Münster 1997 – wissenschaftliches Programm

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AM: Magnetismus

AM 4: Elektronentheorie und Modelle geordneter Spinstrukturen II

AM 4.3: Vortrag

Montag, 17. März 1997, 15:45–16:00, F4

Ab-initio Berechnung der linearen Magnetostriktion in Seltenerdmetallen — •S. Buck und M. Fähnle — Max-Planck-Institut für Metallforschung, Heisenbergstr. 1, 70569 Stuttgart

Seltenerdmetalle und Seltenerdmetall–Übergangsmetall-Legierungen besitzen eine sehr hohe lineare Magnetostriktion (einige Promille), was für viele technologische Anwendungen von großem Interesse ist. Es wird angenommen, daß diese Magnetostriktion hauptsächlich daher rührt, daß beim Verdrehen der Magnetisierung im Kristall die stark anisotrope 4f-Ladungsdichte aufgrund der sehr hohen Spin–Bahn-Kopplung praktisch starr mitgedreht wird und dabei durch Wechselwirkung mit allen anderen Ladungen im System zu einer Verrückung der Atompositionen führt. Andere anisotrope Effekte, z. B. Spin–Bahn-Kopplung der Valenzzustände oder anisotrope Austauschwechselwirkungen, sollen demgegenüber von untergeordneter Bedeutung sein. Dieses Modell wird durch ab–initio Rechnungen im Rahmen der lokalen Spindichtenäherung mit Zwangsbedingungen für die Beschreibung der 4f-Schale im Rahmen der full-potential linear-muffin-tin-orbital Methode untersucht. Der bei Gültigkeit des Modells vorhergesagte und auch experimentell beobachtete Vorzeichenwechsel der Magnetostriktionskonstanten beim Übergang von der oblaten 4f-Ladungsdichte des Tb zur prolaten Ladungsdichte des Er wird durch die Rechnung reproduziert. Die berechneten Magnetostriktionskonstanten stimmen recht gut mit den Meßwerten überein. Erste Ergebnisse für die intermetallische Verbindung TbFe₂ werden vorgestellt.