Technical Report of ISSP Ser. A: Number 2654

Abstract

The formation of the nitrides YFe2n(x), YFe3N(x) and Y6Fe23N(x) and their magnetic properties have been investigated. The nitrides are formed up to the composition of YFe2N(0.3), YFe3N(0.4) and Y6Fe23N6, retaining the original crystal structures. For all the compounds, nitrogen absorption leads to an apparent decrease in the low-field magnetization, whereas the Fe moment in high magnetic fields is not changed at all.The Curie temperature is almost independent of the nitrogen concentration although it varies by less than 1 percent. Anomalous dips in the magnetization-temperature curves occur around 230 K for Y6Fe23N(x) and around 200 K for YFe3N(x). These two nitrides also exhibit metamagnetic transitions at low temperatures. For Y6Fe23N5 the critical temperature above which the metamagnetism disappears is 250 K. The nitrogen-induced changes in the magnetic properties are explained by the modification of exchange interactions or the occurrence of strong local anisotropy.

窒化物YFe2Nx、YFe3NxおよびY6Fe23Nxの形成とそれらの磁気的性質について研究した。これら窒化物はもとの結晶構造を保持しつつ、YFe2No.3、YFe3No.4およびY6Fe23N6の組成で作られた。すべての化合物において窒素の吸収は低磁場磁化により明らかに減少する。一方Feモーメントは高磁場において全く変化しない。キュリー温度は1％以下で変化するが、窒素濃度とはほとんど無関係である。磁化-温度曲線における異常な凹みはY6Fe23Nxに対して230K付近、YFe3Nxに対して200K付近で生じる。これら2つの窒化物は低温において磁気転移を示す。Y6Fe23N5の場合、メタ磁性が消滅する臨界温度は250Kである。磁気的性質の窒素に誘発される変化を改良型交換相互作用および強い局所的異方性の出現により説明する。