Программа спецкурса МАГНЕТИЗМ РЗМ И ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ОСНОВЕ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ И 3d - ПЕРЕХОДНЫХ МЕТАЛЛОВ. (10 семестр, 32 часа, зачет) Физико-химические свойства редкоземельных металлов (РЗМ) и их сплавов. Свойства ионов РЗМ. Электронная структура. Основное состояние. Магнитные моменты ионов редких земель. Энергетические уровни. Роль орбитального момента. Кристаллическая структура РЗМ иттриевой и цериевой подгрупп. Лантаноидное сжатие. Температурный и барический полиморфизм. Электронные фазовые переходы с изменением валентности. Магнитные структуры РЗМ по нейтронографическим данным. Магнитные свойства РЗМ и их сплавов. Косвенное обменное взаимодействие. Связь парамагнитных температур Кюри с обменными интегралами и параметрами магнитнокристаллического взаимодействия. Теория геликоидальных и спиральных структур. Зависимость периодов периодических структур от топологических особенностей поверхности Ферми. Экспериментальное исследование электронной структуры РЗМ с помощью метода аннигиляции позитронов. Теория магнитной анизотропии РЗМ. Экспериментальное исследование зависимости констант магнитной анизотропии от атомного номера, концентрации и температуры. Природа гигантской магнитострикции РЗМ. Ее зависимость от намагниченности и концентрации. Индуцированная полем и спонтанная магнитострикция. Связь магнитострикционных констант и зависимости обменных интегралов и констант магнитной анизотропии от межатомных расстояний. Магнитные фазовые переходы в РЗМ и их сплавах. Влияние фазовых переходов на энтропию, удельный объем, намагниченность. Трикритические точки. Магнитострикционная природа перехода геликоидальный антиферромагнетизм - ферромагнетизм. Электрические свойства РЗМ и их сплавов. Вклады в электросопротивление, обусловленные различными механизмами рассеяния. Зависимость магнонного вклада от спина. Анизотропия электросопротивления за счет анизотропии квадрупольного и обменного рассеяния. Магнитосопротивление. Магнитные структуры в кристаллических и аморфных РЗ интерметаллических соединениях. Спин-переориентационные переходы в ферромагнитных редкоземельных металлах, сплавах и соединениях. Ферро - и ферримагнетизм редкоземельных соединений. Соединения РЗМ с железом и кобальтом. Температура магнитной компенсации Тк и аномалии физических свойств вблизи Тк. Магнитная фазовая диаграмма в ферримагнитных редкоземельных сплавах. Эффективные обменные поля и их влияние на величину магнитострикции. Критерии возникновения гигантской магнитострикции. Магнитострикционные материалы с гигантской магнитострикцией на основе соединений со скомпенсированной магнитной анизотропией. Зонный магнетизм в интерметаллических соединениях РЗМ. Обменные взаимодействия и магнитные моменты. Теория зонного метамагнетизма. Метамагнитные переходы в соединениях РЗМ. Магнетизм силицидов и германидов, редких земель на основе композиций: РЗМ - 3d - переходной металл, - кремний (германий). Магнитные свойства гидридов и нитридов. Влияние водорода и азота на спин-переоринтационные переходы, магнитокристаллическую анизотропию и магнитострикцию. Введение элементов внедрения как метод управления магнитными характеристиками. Магнитокалорический эффект (МКЭ) в РЗ интерметаллических соединениях. МКЭ в области процессов вращения и парапроцесса. МКЭ при магнитных фазовых переходах. Особенности МКЭ в ферримагнетиках. Магнитные холодильные машины (МХМ). Рабочие тела для МХМ. Магнитное охлаждение для получения сверхнизких температур. Постоянные магниты на основе РЗМ (сплавы неодим-железо-бор и самарий-кобальт). Основные характеристики постоянных магнитов. Физические принципы, лежащие в основе технологии получения магнитожестких материалов. Нанокристаллические магнитожесткие РЗ сплавы. Редкоземельные материалы для термомагнитной и магнитооптической записи. Материалы с гигантским магнитосопротивлением и их использование в системах считывания информации. . Литература 1. Никитин С.А. Магнитные свойства редкоземельных металлов и их сплавов.- М., МГУ, 1989. 2. Белов К.П. Редкоземельные магнетики и их применение. - М., Наука, 1980. 3. Белов К.П., Белянчикова М.А., Левитин Р.З., Никитин С.А. Редкоземельные ферро- и антиферромагнетики. - М., Наука, 1965. 4. Тейлор К., Дарби М. Физика редкоземельных соединений. - М., Мир, 1974. 5. Финкель В.А. Структура редкоземельных металлов. - М., Металлургия, 1978. 6. Илюшин А.С. Введение в структурную физику редкоземельных интерметаллических соединений. - М., МГУ, 1984. 7. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. - М., Высшая школа, 1991. 8. Хандрих К., Кобе С. Аморфные ферро- и ферримагнетики. - М., Мир, 1983. 9. Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов. - М., Металлургия, 1986, 176 с. Автор программы, профессор С.А. Никитин