Издателям
Вышедшие номера
Температурное поведение антиферромагнитной восприимчивости нано-ферригидрита из измерений кривых намагничивания в полях до 250 kOe
РФФИ, Правительство Красноярского края, Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности, 17-42-240138
Балаев Д.А.1,2, Попков С.И.1,2, Красиков А.А.1,2, Балаев А.Д.1, Дубровский А.А.1, Столяр С.В.1,2, Ярославцев Р.Н.1,2, Ладыгина В.П.3, Исхаков Р.С.1
1Институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук, Красноярск, Россия
2Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
3Президиум Красноярского научного центра ФИЦ КНЦ СО РАН, Красноярск, Россия
Email: dabalaev@iph.krasn.ru
Поступила в редакцию: 4 апреля 2017 г.
Выставление онлайн: 19 сентября 2017 г.

Рассмотрена проблема кроссовинга температурной зависимости антиферромагнитной восприимчивости наночастиц ферригидрита. Атомы железа Fe3+ в ферригидрите упорядочены антиферромагнитно, однако наличие дефектов на поверхности и в объеме наночастиц индуцирует нескомпенсированный магнитный момент, что приводит к типичному суперпарамагнитному поведению ансамбля наночастиц с характерной температурой блокировки. В разблокированном состоянии кривые намагничивания таких объектов описываются как суперпозиция функции Ланжевена и линейного по полю вклада от антиферромагнитной "сердцевины" частиц. По результатам большого количества исследований кривых намагничивания, проводимых на наночастицах ферригидрита (и родственного ему ферритина) в диапазоне полей до 60 kOe, зависимость chiAF(T) убывает с ростом температуры, что связывалось ранее с эффектом суперантиферромагнетизма. При увеличении диапазона магнитных полей до 250 kOe значения chiAF, получаемые из анализа кривых намагничивания, становятся меньшими по величине, однако изменяется характер температурной эволюции chiAF: теперь зависимость chiAF(T) --- возрастающая функция. Последнее типично для системы AF частиц со случайной ориентацией кристаллографических осей. Для корректного определения антиферромагнитной восприимчивости AF наночастиц (по крайней мере, ферригидрита) и поиска эффектов, связанных с эффектом суперантиферромагнетизма, необходимо в эксперименте использовать диапазон полей, значительно превышающий используемый в большинстве работ стандартное значение 60 kOe. Анализ температурной эволюции кривых намагничивания показал, что обнаруженный кроссовер обусловлен наличием малых магнитных моментов в образцах. Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности в рамках научных проектов N 17-42-240138, 17-43-240527. DOI: 10.21883/FTT.2017.10.44959.115
  1. S. M rup, D.E. Madsen, C. Fradsen, C.R.H. Bahl, M.F. Hansen. J. Phys.: Condens. Matter 19, 213202 (2007)
  2. D.E. Madsen, S. M rup, M.F. Hansen. J. Magn. Magn. Mater. 305, 95 (2006)
  3. Yu.L. Raikher, V.I. Stepanov. J. Phys.: Condens. Matter. 20, 204120 (2008)
  4. N.J.O. Silva, A. Millan, F. Palacio, E. Kampert, U. Zeitler, V.S. Amaral. Phys. Rev. B 79, 104405 (2009)
  5. Ю.Л. Райхер, В.И. Степанов. ЖЭТФ 134, 514 (2008)
  6. Ю.Л. Райхер, В.И. Степанов, С.В. Столяр, В.П. Ладыгина, Д.А. Балаев, Л.А. Ищенко, М. Балашою. ФТТ 52, 277 (2010)
