Анотація до роботи:

Терехов А.В. Особливості термодинамічних, електричних і магнітних властивостей потрійних сполук із структурою ThMn₁₂.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.07 - фізика твердого тіла. На правах рукопису. Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б. І. Вєркіна НАН України, Харків, 2007.

Дисертаційна робота присвячена комплексному вивченню термодинамічних, електричних і магніторезистивних характеристик складних потрійних сполук із структурою типу ThMn₁₂ в інтервалі температур 4.2-300 К, діапазоні частот 0-10⁸ Гц та магнітних полях 0-710³ Е.

Вперше виявлені надпровідність й ізотропний від’ємний магнітоопір (ВМО) в ряді (R, U)M₄Al₈ (де R – рідкісноземельні елементи, а також Y та Sc; M – перехідні елементи або Cu) сполук у слабких магнітних полях. Для пояснення ВМО в RM₄Al₈ сполуках запропоновані механізми, пов'язані з ефектом Кондо й станом спінового скла. Існування цих механізмів може бути обумовлено присутністю в даних сполуках деякої кількості атомів перехідного елемента у невластивих для них кристалографічних позиціях (8j), у той час, як більша частина цих атомів займає 8f - позиції. Вивчено вплив на ВМО і надпровідність в RM₄Al₈ сполуках заміни одних R і M - елементів на інші. Показано, що ВМО зменшується за величиною із зростанням атомного радіуса R - елемента, проте, заміна одного перехідного М - елемента на інший практично не позначається на величині від'ємного магнітоопору. Встановлено, що надпровідність в цих сполуках зникає при заміні немагнітного R - елемента на магнітний R - елемент або актинід.

Виявлена та досліджена анізотропія електропровідності в монокристалах YFe₄Al₈, ScFe₄Al₈ та UFe₄Al₈.

Виявлена нефермірідинна важкоферміонна поведінка в полікристалах YCr₄Al₈, CeCr₄Al₈ та YMn₄Al₈.

Вперше виявлені аномалії теплоємності та електроопору в UCu₄Al₈, UFe₄Al₈, UCu₅Al, U₃Ni₃Sn₄ при температурах, близьких до температур переходів ₁(43 К), ₂(37 К), ₃(23 К) і температури структурного переходу при Т60 К у чистому -урані. Висунуто припущення, що виявлені особливості пов'язані з ураном, що входить до складу цих сполук.

Присутність у досліджуваних матеріалах ізотропного ВМО, дозволяє надалі використовувати їх у мікроелектроніці й, у тому числі, в якості сенсорів магнітного поля.

Основні результати роботи можна сформулювати таким чином:

1. Вперше експериментально виявлені на температурних залежностях електроопору й теплоємності низькотемпературна особливість у вигляді максимуму та явище від'ємного магнітоопору (ВМО) у слабких магнітних полях (0 – 710³ Е) в полікристалах ScFe₄Al₈, CeFe₄Al₈, YCr₄Al₈, CeCr₄Al₈, YMn₄Al₈ і монокристалах YFe₄Al₈, ScFe₄Al₈, UFe₄Al₈ із кристалічною структурою типу ThMn₁₂. Показано, що зі зростанням атомного радіусу рідкісної землі величина ВМО знижується. Показано, що явище ВМО відсутнє у сполуках із Сu і Ag: UCu₄Al₈, LaAg₆In₆ і PrAg₆In₆;

2. Запропоновано й обґрунтовано механізм виникнення ВМО. Він полягає в тому, що частина атомів перехідного металу розташовується в нетипових для них 8j - позиціях кристалічної гратки й відіграє роль магнітних домішок, специфічним образом взаємодіючих з електронами провідності, що в решті решт призводить до виникнення ефекту Кондо й стану спінового скла. В такому випадку включення магнітного поля є відповідальним за придушення ефекту Кондо й появу ВМО. Не виключається, особливо в сполуках із залізом, і можливий внесок в механізм ВМО доменної структури;

3. Вперше за результатами досліджень теплоємності й електроопору в сполуках YCr₄Al₈, ScFe₄Al₈, YFe₄Al₈ і PrAg₆In₆ виявлена присутність надпровідних фаз;

4. Вперше виявлена й досліджена анізотропія електропровідності в монокристалах YFe₄Al₈, ScFe₄Al₈ та UFe₄Al₈;

5. Вперше виявлена нефермірідинна важкоферміонна поведінка в полікристалах YCr₄Al₈, CeCr₄Al₈ та YMn₄Al₈;

6. Вперше виявлені аномалії теплоємності та електроопору в UCu₄Al₈, UFe₄Al₈, UCu₅Al, U₃Ni₃Sn₄ при температурах, близьких до температур переходів (43 К), (37 К), (23 К) і температури структурного переходу при Т 60 К у чистому - урані. Висунуто припущення, що виявлені особливості пов'язані з ураном, що входить до складу цих сполук.

