Peculiarities of magnetism on the verge of ferromagnetic ordering

Abstract

Tato práce je zaměřená na studium magnetických vlastností tří různých itinerantních feromagnetů obsahující 5f elektrony a jejich fázových diagramů - UCo0.990Ru0.010Al, UCoGa a URhGa. Pro všechny sloučeniny byly připraveny monokrystaly vysoké kvality Czochralského metodou v tří obloukové peci. Fyzikální vlastnosti za normálního tlaku byly studovány makroskopickými metodami (měření magnetizace, elektrického transportu a měrného tepla) a také mikroskopií magnetických sil. Měření byla provedena v širokém spektru vnějších podmínek a jejich kombinací (vysoký tlak, nízké teploty, vysoké magnetické pole). Pomocí těchto měření a vnějších podmínek jsme studovali zajímavé fyzikální vlastností a fázové diagramy. Vliv různé přípravy a tepelného zpracování byl zkoumán na dvou monokrystalech UCoGa. Žíháním lze docílit zlepšení kvality monokrystalu. Vypařování galia z taveniny vede k jeho nedostatku během růstu krystalu, což se projeví horší kvalitou v částech ingotu blíže k tavenině. Na obrázcích z mikroskopie magnetických sil bylo pozorováno větvení domén a úzké doménové stěny tvořené pouze atomy s magnetickými momenty v opačném směru. Připravili jsme vůbec první monokrystal URhGa. V teplotách pod teplotou přechodu TC = 41 K jsme pozorovali maximum v teplotní derivaci elektrického odporu a minimum v magnetoresistivitě....

This thesis focuses on the study of magnetic properties of three 5f electron itinerant ferromagnets UCo0.990Ru0.010Al, UCoGa and URhGa and investigation of their phase diagrams. The single crystals of high-quality were prepared by Czochralski method for all three compounds. The physical properties at ambient pressure were studied by macroscopic methods (magnetization, electrical transport and heat capacity measurements) and also by magnetic force microscopy (MFM). The measurements were done under various external conditions (high pressure, low temperatures, high magnetic field). Through all these measurements and external conditions we investigated the interesting physical properties and the ferromagnetic phase diagrams. Effect of different conditions during the preparation and the thermal treatment on UCoGa was studied on two different single crystals. We show that annealing leads to improved quality of samples and the gallium evaporation from the melt during the growth leads to lower quality in parts of the ingot closer to melt. MFM images of UCoGa below the ordering temperature show domain branching and narrow magnetic domains wall made only of neighboring atoms with opposing moments. We have grown first ever single crystal of URhGa with ferromagnetic ordering temperature TC = 41 K. Anomalous maximum in...