Магнитные и магнитокалорические эффекты в системах с реверсивными переходами первого рода

В рамках модели взаимодействующих параметров магнитного и структурного порядков проведен теоретический анализ реверсивных магнитоструктурных фазовых переходов первого рода. Характерной особенностью последних является скачкообразное возникновение магнитного порядка при охлаждении, как в случае фазового перехода первого рода, и плавное исчезновение магнитного порядка при нагреве, как и в традиционном фазовом переходе второго рода. Такие переходы наблюдаются в некоторых сплавах магнитокалорической системы Mn$_{1-x}$Cr$_{x}$NiGe под давлением ($x$ = 0.11) и без него ($x$ = 0.18) и сопровождаются специфическими магнитными и магнитокалорическими особенностями. Феноменологическое описание этих особенностей проводится в рамках концепции мягкой моды для структурной подсистемы, претерпевающей структурный фазовый переход первого рода (P6$_{3}$/mmc-Pnma), и модели Гейзенберга для спиновой подсистемы. Для систем с магнитоструктурной неустойчивостью в рамках приближения молекулярного поля для спиновой подсистемы и приближения смещенного гармонического осциллятора для решеточной подсистемы показано, что реверсивные фазовые переходы возникают, когда температура магнитного разупорядочения находится в области температурного гистерезиса структурного фазового перехода первого рода $P6_3/mmc-Pnma$. Также показано, что двухпиковая форма изотермической энтропии, характерная для реверсивных переходов, обусловлена разделением вкладов структурной и магнитной энтропии.