Các vật liệu liên kim loại đất hiếm-kim loại chuyển tiếp
5.3.1. Nhiệt độ trật tự
Hình 5.11 trình bày sự phụ thuộc vào nồng độ đất hiếm của nhiệt độ Curie của các hợp chất Y-T và Gd-T. Nhận thấy rằng có hai xu h−ớng thay đổi của TC có vẻ trái ng−ợc nhau: đối với hợp chất Y-Co và Y-Ni, nhiệt độ Curie giảm khi tăng nồng độ Y và trật tự từ biến mất đối với hợp chất YCo2 và YNi5, trong khi đó đối với các hợp chất Y-Fe, TC tăng với sự tăng nồng độ đất hiếm.
Hình5.11. Nhiệt độ Curie của các hợp chất Y-T và Gd-T. Để so sánh, nhiệt độ trật tự của các kim loại γ-Fe, hcp-Co và fcc-Ni cũng đ−ợc đ−a vào
Nhiệt độ Curie của các hợp chất này, nh− đã nói ở trên, chủ yếu do t−ơng tác T-T quyết định, tức là:
TC ~ nTTMT2/3kB (xem thêm biểu thức 3.16).
Điều này đúng với các hợp chất R-Co: khi tăng nồng độ đất hiếm, MT giảm, làm giảm TC. Đối với các hợp chất R-Fe, TC biến đổi theo xu h−ớng ng−ợc lại bởi vì hệ số tr−ờng phân tử nFeFe giảm khi tăng số phối vị ZFeFe (xem hình 3.23, ch−ơng III). Điều đó cũng có thể giải thích đ−ợc bằng cách áp dụng đ−ờng cong Bethe-Néel. Khi tăng nồng độ Fe, ví dụ trong hợp chất R2Fe17, trong cấu trúc tinh thể sẽ xuất hiện các cặp Fe-Fe ở vị trí “dumbell” có khoảng cách ngắn hơn rất nhiều so với các cặp Fe- Fe ở vị trí khác (xem hình 5.26 d−ới đây). Điều này không những làm giảm c−ờng độ t−ơng tác Fe-Fe mà còn có thể tạo nên các cặp t−ơng tác phản sắt từ giữa chúng. Đó là nguyên nhân làm giảm nhiệt độ trật tự từ.
Trong các hợp chất Y-Fe, Y-Co, Y-Ni, mặc dù TC có xu h−ớng phụ thuộc nồng độ khác nhau, nh−ng có một nhận xét rất thú vị là việc thay thế Y bởi các ion đất hiếm có từ tính, ví dụ nh− Gd chẳng hạn, đều làm tăng TC lên. Đó là do đóng góp của t−ơng tác R-T. Đặc biệt, còn có thể nhận xét chung rằng, ng−ợc với sự giảm của MT khi nồng độ đất hiếm tăng, ở đây đóng góp của t−ơng tác R-T vào TC, tức là hiệu số: TRT = [TC(Gd) - TC(Y)], lại tăng lên. Đây là dấu hiệu của sự tăng c−ờng của t−ơng tác trao đổi R-T theo nồng độ R mà ta sẽ xét tiếp sau đây.