CC BY
4ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ
Abduraxmonov A.M.
Jizzax politexnika instituti Qushakov Sh.D.
Jizzax politexnika instituti
Er-(Al,Cu,In) SISTEMASIDA AMAL QILUVCHI ALMASHINUV O'ZARO TA'SIRINI YARIM EMPERIK USULDA O'RGANISH
Anatatsiya: Toza Er va uning nomagnit metallar Al, Cu va In bilan birikmalari magnit qabul qiluvchanligining temperaturaga bog'lanishi fx(T)] 20-1700°C tempraturalar oralig'ida, qattiq va suyuq holatlarda o'rganildi. Toza Er va o'rganilgan birikmalarning erish jarayoni ularningx(T) bog'lanishiga sezilarli ta'sir ko'rsatmasligi aniqlandi. Er-Al sistemasidagi barcha birikmalarning, Er-In sistemasidagi Er2In vaEr5In birikmalarning erishida bu bog'lanishning sinib o'zgarishi, qolgan birikmalarning erishida esa kuchsiz sakrash bilan o'zgarishi kuzatildi. Bu tajribaviy dalil o'rganilgan namunalarning magnit xossasini hosil qiluvchi 4f-elektronlarning energetik holati ularning erish jarayonida o'zgarmasligidan dalolat beradi.
Kalit so'zlar: Kyuri tempraturasi, De Jen faktori, Lande fanktori, Ruderman-Kittel funksiyasi.
Abdurakhmanov A.M.
Jizzakh Polytechnic Institute Kushakov Sh.D.
Jizzakh Polytechnic Institute
SEMI-EMPIRICAL METHOD OF STUDYING THE INTERACTION OF ACTIVE EXCHANGE IN THE Er-(Al,Cu,In) SYSTEM
Summary: Temperature dependence of magnetic susceptibility [h(T)J of pure Earth and its compounds with non-magnetic metals Al, Cu and In was studied in the temperature range of20-1700°C, in solid and liquid states. It was found that the melting process of pure Earth and studied compounds does not have a significant effect on their x(T) binding. In the melting of all compounds in the Er-Al system, Er2In and Er5In compounds in the Er-In system, a breaking change of this bond was observed, and in the melting of the remaining compounds, it changed with a weak jump. This experimental evidence indicates that the energetic state of 4f-electrons, which form the magnetic properties of the studied samples, does not change during their melting.
Key words: Curie temperature, De Gen factor, Lande functor, RudermanKittel function.
KEMning magnit xossasini kristall panjara tugunlarida o'troqlashgan 4f-elektronlar hosil qiladi. 4f-elektronlar kristall panjara tugunlarida 5s25p6 elektronlar bilan kristall panjara maydonidan himoyalangan bo'ladi. KEMda magnit tartiblangan holatni 4f-elektronlarning, panjara tugunlari orasida erkin harakatlanuvchi, 5d1va6s2 elektronlar orqali o'zaro ta'siri hosil qiladi.
Bunday o'zaro ta'sirga bilvosita almashinuv o'zaro ta'sir deyiladi. Bunday o'zaro ta'sirining energetik o'lchovi vazifasini o'rganilgan Er-(Al,Cu,In) sistemalaridagi birikmalarning paramagnit Kyuri tempraturasi 6p bajaradi. 6pva bilvosita almashinuv o'zaro ta'sir parametri (yoki integrali) A orasida, bog'lanish, ya'ni quyidagi bog'lanish mavjud:
= — (1)
v 3kB w
Bu ifodadan quydagini olamiz:
kB G
Bu ifodadagi de Jen faktori G quyidagicha aniqlanadi: G=(gj - 1)2J(J+1)(3)
Bundagi Lande fanktori gy quyidagicha aniqlanadi.
_ , [J(J + 1) + S(S + 1)-L(L + 1)]//t,
9j _1 + 2J(J+1 (4)
Bundan L, S va J- 4f-elektronlarning, Xund qoidalari bo'yicha aniqlanadigan, to'la orbital, to'la spin va to'la mexanik moment kvant sonlari. [1]
Toza Erda amal qiladigan bilvosita o'zaro ta'sir uchun (2) ifoda quyidagi ko'rinishda yoziladi:
±JÊE (5)
Bundagi GEr -Er uchun de Jen faktori bo'lib quyidagi ifoda yordamida hisoblanadi:
Ge^-1)2 J(J+1) (6)
Er-NM (NM=Al,Cu,In) sistemalaridagi birikmalar uchun (3.2) ifodadagi de Jen faktorini, additivlik qoidasiga asosan, quyidagi ifoda yordamida hisoblash mumkin:
G=(1-o) GEr + OGnm (7)
Bundagi o-NMning atom ulushlaridagi konsentratsiyasi, Gnm - nomagnit metallar (Al,Cu,In) uchun de Jen faktori, ya'ni Gnm=(^j-1)2 J(J+1).(8)
Er3+ - ioni uchun asosiy va birinchi uyg'ongan energetik holatlar energiyalarining farqi - ÀE issiqlik energiyasi-kBTdan ancha katta.Shuning uchun ham (3.6) bo'yicha GEr - ni hisoblashda Er3+ ionining asosiy energetik holati uchun Lande faktori va J ning qiymatlaridan foydalanish mumkin: g0=6/5 va J=15/2. Al3+, Cu1+va In3+ ionlarning asosiy energetik holat terimi 1So bo'lgani uchun (3.8) ifodaga asosan Gnm=0 bo'ladi. Buniva (3.7)ni hisobga olib (3.2)dan
o'rganilayotgan birikmalardagi bilvosita almashinuv o'zaro ta'sir parametrini hisoblash uchun quyidagini olamiz:
' - 3flr .(3.9)
kB (1 -x)GEr v 7
Bu ifodadan o'z navbatida quyidagini olamiz:
■(l-ô) (g3 — 1)2 J(J+1)(3.10)
Shunday qilib,(3.1) va(3.10) ifodalarni tahlil qilib toza KEM, xususan Er va uning nomagnit metallari bilan ekviatom tarkibli birikmalarining paramagnit Kyuri temperaturasi de Jen faktori orasida chiziqli proporsionallik mavjud degan xulosaga kelish mumkin. Bu RKKI nazariyasining xulosalaridir. [2,3]
(3.2) va (3.9) bo'yicha parametrini hisoblash natijalari 3.2 -
jadvalda keltirilgan.3.2-jadvalni tahlil qilib quyidagilarni aytish mumkin: Er-Al va Er-Cu sistemalarida^/^ parametrlarining qiymati Al atomi
konsentratsiyasining oshishi bilan, biron-bir qonuniyatga bo'ysinmagan holda o'zgaradi. Bu parametrning qiymati namunalar qattiq holatdan suyuq holatga o'tganda oshadi.
