Magnitnye mezhchastichnye vzaimodeystviya i polevaya zavisimost' temperatury superparamagnitnoy blokirovki v poroshkovoy sisteme ul'tramalykh chastits ferrita nikelya

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

С целью установления влияния магнитных межчастичных взаимодействий на процессы суперпарамагнитной блокировки, исследована и проанализирована зависимость температуры суперпарамагнитной блокировки от внешнего магнитного поля TB(H) для порошковой системы наночастиц феррита никеля. Особенностями данной системы являются: (1) малый размер частиц (средний размер ∼4–5 нм); (2) выраженная структура “ядро/оболочка” частиц, в которой магнитный момент частицы сформирован ферримагнитно упорядоченным “ядром”, а спины поверхностного слоя, толщиной около 1 нм, не участвуют в формировании этого магнитного момента. Для описания экспериментальной зависимости TB(H), полученной методом статической магнитометрии, привлечена модель случайной анизотропии, рассматривающая влияние магнитных межчастичных взаимодействий на величину ТB во внешнем поле. Проведенный анализ показал наличие сильных магнитных взаимодействий в исследованной системе, которые проявляются в резком уменьшении ТB в области слабых полей, и позволил получить количественные оценки интенсивности и энергии магнитных межчастичных взаимодействий, а также определить константу магнитной анизотропии индивидуальных частиц (без влияния магнитных межчастичных взаимодействий). В качестве возможного источника магнитных межчастичных взаимодействий обсуждается роль подсистемы поверхностных спинов, которые, по данным мнимой части магнитной восприимчивости, проявляют признаки коллективного поведения.

