УДК 621.315.592
Н.А.Чернова
Московский государственный
университет им. М.В. Ломоносова
Исследована магнитная
восприимчивость (c ) сплавов Pb1-
xGexTe
(0< x< 0.1), легированных иттербием
(CYb=0.5? 3.0 at. %), в интервале температур 4.2< T<
300 K, в магнитных полях до 0.4 T. Обнаружено, что при
комнатной температуре исследуемые сплавы диамагнитны, вследствие диамагнетизма
кристаллической решетки. При понижении
температуры, диамагнитный сигнал уменьшается и
происходит переход сплавов в парамагнитное состояние. При гелиевой
температуре намагниченность
сплавов возрастает линейно с увеличением магнитного поля. Зависимость c (T)
описывается законом Кюри-Вейса с
отрицательной температурой Кюри (~ 2K),
указывающей на существование слабого антиферромагнитного
обменного взаимодействия между
ионами иттербия.
Для объяснения экспериментальных результатов
предложена модель равномерного распределение
ионов Yb3+, обладающих
локализованным магнитным моментом
(4f13,
S=1/2, L=3, J=L+S=7/2), в кристаллической
решетке
Pb1-xGexTe. Однако, концентрация магнитных
центров, оцененная в рамках этой модели из
полевой зависимости намагниченности при T=4.2 K и
из температурной зависимости магнитной
восприимчивости, оказывается значительно меньше
(N=(0.5* 3.0)* 1019 см-3), чем концентрация
ионов Yb в исследованных сплавах и концентрация
электрически активных примесных состояний,
оцененная ранее из исследования гальваномагнитных
свойств Pb1-xGexTe под давлением. Для
устранения указанного расхождения
рассматривается возможность замораживания
орбитального магнитного момента из-за
расщепления основного состояния 2F7/2
иона Yb3+ кубическим кристаллическим полем,
компенсация магнитного момента вследствие
образования кластеров, кроме того,
принимается во внимание существование части
ионов иттербия в немагнитном состоянии Yb2+
(4f14, S=0, L=0).