Публікації автора:

1. Гуревич А.М., Дмитриев В.М., Еропкин В.Н., Котур Б.Я., Пренцлау Н.Н., Суски В., Терехов А.В., Шлык Л.В. Импеданс и теплоемкость RM₄Al₈ и RAg₆In₆ соединений // ФНТ. –2001. –Т.27, №11. –С.1308-1316.

   Дмитриев В.М., Пренцлау Н.Н., Золочевский И.В., Ищенко Л.А., Котур Б.Я., Суски В., Талик Е., Терехов А.В. Сверхпроводимость, отрицательное магнитосопротивление и анизотропия электропроводности монокристаллов YFe₄Al₈ и ScFe₄Al₈ в диапазоне частот 0-10⁸ Гц // ФНТ. –2003. –Т.29, №11. –С.1189-1199.

   Дмитрієв В.М., Пренцлау М.М., Золочевський І.В., Ищенко Л.А., Котур Б.Я., Сускі В., Талік Є., Терехов А.В. Дослідження анізотропії питомого та поверхневого електроопору монокристалів YFe₄Al₈ та ScFe₄Al₈ в інтервалі температур 4.2 - 300 // Вісник Львівського Універсітету. Серія Фізична. -2004. –№37. -С. 18-26.

   Дмитриев В.М., Терехов А.В., Суски В. Обнаружение аномального пика электросопротивления монокристалла UFe₄Al₈ в области температур 160-100 К и отрицательного магнитосопротивления в полях до 400 Э // ФНТ. –2006. –Т.32, №10. –С.1241-1245.

   Дмитриев В.М., Пренцлау Н.Н., Гуревич А.М., Ищенко Л.А., Суски В., Терехов А.В., Троч Р. Низкотемпературные аномалии омических потерь в диапазоне частот 0-100 МГц, теплоемкости и линейных размеров образцов урана и некоторых его соединений // ФНТ. –2004. –Т.30, №6. –С.644-657.

   Dmitriev V.M., Prentslau N.N., Zolochevskii I.V., Ishchenko L.А., Kotur B.Ya., Suski W., Talik E., Terekhov A.V. Electrical and magnetic properties of YFe₄Al₈ and ScFe₄Al₈ single crystals in the 0-10⁸ range and 4.2-300 K temperature interval // Всеукраїнська конференція cтудентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “ЕВРИКА-2003”. – Львів (Україна). –2003.–C.48.

   Дмитриев В.М., Пренцлау Н.Н., Терехов А.В. Отрицательное магнитосопротивление в тройных соединениях RFe₄Al₈ (где R=Lu,Ce, Y, Sc,U) с кристаллической структурой типа ThMn₁₂ // Відкрита всеукраїнська конференція молодих вчених та науковців “Сучасні питання матеріалознавства”.– Харків (Україна). –2003. –C.10.

   Дмитриев В.М., Гуревич А.М., Пренлау Н.Н., Рыбальченко Л.Ф., Терехов А.В. Обнаружение сверхпроводящих фаз в магнитных соединениях RM₄Al₈ (R=Lu, Y, Sc, M=Fe, Cr) и с кристаллической структурой типа ThMn₁₂ // 6-я международная конференция “Физические явления в твердых телах”. – Харьков (Украина). –2003. –C.66.

   Terekhov A.V. Study of negative magnetoresystance in ternary compounds YM₄Al₈ (M=Cr, Mn, Fe) with ThMn₁₂ type structure // Всеукраїнська конференція cтудентів і молодих науковців з теоретичної та експериментальної фізики “ЕВРИКА-2004”.– Львів (Україна). –2004. –C.177-178.

   Терехов А.В. Сверхпроводимость и отрицательное магнитосопротивление в тройных соединениях RFe₄Al₈ (где R=Lu, Sc, Ce) // Конференція молодих вчених “Фізика низьких температур (КМВ ФНТ 2004)”. – Харків (Україна). –2004. –C.9.

   Dmitriev V.M., Prentslau N.N., Ishchenko L.A., Suski W., Terekhov A.V. UFe₄Al₈ negative magnetoresistance observation and investigation // 12^th Czech and Slovak conference on magnetism “CSMAG'04”. Koice (Slovakia). 2004. P.161.

   Terekhov A.V. Observation and investigation of negative magnetoresistance in UFe₄Al₈ single crystal // Конференція молодих вчених і аспірантів “ІЕФ-2005”. Ужгород (Україна). 2005. C.153.

   Терехов А.В. Аномальное поведение электросопротивления YbFe₄Al₈ в области температур 5735 К // Конференція молодих вчених “Фізика низьких температур (КМВ ФНТ 2005)”. – Харків (Україна). –2005. –C.14.