Корреляция магнитных характеристик и фрактальной размерности магнитооптических изображений постоянных магнитов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Статья продолжает цикл исследования постоянных магнитов с разными механизмами перемагничивания (механизм зародышеобразования, механизм смещения доменных границ). В данной работе установлена корреляция между магнитными характеристиками постоянных магнитов (Y25 и AlNiCo ) и фрактальной размерностью магнитооптических изображений их полей рассеяния. В качестве индикатора использовалась висмутсодержащая феррит-гранатовая плёнка. Показано, что предельные значения фрактальной размерности: 1,76 для ферритового магнита и 1,85 для магнита AlNiCo согласуются с результатами, полученными для магнитов NdFeB (марка N35) и SmCo (марка КС37), как и поведение полевой зависимости фрактальной размерности. Поведение полевой зависимости намагниченности Mmo ( Hrev ) имеет схожие черты с аналогичной зависимостью, зарегистрированной для постоянного магнита NdFeB (марка N35), но величины размагничивающих полей у образца Y25 намного меньше. В работе обсуждается взаимосвязь механизмов перемагничивания постоянных магнитов с ходом зависимости Mmo ( Hrev ).

Об авторах

Александр Дмитриевич Зигерт

Тверской государственный университет

Email: alex-zigert@yandex.ru
старший преподаватель кафедры прикладной физики

Николай Борисович Кузьмин

Тверской государственный университет

студент 2 курса магистратуры кафедры физической химии

Елена Михайловна Семенова

Тверской государственный университет

к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния

Алексей Юрьевич Карпенков

Тверской государственный университет

к.ф.-м.н., доцент, заведующей кафедрой физики конденсированного состояния

Александра Ивановна Иванова

Тверской государственный университет

{'lang': 'RU', '_text': 'к.ф.-м.н., доцент кафедры прикладной физики'}

Николай Юрьевич Сдобняков

Тверской государственный университет

д.ф.-м.н., доцент кафедры общей физики

Список литературы

  1. Сдобняков, Н.Ю. Морфологические характеристики и фрактальный анализ металлических пленок на диэлектрических поверхностях: монография / Н.Ю Сдобняков, А.С. Антонов, Д.В, Иванов. - Тверь: ТвГУ, 2019. - 168 с.
  2. Zhou, W. Fractal analysis on surface topography of thin films: a review / W. Zhou, Y. Cao, H. Zhao et al. // Fractal and fractional. - 2022. - V.6. - I. 3. - Art. № 135. - 30 p. DOI: 10.3390/ fractalfract6030135.
  3. Иванов, Г.С. Фрактальная геометрическая модель микроповерхности / Г.С. Иванов, Ю.В. Брылкин // Геометрия и графика. - 2016. - Т. 4. - № 1. - С. 4-11. doi: 10.12737/18053.
  4. Брылкин, Ю.В. Тестирование алгоритма моделирования рельефа шероховатой поверхности на основе теории фракталов / Ю.В. Брылкин, А.Л. Кусов, А.В. Флоров // Известия Кабардино-Балкарского государственного университета. - 2014. - Т. IV. - № 5. - С. 86-89.
  5. Иванова, А.И. Влияние дефектов на магнитные характеристики феррит-гранатовых пленок / А.И. Иванова, Е.М. Семенова, Г.Г. Дунаева, С.В. Овчаренко, С.А. Третьяков, А.Д. Зигерт // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2020. - Вып. 12. - С. 103-112. doi: 10.26456/pcascnn/2020.12.103.
  6. Зигерт, А.Д. Фрактальный анализ лабиринтной доменной структуры феррит-гранатовых пленок в процессе перемагничивания / А.Д. Зигерт, Г.Г. Дунаева, Н.Ю. Сдобняков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2021. - Вып. 13. - С. 134-145. doi: 10.26456/pcascnn/2021.13.134.
  7. Довбня, Л.А. Фрактальная модель перемагничивания напряженной феррогранатовой пленки / Л.А. Довбня, Д.Е. Наумов, Б.В. Храмов // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2001. - T. 73. - Вып. 7. - С. 410-413.
  8. Zigert, A.D. Fractal dimension behaviour of maze domain pattern in ferrite-garnet films during magnetisation reversal / A.D. Zigert, G.G. Dunaeva, E.M. Semenova et al. // Journal of Superconductivity and Novel Magnetism. - 2022. - V. 35. - I. 8. - P. 2187-2193. doi: 10.1007/s10948-022-06301-w.