Er-In sistemasida parametrning qiymati birikmalarning qattiq
holatida indiy konsentratsiyasining oshishi bilan dastlab oshadi (Er2lnda), so'ngra kamayadi;Indiyning konsentratsiyasi 55 at.%dan ortiq bo'lgan birikmalarda(Er3ln5,ErIn3) ning ishorasi musbatdan manfiyga o'zgaradi va
indiy konsentratsiyasi oshishi bilan yana kamayadi. Suyuq holat uchun ham taxminan shunday qonuniyat kuzatiladi.Bu sistemada ham namunalarqattiq holatdan suyuq holatga o'tganda^/^ ning qiymati oshadi.. [6]
A parametrning kattaligi va ishorasi Ruderman-Kittel funksiyasi F(x)ning magnit ionlar orasidagi masofaga(|ftn — /^1) bog'liqligi bilan aniqlanadi. A-parametr ishorasining o'zgarishi F(x) funksiyaning osillatsion xarakteri, yani uning ishorasining o'zgarishi bilan bog'liq.. [7]
1-jadval
Er-(Al,Cu,In) sistemalarida amal qiladigan bil vosita almashinuv o'zaro ta'sir
parametrining qiymatlari
Birikma 6p, K X, K
Qattiq holat Suyuq holat Qattiq holat Suyuq holat
Er 58 110 62,8 129,4
Er2 Al 52 98 91,7 172,8
Er3 Al -14 96 -27,4 188,2
Er Al 19 95 44,7 223,4
Er Al2 3 112 10,7 399,1
Er А1з 6 174 28,2 818,5
Er Cu -17 448 -40 1054
Er Cu2 8 53 28,6 189,3
Er Cu5 «0 403 «0 2812
Er2ln 52 98 91,2 171,9
Er5ln3 23 160 43,4 301.9
a-Er In 5 95 11,7 222,6
Er3 In5 -3 80 -9,4 250
Er In3 -6 174 -28,1 815,6
Demak Er kristall panjarasida diamagnit matritsa- In3+ ionlari joylashganda magnit matritsa Er3+ ionlari orasidagi masofa oshadi. Bu o'z navbatida In konsentratsiyasi oshishi bilan A parametrining kamayishiga olib keladi. Shunday qilib, o'rganilgan sistemalarda, toza Er dagidek, RKKI turdagi almanishinuv o'zaro ta'siri amal qiladi deyishimiz mumkin.. [8,9,10]
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. ВонсовскийС.В. «Магнетизм». - М.: Наука, 1971 - 1032с,
2. ТейлорК., ДарбиМ. «Физикаредкоземельных соединений».-М.: Мир, 1974 - 374с.
3. Белов К.П., Велянчикова М. «Редкоземельные ферромагнетики и антиферромагнетики». -М.: Наука, 1985 - 320с.
4. Тейлор К. Интерметаллических соединений редкоземельных металлов. -М.: Мир, 1974 - 374с.
5. Аражис С., Колвин Р. Парамагнитная восприимчивость редкоземельных металлов при повышенных температурах. В.Сб.: «Новые исследования редкоземельных металлов». - М.: Мир, 1984. с.100-135.
6. Кондон Е., Шортли Г. «Теория атомных спектров». - М.: И.Л. 1949, с. 189-191.
7. Эллиот Р.П. Структуры двойных сплавов. Т.1. -М.: «Металлургия», 1970.- 455 с.
8. Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двайных металлических систем. М.: «Машиностроение», 1997, Т.2, с. 1024.
9. YatsenkoS.P., SemyanikovS.S., ShakarovA.O., FedorovaE.G. Phase diagrams of binary rare larth metal-indium systems//J.Less-Conm. Metals.- 1983.- v.90.-№1.- рр.95-108.
10. Van Flack J.H. The theory of electric and magnetic suscertibilities. -Oxford: Univ. pess, 1932 - 384p.