References

  1. H.A. Khan,M.K. Sakharkar, A. Nayak, U. Kishore, and A. Khan, Nanobiomaterials 2018, 357 (2018).
  2. L.M. Mart´ınez-Prieto, J. Marbaix, J.M. Asensio, C. Cerezo-Navarrete, P.-F. Fazzini, K. Soulantica, B. Chaudret, and A. Corma, ACS Appl. Nano Mater. 3, 7076 (2020).
  3. A. Ali, T. Shah, R. Ullah, P. Zhou, M. Guo, M. Ovais, Z. Tan, and Y. Rui, Front. Chem. 9, 629054 (2021).
  4. С.В. Столяр, О.А. Ли, Е.Д. Николаева, Н.М. Боев, А.М. Воротынов, Д.А. Великанов, Р.С. Исхаков, В.Ф. Пьянков, Ю.В. Князев, О.А. Баюков, А.О. Шохрина, М.С. Молокеев, А.Д. Васильев, ФТТ 65, 1006 (2023).
  5. С.В. Столяр, О.А. Ли, Е.Д. Николаева, А.М. Воротынов, Д.А. Великанов,Ю. В. Князев, O.A. Баюков, Р.С. Исхаков, В.Ф. Пьянков, М.Н. Волочаев, ФММ 124, 182 (2023).
  6. S.V. Stolyar, O.A. Li, A.M. Vorotynov, D.A. Velikanov, N.G. Maksimov, R. S. Iskhakov, V.P. Ladygina, and A.O. Shokhrina, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 88, 536 (2024).
  7. S.V. Stolyar, E.D. Nikolaeva, O.A. Li, D.A. Velikanov, A.M. Vorotynov, V. F. Pyankov, V.P. Ladygina, A.L. Sukhachev, D.A. Balaev, and R. S. Iskhakov, Inorganic Materials: Applied Research 15, 927 (2024).
  8. J.-H. Lee, Y. Kim, and S.-K. Kim, Sci. Rep. 12, 5232 (2022).
  9. A.A. Krasikov, Y.V. Knyazev, D.A. Balaev, D.A. Velikanov, S.V. Stolyar, Y.L. Mikhlin, R.N. Yaroslavtsev, and R. S. Iskhakov, Physica B: Condensed Matter 660, 414901 (2023).
  10. K. Nadeem, M. Kamran, A. Javed, F. Zeb, S. S. Hussain, M. Mumtaz, H. Krenn, D.V. Szabo, U. Brossmann, and X. Mu, Solid State Sciences 83, 43 (2018).
  11. A.M. Pereira, C. Pereira, A. S. Silva, D. S. Schmool, C. Freire, J.-M. Gren`eche, J.P. Ara´ujo, J. Appl. Phys. 109, 114319 (2011).
  12. A. Aharoni, J. Appl. Phys. 61, 3302 (1987).
  13. F. Bodker, S. Morup, and S. Linderoth, Phys. Rev. Lett. 72, 282 (1994).
  14. Yu.V. Knyazev, D.A. Balaev, V. L. Kirillov, O.A. Bayukov, and O.N. Mart’yanov, JETP Lett. 108, 527 (2018).
  15. F.G. Silva, J. Depeyrot, Yu.L. Raikher, V. I. Stepanov, I. S. Poperechny, R. Aquino, G. Ballon, J. Geshev, E. Dubois, and R. Perzynski, Sci. Rep. 11, 5474 (2021).
  16. D.A. Balaev, I. S. Poperechny, A.A. Krasikov, S.V. Semenov, S. I. Popkov, Y.V. Knyazev, V. L. Kirillov, S. S. Yakushkin, O.N. Martyanov, and Yu.L. Raikher, J. Phys. D: Appl. Phys. 54, 275003 (2021).
  17. S. Morup, D.E. Madsen, C. Fradsen, C.R.H. Bahl, and M. F. Hansen, J. Phys.: Condens. Matter 19, 213202 (2007).
  18. K. Nadeem, H. Krenn, T. Traussnig, R. W¨urschum, D.V. Szab´o, and I. Letofsky-Papst, J. Magn. Magn. Mater. 323, 1998 (2011).
  19. A.M. Pereira, C. Pereira, A. S. Silva, D. S. Schmool, C. Freire, J.-M. Gren`eche, J.P. Ara´ujo, J. Appl. Phys. 109, 114319 (2011).
  20. M. Tadic, D. Nikolic, M. Panjan, and G. R. Blake, J. Alloys Compd. 647, 1061 (2015).
  21. V. Russier, J. Magn. Magn. Mater. 409, 50 (2016).
  22. L. L. Afremov, S.V. Anisimov, and I.G. Iliushin, Chin. J. Phys. 70, 324 (2021).
  23. D.A. Balaev, A.A. Krasikov, Y.V. Knyazev, R.N. Yaroslavtsev, D.A. Velikanov, Y. L. Mikhlin, M.N. Volochaev, O.A. Bayukov, V.P. Ladygina, S.V. Stolyar, and R. S. Iskhakov, Nano-Struct. Nano-Objects 37, 101089 (2024).
  24. Yu.V. Knyazev, D.A. Balaev, S.A. Skorobogatov, D.A. Velikanov, O.A. Bayukov, S.V. Stolyar, R.N. Yaroslavtsev, and R. S. Iskhakov, Phys. Rev. B 107, 115413 (2023).
  25. D.A. Balaev, S.V. Semenov, A.A. Dubrovskiy, S. S. Yakushkin, V.L. Kirillov, O.N. Martyanov, J. Magn. Magn. Mater. 440, 199 (2017).
  26. O. Petracic, Superlattices and Microstructures 47, 569 (2010).
  27. J.M. Vargas, W.C. Nunes, L.M. Socolovsky, M. Knobel, and D. Zanchet, Phys. Rev. B 72, 184428 (2005).
  28. M. Knobel, W.C. Nunes, H. Winnischofer, T.C.R. Rocha, L.M. Socolovsky, C. L. Mayorga, and D. Zanchet, J. Non-Cryst. Solids 353, 743 (2007).
  29. А.А. Красиков, Ю. В. Князев, Д.А. Балаев, С. В. Столяр, В.П. Ладыгина, А.Д. Балаев, Р.С. Исхаков, ЖЭТФ 164, 1026 (2023).
  30. F. Fabris, K.-H. Tu, C.A. Ross, and W.C. Nunes, J. Appl. Phys. 126, 173905 (2019).
  31. RJ. Tackett, A.W. Bhuiya, and C. E. Botez, Nanotechnology 20, 445705 (2009).
  32. S. Mitra, K. Mandal, and P. Anil Kumar, J. Magn. Magn. Mater. 306, 254 (2006).
  33. K. Lee, J. Jang, H. Nakano, S. Nakagawa, S.H. Paek, S. Bae, Nanotechnology 28, 075710 (2017).
  34. Yu.V. Knyazev, D.A. Balaev, S.V. Stolyar, A.O. Shokhrina, D.A. Velikanov, A. I. Pankrats, A.M. Vorotynov, A.A. Krasikov, S.A. Skorobogatov, M.N. Volochaev, O.A. Bayukov, and R. S. Iskhakov, arXiv:2408.16203.
  35. А.Д. Балаев, Ю.В. Бояршинов, М.М. Карпенко, Б.П. Хрусталев, ПТЭ 3, 167 (1985).
  36. A. Millan, A. Urtizberea, N. J.O. Silva, F. Palacio, V. S. Amaral, E. Snoeck, and V. Serin, J. Magn. Magn. Mater. 312, L5 (2007).
  37. А.А. Красиков, Д.А. Балаев, ЖЭТФ 163, 115 (2023).
  38. A.P. Safronov, I.V. Beketov, S.V. Komogortsev, G.V. Kurlyandskaya, A. I. Medvedev, D.V. Leiman, A. Larra˜naga, S.M. Bhagat, AIP Adv. 3, 052135 (2013).
  39. D. Z´akutn´a, D. Niˇzˇnansk´y, L.C. Barnsley, E. Babcock, Z. Salhi, A. Feoktystov, D. Honecker, and S. Disch, Phys. Rev. X 10, 031019 (2020).
  40. L. Wang, J. Li, M. Lu, H. Dong, J. Hua, S. Xu, and H. Li, J. Supercond. Nov. Magn. 28, 191 (2015).
  41. Yu.V. Knyazev, D.A. Balaev, S.A. Skorobogatov, D.A. Velikanov, O.A. Bayukov, S.V. Stolyar, V.P. Ladygina, A.A. Krasikov, and R. S. Iskhakov, Phys. Met. Metallogr. 125(4), 377 (2024).
  42. M. P. Proenca, C.T. Sousa, A.M. Pereira, P.B. Tavares, J. Ventura, M. Vazquez, and J.P. Araujo, Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 9561 (2011).
  43. A.A. Krasikov, D.A. Balaev, A.D. Balaev, S.V. Stolyar, R.N. Yaroslavtsev, and R. S. Iskhakov, J. Magn. Magn. Mater. 592, 171781 (2024).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Российская академия наук

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».