Baric Transformation of the Nature of Magnetic Ordering and Magnetocaloric Properties in the Mn 1 –  x  Cr  x  NiGe System

V. I. Valkov; Вальков В. И.; A. V. Golovchan; Головчан А. В.; I. F. Gribanov; Грибанов И. Ф.; E. P. Andreychenko; Андрейченко Е. П.; O. Ye. Kovalev; Ковалев О. Е.; V. I. Mitsiuk; Митюк В. И.; A. V. Mashirov; Маширов А. В.

doi:10.31857/S0015323023600946

Baric Transformation of the Nature of Magnetic Ordering and Magnetocaloric Properties in the Mn_{1 – x}Cr_xNiGe System

Authors: Valkov V.I.¹, Golovchan A.V.¹, Gribanov I.F.¹, Andreychenko E.P.¹, Kovalev O.Y.¹, Mitsiuk V.I.², Mashirov A.V.³
Affiliations:
1. Galkin Donetsk Institute for Physics and Engineering
2. Research and Production Center for Materials Science, National Academy of Sciences of Belarus
3. Kotelnikov Institute of Radio engineering and Electronics (IRE), Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 124, No 11 (2023)
Pages: 1044-1050
Section: ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
URL: https://rjmseer.com/0015-3230/article/view/663015
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323023600946
EDN: https://elibrary.ru/HLYUAM
ID: 663015

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract

Abstract—

The isobaric temperature dependences of the magnetization and the magnetocaloric characteristics of alloys of the Mn_1 – xCr_xNiGe system are studied in a constant magnetic field up to 10 kOe in the range of hydrostatic pressures up to 12 kbar. It has been established that, with increasing pressure, the implementation of helimagnetic ordering undergoes qualitative changes from smooth hysteresis-free 2nd order phase transition to 1st order phase transitions, accompanied by the appearance of a temperature hysteresis and an increase in the magnetocaloric effect. Based on the exchange-structural model, an explanation is given for the mechanism of baric transformation of magnetic and magnetocaloric properties.

Keywords

magnetostructural phase transition, magnetocaloric effect, parameters of magnetic and structural orders

References

Niziol J.S., Zieba A., Zach R., Baj M., Dmowski L. Structural and magnetic phase transitions in Cox Ni1 − xMnGe system under pressure // JMMM. 1983. V. 38. P. 205–213.
Anzai S., Ozawa K. Coupled nature of magnetic and structural transition in MnNiGe under pressure // Phys. Rev. B. 1978. V. 18. P. 2173–2178.
Penc B., Hoser A., Baran S., Szytuła A. Helicoidal ordering in NiMn1 – xCrxGe for x = 0, 0.04, 0.11 and 0.18 // Phase Trans. 2018. V. 91. № 2. P. 118–127.
Duraj R., Szytuła A., Jaworska-Gołąb T., Deptuch A., Tyvanchuk Yu., Sivachenko A., Val’kov V., Dyakonov V. Pressure effect on magnetic phase transitions in slowly cooled NiMn1 – xCrxGe // J. Alloys Compounds. 2018. V. 741. P. 449–453.
Szytuła A., Baran S., Jaworska-Gołąb T., Marzec M., Deptuch A., Tyvanchuk Yu., Penc B., Hoser A., Sivachenko A., Val’kov V., Dyakonov V., Szymczak H. Influence of Cr doping on magnetocaloric effect and physical properties of slowly cooled NiMn1 − xCrxGe // Journal of Alloys and Compounds. 2017. V. 726. P. 978–988.
Грибанов И.Ф., Головчан А.В., Запорожец В.Д., Каменев В.И., Клищенко Л.Д., Коледов В.В., Митюк В.И., Сиваченко А.П. Влияние термической предыстории на барические особенности фазовых превращений в магнитокалорических сплавах Mn1 – xCrxNiGe // ФТВД. 2018. Т. 28. № 3. С. 13–23.
Соколовский В.В., Мирошкина О.Н., Бучельников В.Д. Обзор современных теоретических методов исследования магнитокалорических материалов // ФММ. 2022. Т. 123. № 4. С. 344–402.
Валиев Э.З. Энтропия и магнитокалорический эффект в ферромагнетиках и антиферромагнетиках // ФММ. 2007. Т. 104. № 1. С. 12–16.
Вальков В.И., Головчан А.В., Коледов В.В., Митюк В.И., Грибанов И.Ф., Запорожец В.Д., Тодрис Б.М., Сиваченко Т.С. Стимулирование магнитным полем и давлением магнитоструктурных фазовых переходов первого рода беспорядок–беспорядок, беспорядок–порядок в гелимагнетиках системы Mn1 – xCrxNiGe // ФТВД. 2019. Т. 29. № 3. С. 5–30.
Грибанов И.Ф., Головчан А.В., Запорожец В.Д., Каменев В.И., Клищенко Л.Д., Коледов В.В., Митюк В.И., Сиваченко А.П. Магнитные и магнитокалорические эффекты в системах с реверсивными переходами первого рода // ФТТ. 2021. Т. 63. № 5. С. 628–638.