The magnetization process in rare earth iron laves phase compounds

HAL Id: jpa-00218983

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Submitted on 1 Jan 1979

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The magnetization process in rare earth iron laves phase compounds

G. Clark, B. Tanner, R. Sery, H. Savage

To cite this version:

G. Clark, B. Tanner, R. Sery, H. Savage. The magnetization process in rare earth iron laves phase com- pounds. Journal de Physique Colloques, 1979, 40 (C5), pp.C5-183-C5-183. �10.1051/jphyscol:1979566�.

�jpa-00218983�

The magnetization process in rare earth iron laves phase compounds

G. F . Clark and B. K. T a n n e r

Department of Physics, Durham University, Durham, England

a n d R. S. Sery a n d H . T. Savage

NSWC, White Oak, Silver Spring, MD 20190, U.S.A.

Abstract. — The ferromagnetic domain structures in single crystals of (Tb0 2 7Dy0 7 3)Fe2 and TbFe2 have been studied directly using synchroton X-radiation topography (SXRT) and the magneto-optical Kerr effect. In the demagnetized state at 290 K, a (110) oriented surface contains many non-1800 walls, oriented along crystallo- graphic directions, typically 50 um in width.

Synchrotron X-radiation topographs have been taken sequentially in increasing magnetic fields up to 3 kOe oriented in various directions in the specimen plane. After signifiant reorganization of the structures in low fields, an immobile_domain structure formed which persisted up to the highest fields available. Application of a field parallel to [111] resulted in immobile walls parallel to [111]. From consideration of the X-ray diffraction contrast in the synchrotron topographs we suggest that in the demagnetized state closure structures exist between domains magnetized in one of the < 111 > easy directions in the surface and an inclined < 111 > easy direction. The immo- bile structures consist of 109° walls between the two < 111 > easy directions inclined to the surface. From magneto- static considerations we see that such walls can lie in any plane containing [110] and as the component of magne- tization in the specimen plane is equal in sense and magnitude in both domains, the structure is immobile. The model is consistent with the wall behaviour observed directly and also with the bulk magnetization measurements made on the same single crystals. Once the immobile structure forms saturation proceeds only by magnetization rotation.

JOURNAL DE PHYSIQUE Colloque C 5 , supplément au n° 5, Tome 40, Mai 1979, page C5-183

Résumé. — Les structures des domaines ferromagnétiques dans des monocristaux de Tb0 2 7Dy0 7 3Fe2 et TbFe2

ont été étudiées directement par topographie X (rayonnement synchrotron) et par technique magnéto-optique (effet Kerr). Dans l'état désaimanté à 290 K, une surface parallèle aux plans (110) contient beaucoup de parois non à 180°, orientées selon des directions cristallographiques et de largeur typique 50 JJ..

Des topographies X ont été enregistrées pour des champs magnétiques jusqu'à 3 kOe orientés dans diverses directions du plan de l'échantillon. Après une réorganisation sensible des structures en champs faibles, une struc- ture immobile de domaines se forme ; elle persiste jusqu'au champ maximum disponible. L'application d'un champ parallèle à [111] donne des parois immobiles parallèles à [111]. Considérant le contraste de la diffraction X dans les topographies, nous suggérons que, dans l'état désaimanté, des structures existent entre des domaines aimantés selon l'une des directions faciles { 111 > de la surface et une direction facile < 111 > inclinée. Les struc- tures immobiles consistent en parois à 109° entre deux directions < 111 > inclinées par rapport à la surface. Par des considérations magnétostatiques, nous voyons que de telles parois peuvent se trouver dans tout plan conte- nant [110] : comme la composante de l'aimantation dans le plan de l'échantillon est identique en sens et gran- deur dans les deux domaines, la structure est immobile. Le modèle est en accord avec le comportement des parois observé directement et aussi avec les mesures de l'aimantation globale faite sur les mêmes monocristaux. Une fois la structure immobile formée, la saturation s'opère uniquement par rotation de l'aimantation.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1979566