Особенности поведения магнитосопротивления и магнитных свойств в Bi₉₅,₆₉Mn₃,₆₉Fe₀,₆₂

Abstract

Исследован текстурированный поликристалл Bi95,69Mn3,69Fe0,62, содержащий две фазы — висмутовую матрицу и включения α-BiMn фазы. Показано, что аномальное поведение температурных зависимостей намагниченности может быть связано с переориентационным переходом магнитных моментов Mn в α-BiMn фазе вследствие изменения знака константы магнитной анизотропии. Установлено, что в магнитном поле температурные зависимости электросопротивления ведут себя немонотонным образом, а магнитосопротивление положительно во всей области температур и достигает максимальной величины 3033% в магнитном поле 140 кЭ для ориентации, когда магнитное поле перпендикулярно транспортному току. Выявлена сильная анизотропия электросопротивления при измерениях в магнитном поле. Предполагается, что аномальное поведение температурных зависимостей электросопротивления в Bi₉₅,₆₉Mn₃,₆₉Fe₀,₆₂ по сравнению с чистым висмутом связано с изменением степени перекрытия между электронными и дырочными участками поверхности Ферми под влиянием магнетизма α-BiMn фазы, а также величины и направления внешнего магнитного поля.

Досліджено текстурований полікристал Bi95,69Mn3,69Fe0,62, що містить дві фази — вісмутову матрицю та включення α-BiMn фази. Показано, що аномальна поведінка температурних залежностей намагніченості може бути пов’язана з переорієнтаційним переходом магнітних моментів Mn в α-BiMn фазі внаслідок зміни знака константи магнітної анізотропії. Встановлено, що у магнітному полі температурні залежності електроопору поводяться немонотонним чином, а магнітоопір є позитивним у всій області температур та досягає максимальної величини 3033% у магнітному полі 140 кЕ для орієнтації, коли магнітне поле є перпендикулярним транспортному електричному струму. Виявлено сильну анізотропію електроопору при вимірюваннях у магнітному полі. Припускається, що аномальна поведінка температурних залежностей електроопору в Bi₉₅,₆₉Mn₃,₆₉Fe₀,₆₂ в порівнянні з чистим вісмутом пов’язана зі зміною ступеня перекриття між електронними і дірковими ділянками поверхні Фермі під впливом магнетизму α-BiMn фази, а також величини та напрямку зовнішнього магнітного поля.

The textured polycrystalline Bi₉₅,₆₉Mn₃,₆₉Fe₀,₆₂ containing two phases: the bismuth matrix and the α-BiMn phase inclusions, was studied. It is shown that the anomalous behavior of the temperature dependences of the magnetization can be associated with a reorientational transition of the magnetic moments of Mn in the α-BiMn phase due to a change in the sign of the magnetic anisotropy constant. It is established that in the magnetic field the temperature dependences of the electrical resistivity behave nonmonotonically, and the magnetoresistance is positive in the entire temperature range and reaches a maximum value of 3033% in a magnetic field of 140 kOe for orientation, when the magnetic field is perpendicular to the transport current. A strong anisotropy of the electrical resistivity is revealed in measurements in the magnetic field. It is assumed that the anomalous behavior of the electrical resistivity temperature dependences as compared to are related to change the degree of overlapping between electron and hole regions of the Fermi surface under the influence of the α-BiMn phase magnetism, as well as the magnitude and direction of the external magnetic field.