  9. Зигерт, А.Д. Поведение фрактальной размерности доменных структур в феррит-гранатовых пленках / А.Д. Зигерт, Г.Г. Дунаева, Н.Б. Кузьмин, Е.М. Семенова, Н.Ю. Сдобняков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - Вып. 15. - С. 97-107. doi: 10.26456/pcascnn/2023.15.098.
  10. Зигерт, А.Д. Фрактальный анализ магнитооптических изображений поверхности магнита после воздействия импульсным полем / А.Д. Зигерт, Е.М. Семенова, Н.Б. Кузьмин, Н.Ю. Сдобняков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2022. - Вып. 14. - С. 101-107. doi: 10.26456/pcascnn/2022.14.101.
  11. Зигерт, А.Д. Закономерности изменения фрактальной размерности магнитооптических изображений магнитов после воздействия импульсным полем / А.Д. Зигерт, Н.Б. Кузьмин, Е.М. Семенова и др. // Физика твердого тела. - 2023. - T. 65. - Вып. 15. - C. 2121-2124. doi: 10.61011/FTT.2023.12.56738.5091k.
  12. Зигерт, А.Д. Фрактальный анализ магнитооптической визуализации перемагничивания постоянного магнита в импульсном поле / А.Д. Зигерт, Н.Б. Кузьмин, Н.Ю. Сдобняков и др. / Известия РАН. Серия физическая. - 2023. - Т. 87. - № 10. - С. 1385-1388. doi: 10.31857/S0367676523702423.
  13. Kim, D.-H. Correlation between fractal dimension and reversal behavior of magnetic domain in Co/Pd nanomultilayers / D.-H. Kim, Y.-C. Cho, S.-B. Choe, S.-C. Shin // Applied Physics Letters. - 2003. - V. 82. - № 21. - P. 3698-3700. doi: 10.1063/1.1578185.
  14. Комогорцев, С.В. Влияние фрактальной размерности на кривую намагничивания обменно-связанного кластера магнитных наночастиц / С.В. Комогорцев, Р.С. Исхаков, В.А. Фельк // Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2019. - Т. 155. - Вып. 5. - С. 886-893. doi: 10.1134/S0044451019050122.
  15. Polyakova, O.P. Remagnetization of a fractal magnetic structure / O.P. Polyakova, M.L. Akimova, P.A. Polyakova // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. - 2020. - V. 84. - I. 2. - P. 166-168. doi: 10.3103/S106287382002029X.
  16. Han, B.-S. Fractal study of magnetic domain patterns / B.-S. Han, D. Li, D.-J. Zheng, Y. Zhou // Physical Review B. - 2002. - V. 66. - I. 1. - P. 014433-1-014433-5. doi: 10.1103/PhysRevB.66.014433.
  17. Persson, B.N.J. On the fractal dimension of rough surfaces / B.N.J. Persson // Tribology Letters. - 2014. - V. 54. - I. 1. - P. 99-106. doi: 10.1007/s11249-014-0313-4.
  18. Bathany, C. Morphogenesis of maze-like magnetic domains / C. Bathany, M.L. Romancer, J.N. Armstrong, H.D. Chopra // Physical Review B. - 2010. - V. 82. - I. 18. - P. 184411-1-184411-14. doi: 10.1103/PhysRevB.82.184411.
  19. Fei, W.D. Fractal characteristic of the microstructure in Alnico8 / W.D. Fei, W.G. Chu, D.Z. Yang // Journal of Materials Science Letters. - 2000. - V. 19. - I. 14. - P. 1221-1223. doi: 10.1023/A:1006700908456.
  20. Zhukov, A.S. Structural studies of additive hard magnetic alloy Alnico24 / A.S. Zhukov, B.K. Barakhtin, V.V. Bobyr, A.D. Titova // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2020. - V. 919. - Art. № 022021. - 6 p. doi: 10.1088/1757-899X/919/2/022021.
  21. Otsu, N. A threshold selection method from gray-level histograms / N. Otsu // IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics. - 1979. - V. 9. - I. 1. - P. 62-66. doi: 10.1109/TSMC.1979.4310076.
  22. Свидетельство № 2023660111 Российская Федерация. Fractal domains Pro: программа анализа 2D микрофотографий поверхности и определения ее фрактальной размерности / Н.Ю. Сдобняков, В.А. Анофриев, А.Д. Зигерт, Н.Б. Кузьмин; заявитель и правообладатель ФГБОУ ВО "Тверской государственный университет". - № 2023617714; заявл. 26.04.2023; зарегистрировано в реестре программ для ЭВМ 17.05.2023. 1 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).