Magnetic Phase Transitions in Fe1 – xZnxCr2S4 Alloy: Method of Random Exchange Interaction Fields

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Abstract

The article studies the magnetic properties of the Fe1 – xZnxCr2S4 alloy using the method of random fields of exchange interaction. The critical concentrations are determined at which a transition from the ferrimagnetic state to the spin-glass state (x = 0.66) is observed, followed by a transition to the antiferromagnetic state (x = 0.99). A magnetic phase diagram is constructed, which compares the results of calculation with experiment.

About the authors

V. I. Belokon

Department of Theoretical Physics and intelligent technologies, Institute of High Technologies and Advanced Materials,
Far Eastern Federal University, Russky Island

Email: dyachenko.oi@dvfu.ru
Russia, 690922, Vladivostok

O. I. Dyachenko

Department of General and Experimental Physics, Institute of High Technologies and Advanced Materials,
Far Eastern Federal University, Russky Island; Department of General and Experimental Physics, Institute of High Technologies and Advanced Materials,
Far Eastern Federal University, Russky Island

Author for correspondence.
Email: dyachenko.oi@dvfu.ru
Russia, 690922, Vladivostok; Russia, 690922, Vladivostok

References

  1. Berry F.J., Dmitrieva T.V., Ovanesyan N.S., Lyubutin I.S., Thomas M.F., Sarkisyan V.A., Ren X., Aminov T.G., Shabunina G.G., Rudenko V., Vorotynov A., Dubinskaya Yu.L. Magnetic order in FeCr2S4-type chalcogenide spinels // J. Phys.: Condensed Matter. 2007. V. 19. № 26. P. 266204.
  2. Ramirez A.P., Cava R.J., Krajewski J. Colossal Magnetoresistance in Cr-Based Chalcogenide Spinels // Nature. 1997. V. 386. P. 156.
  3. Fritsch V., Deisenhofer J., Fichtl R., Hemberger J., Krug von Nidda H.-A., Mücksch M., Nicklas M., Samusi D., Thompson J.D., Tidecks R., Tsurkan V., Loidl A. Anisotropic colossal magnetoresistance effects in Fe1 – xCuxCr2S4 // Phys. Rev. B. 2003. V. 67. P. 144 419.
  4. Hemberger J., Lunkenheimer P., Fichtl R. et al. Relaxor ferroelectricity and colossal magnetocapacitive coupling in ferromagnetic CdCr2S4 // Nature. 2005. V. 434. P. 364.
  5. Yamasaki Y., Miyasaka S., Kaneko Y., He J.-P., Arima T., Tokura Y. Magnetic Reversal of the Ferroelectric Polarization in a Multiferroic Spinel Oxide // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 207 204.
  6. Weber S., Lunkenheimer P., Fichtl R., Hemberger J., Tsurkan V., Loidl A. Colossal Magnetocapacitance and Colossal Magnetoresistance in HgCr2S4 // Phys. Rev. Lett. 2006. V. 96. P. 157202.
  7. Mertinat M., Tsurkan V., Samusi D., Tidecks R., Haider F. Low-temperature. Structural transition in FeCr2S4 // Phys. Rev. B. 2005. V. 71. P. 100408(R).
  8. Kalvius G.M. Low temperature incommensurately modulated and noncollinear spin structure in FeCr2S4 // J. Phys.: Condens. Matter. 2010. V. 22. P. 052205.
  9. Choi K.Y. Anomalous electronic, phonon, and spin excitations in the chalcogenide spinel FeCr2S4 // J. Phys.: Condens. Matter. 2007. V. 19. P. 145 260.
  10. Aminov T.G., Kirdyankin D.I., Shabunina G.G., Novotortsev V.M. The study of magnetic phase diagram of Fe1 – xZnxCr2S4 solid solutions // J. Solid State Chemistry. 2013. V. 204. P.123.
  11. Аминов Т.Г., Кирдянкин Д.И., Шабунина Г.Г., Мыслицкий О.Е., Новоторцев В.М. Магнитная фазовая диаграмма твердых растворов Fe1 – xZnxCr2S4 // Конденсированные среды и межфазные границы. 2012. Т. 14(4). С. 405.
  12. Belokon V., Semkin S. Random field method in the theory of ferromagnetism of binary alloys // J. Exp. Theor. Phys. 1993. V. 104 (5). P. 3784.
  13. Belokon V., Nefedev K. Distribution function for random interaction fields in disordered magnets: Spin and macrospin glass // J. Exp. Theor. Phys. 2001. V. 93(1). P. 136.
  14. Belokon V.I., Dyachenko O.I., Lapenkov R.V., Chibiriak E.V. Variety of Types of Magnetic Ordering: The Method of Random Exchange Interaction Fields // Phys. Met. Metal. 2020. V. 121(8). P. 729.
  15. Belokon V., Trofimov A., Dyachenko O. Oguchi’s method and random interaction fields’ method: Investigation of properties of ferromagnetic materials // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 471. P. 501.
  16. Lin L., Zhu H.X., Jiang X.M., Wang K.F., Dong S., Yan Z.B., Yang Z.R., Wan J.G., Liu J.-M. Coupled ferroelectric polarization and magnetization in spinel FeCr2S4 // Sci. Rep. 2014. V. 4. P. 6530.
  17. Белоконь В.И., Лапенков Р.В., Дьяченко О.И. Магнитная восприимчивость сплавов ниже порога перколяции // ФММ. 2023. Т. 124(1). С. 24.
  18. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1984. С. 208.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (358KB)
3.

Download (10KB)
4.

Download (51KB)
5.

Download (44KB)
6.

Download (55KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».