Теоретический анализ формирования магнитоупорядоченных фаз в системах MnFeAsyP₁₋y и Mn₂₋xFexAs₀.₅P₀.₅ в модели коллективизированных электронов

Abstract

При использовании результатов расчетов из первых принципов и модельного подхода проведен анализ экспериментальных зависимостей намагниченности от магнитного поля в изоструктурных системах MnFeAsyP₁₋y (0,2 ≤ у ≤ 0,66) и Mn₂₋xFexAs₀.₅P₀.₅ (0,5 ≤ х ≤ 1,1). Показано, что основу электронного механизма изменения типа магнитоупорядоченных фаз в системе Mn₂₋xFexAs₀.₅P₀.₅ при катионном замещении составляет изменение электронного заполнения магнитоактивной d-зоны. В системе MnFeAsyP₁₋y c анионным замещением дестабилизация ферромагнитной и возникновение антиферромагнитной фазы при понижении концентрации As может быть обусловлено изменением ширины плотности электронных состояний вследствие значительного понижения объема элементарной ячейки.

При використанні результатів розрахунків з перших принципів та модельного підходу проведено аналіз експериментальних залежностей намагніченості від магнітного поля в ізоструктурних системах MnFeAsyP₁₋y (0,2 ≤ у ≤ 0,66) та Mn₂₋xFexAs₀.₅P₀.₅ (0,5 ≤ х ≤ 1,1). Показано, що основу електронного механізму зміни типу магнітоупорядкованих фаз в системі Mn₂₋xFexAs₀.₅P₀.₅ при катіонному заміщенні складає зміна електронного заповнення магнітоактивної d-зони. У системі MnFeAsyP₁₋y з аніонним заміщенням дестабілізація антиферомагнітної фази при пониженні концентрації As може бути обумовлена зміною ширини густини електронних станів внаслідок значного пониження об’єму елементарної комірки.

The experimental magnetic field dependences of magnetization in isostructural systems MnFeAsyP₁₋y (0.2 ≤ у ≤ 0.66) and Mn₂₋xFexAs₀.₅P₀.₅ (0.5 ≤ х ≤ 1.1) are analysed by using the results of calculations from the first principles and the model approach. It is shown that the basis of the electronic mechanism of changing the type of magnetic phases in the system Mn₂₋xFexAs₀.₅P₀.₅ with cationic substitution is the change in the filling of the d-band. In the system MnFeAsyP₁₋y with anionic substitution the destabilization of the ferromagnetic phase and the occurrence of an antiferromagnetic one with decreasing the arsenic concentration can be caused by a change of the width of density of electronic states, owing to a considerable reduction of the unit-cell volume.