Numéro
J. Phys. France
Volume 43, Numéro 1, janvier 1982
Page(s) 155 - 163
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01982004301015500
J. Phys. France 43, 155-163 (1982)
DOI: 10.1051/jphys:01982004301015500

Itinerant electron metamagnetism

M. Shimizu1, 2

1  Laboratoire Louis-Néel, C.N.R.S.,166X, 38042 Grenoble Cedex, France
2  Permanent address: Department of Applied Physics, Nagoya University, Nogoya 464, Japan


Abstract
Rigorous conditions for the metamagnetic transitions between the paramagnetic and ferromagnetic states and between the weak ferromagnetic and normal ferromagnetic states are derived. The expressions for the conditions and the critical field are derived in the simple model for an itinerant electron system and for a combined system of localized magnetic moments and itinerant electrons. The results are applied to TiBe2, YCo2, Pd, compounds of rare earth metals and transition metals, Co(S, Se)2, etc. It is explained that TiBe2 and perhaps YCo2 and Pd will not show the metamagnetic transition in consistent with the experimental results.


Résumé
Les conditions rigoureuses pour les transitions métamagnétiques entre l'état paramagnétique et l'état ferromagnétique ou entre l'état ferromagnétique faible et l'état ferromagnétique normal sont déduites. Les expressions de ces conditions et celles des champs critiques sont obtenues dans un modèle simple pour un système d'électrons itinérants, et également pour un système plus complexe de moments magnétiques locaux et d'électrons itinérants. Les résultats sont appliqués à TiBe2, YCo2, Pd, à certains composés entre les métaux de terres rares et de transition, à Co(S, Se) 2, etc. Ils permettent d'expliquer que TiBe2 et, sans doute, YCo2 et Pd ne présentent pas la transition métamagnétique, en accord avec les résultats expérimentaux.

PACS
7510L - Band and itinerant models.
7530K - Magnetic phase boundaries (including magnetic transitions, metamagnetism, etc.).
7540 - Critical-point effects, specific heats, short-range order.

Key words
band model of magnetism -- beryllium alloys -- cobalt alloys -- cobalt compounds -- ferromagnetism -- magnetic moments -- metamagnetism -- palladium -- titanium alloys -- weak ferromagnetism -- ytterbium alloys