materiału. Wobec tego uzasadnioną wydaje się aproksymacja
liniowa zaleŜności M(T) (rys. 19). Pozwala ona wyznaczyć w przybliŜeniu temperaturę Curie
fazy magnetycznej stopu Fe-Cr (83.03 at.% Cr): T C ∼ 92 K. Znaczna róŜnica oszacowanych
temperatur T C i θ wynika z faktu, Ŝe przejście badanego materiału do stanu
paramagnetycznego nie jest ostre lecz ,,rozmyte”. Rozmycie przejścia moŜe być wywołane
58