Ferromagnetism and two magnetic phases in rutile (TiO2) implanted with cobalt ions: effect of substrate temperature and orientation

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Room-temperature ferromagnetism and two magnetic phases: cobalt metal nanoparticles and a solid solution of divalent cobalt ions have been observed in single-crystal rutile (TiO2) implanted with cobalt ions to high dose level. Here we present the results of our structural and magnetic studies showing an influence both the temperature and the orientation of TiO2 substrate during a cobalt ion implantation, as well the effect of post-implantation thermal annealing (in air or in vacuum) on ferromagnetism value and magnetic phase composition of Co-implanted rutile.

About the authors

E. M. Begishev

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420029, Kazan

I. R. Vakhitov

Kazan Federal University

Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420008, Kazan

N. M. Lyadov

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420029, Kazan

V. I. Nuzhdin

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420029, Kazan

V. F. Valeev

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420029, Kazan

V. V. Bazarov

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420029, Kazan

D. M. Kuzina

Kazan Federal University

Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420008, Kazan

R. I. Khaibullin

Zavoisky Physical-Technical Institute, FRC Kazan Scientific Center of the Russian Academy of Sciences

Email: begishev.evg@gmail.com
Russia, 420029, Kazan

References

  1. Diebold U. // Surf. Sci. Reports. 2003. V. 48. P. 53.
  2. Matsumoto Y., Murakami M., Shono T. et al. // Science. 2001. V. 291. P. 854.
  3. Gale E. // Semicond. Sci. Technol. 2014. V. 29. No. 10. Art. No. 104004.
  4. Khaibullin R.I., Tagirov L.R., Rameev B.Z. et al. // J. Phys. Cond. Matter. 2004. V. 16. P. L443.
  5. Akdogan N., Rameev B.Z., Khaibullin R.I. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2006. V. 300. P. e4.
  6. Khaibullin R.I., Ibragimov Sh.Z., Tagirov L.R. et al. // Nucl. Instrum. Meth. Phys. Res. B. 2007. V. 257. P. 369.
  7. Хайбуллин Р.И., Тагиров Л.Р., Ибрагимов Ш.З и др. // Уч. зап. КГУ. Сер. физ-мат. науки. 2007. Т. 149. Кн. 3. С. 31.
  8. Akdogan N., Nefedov A., Zabel H. et al. // J. Phys. D. 2009. V. 42. Art. No. 115005.
  9. Ачкеев А.А., Хайбуллин Р.И., Тагиров Л.Р. и др. // ФТТ. 2011. Т. 53. № 3. С. 508; Achkeev A.A., Khaibullin R.I., Tagirov L.R. et al. // Phys. Solid State. 2011. V. 53. No. 3. P. 543.
  10. Pinto J.V., Cruz M.M., da Silva R.C. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2005. V. 294. No. 2. P. 73.
  11. Wang C.M., Shutthanandan V., Thevuthasan S. et al. // J. Appl. Phys. 2005. V. 97. Art. No. 073502.
  12. Pinto J.V., Cruz M.M., da Silva R.C. et al. // Eur. Phys. J. B. 2007. V. 55. P. 253.
  13. Zhou S., Potzger K., Talut G. et al. // J. Appl. Phys. 2008. V. 103. Art. No. 07D530.
  14. Coey J.M.D., Venkatesan M., Fitzgerald C.B. // Nature Mater. 2005. V. 4. P. 173.
  15. Nefedov A., Akdogan N., Zabel H. et al. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 89. Art. No. 182509.
  16. Grant F. // Rev. Mod. Phys. 1959. V. 31. No. 3. P. 646.
  17. Губин С.П., Кокшаров Ю.А., Хомутов Г.Б., Юрков Г.Ю. // Успехи химии. 2005. Т. 74. № 6. С. 539; Gubin S.P., Yurkov G.Yu., Koksharov Yu.A., Khomutov G.B. // Russ. Chem. Rev. 2005. V. 74. No. 6. P. 489.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (282KB)
3.

Download (252KB)
4.

Download (407KB)
5.

Download (138KB)

Copyright (c) 2023 Е.М. Бегишев, И.Р. Вахитов, Н.М. Лядов, В.И. Нуждин, В.Ф. Валеев, В.В. Базаров, Д.М. Кузина, Р.И. Хайбуллин

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».