  7. A. Punnoose, H. Magnone, M.S. Seehra, J. Bonevich. Phys. Rev. B 64, 174420 (2001)
  8. S.D. Tiwari, K.P. Rajeev. Solid State Commun. 152, 1080 (2012). S.A. Makhlouf, H. Al-Attar, R.H. Kodama. Solid State Commun. 145, 1 (2008)
  9. A. Punnoose, M.S. Seehra. J. Appl. Phys. 91, 10, 7766 (2002)
  10. A.A. Lepeshev, I.V. Karpov, A.V. Ushakov, D.A. Balaev, A.A. Krasikov, A.A. Dubrovskiy, D.A. Velikanov, M.I. Petrov. J. Supercond. Nov. Magn. 30, 931 (2017)
  11. R.H. Kodama, A.E. Berkowitz. Phys. Rev. B 59, 6321 (1999)
  12. S. Giri, M. Patra, S. Majumdar. J. Phys.: Condens. Matter 23, 073201 (2011)
  13. A.A. Dubrovskiy, D.A. Balaev, K.A. Shaykhutdinov, O.A. Bayukov, O.N. Pletnev, S.S. Yakushkin, G.M. Bukhtiyarova, O.N. Martyanov. J. Appl. Phys. 118, 213901 (2015)
  14. C. Gilles, P. Bonville, H. Rakoto, J.M. Broto, K.K.W. Wong, S. Mann. J. Magn. Magn. Mater. 241, 430 (2002)
  15. D.A. Balaev, A.A. Dubrovskiy, K.A. Shaykhutdinov, O.A. Bayukov, S.S. Yakushkin, G.A. Bukhtiyarova, O.N. Martyanov. J. Appl. Phys. 114, 163911 (2013)
  16. M.J. Marti nez-Perez, R. De Miguel, C. Carbonera, M. Marti-nez-Julvez, A. Lostao, C. Piquer, C. Gomez-Moreno, J. Bartolome, F. Luis. Nanotechnology 21, 465707 (2010)
  17. N.J.O. Silva, V.S. Amaral, L.D. Carlos. Phys. Rev. B 71, 184408 (2005)
  18. Д.А. Балаев, А.А. Дубровский, А.А. Красиков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Е.Д. Хилажева. Письма ЖЭТФ 98, 3, 160 (2013)
  19. S.A. Makhlouf, F.T. Parker, A.E. Berkowitz. Phys. Rev. B 55, R14717 (1997)
  20. A. Punnoose, T. Phanthavady, M.S. Seehra, N. Shah, G.P. Huffman. Phys. Rev. B 69, 054425 (2004)
  21. M.S. Seehra, V. Singh, X. Song, S. Bali, E.M. Eyring. J. Phys. Chem. Solids 71, 1362 (2010)
  22. C. Gilles, P. Bonville, K.K.W. Wong, S. Mann. Eur. Phys. J. B 17, 417 (2000)
  23. Д.А. Балаев, А.А. Красиков, А.А. Дубровский, С.В. Семёнов, О.А. Баюков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Л.А. Ищенко. ЖЭТФ 146, 546 (2014)
  24. Chandni Rani, S.D. Tiwari. J. Magn. Magn. Mater. 385, 272 (2015)
  25. M.S. Seehra, V.S. Babu, A. Manivannan, J.W. Lynn. Phys. Rev. B 61, 3513 (2000)
  26. С.В. Столяр, Р.Н. Ярославцев, Р.С. Исхаков, О.А. Баюков, Д.А. Балаев, А.А. Дубровский, А.А. Красиков, В.П. Ладыгина, А.М. Воротынов, М.Н. Волочаев. ФТТ 59, 3, 538 (2017)
  27. L. Neel. C.R. Acad. Sci. Paris 253, 1286 (1961)
  28. L. Neel, C.R. Acad. Sci. Paris 253, 203(1961)
  29. Ch. Rani, S.D. Tiwari. Physica B 513, 58 (2017)
  30. С.В. Столяр, О.А. Баюков, Ю.Л. Гуревич, В.П. Ладыгина, Р.С. Исхаков, П.П. Пустошилов. Неорг. материалы 43, 6, 725 (2007)
  31. Д.А. Балаев, А.А. Красиков, А.А. Дубровский, О.А. Баюков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Р.Н. Ярославцев. Письма ЖТФ 41, 14, 88 (2015)
  32. D.A. Balaev, A.A. Krasikov, A.A. Dubrovskiy, S.I. Popkov, S.V. Stolyar, O.A. Bayukov, R.S. Iskhakov, V.P. Ladygina, R.N. Yaroslavtsev. J. Magn. Magn. Mater. 410, 71 (2016)
  33. Д.А. Балаев, А.А. Красиков, А.А. Дубровский, С.В. Семёнов, С.И. Попков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Р.Н. Ярославцев. ФТТ 58, 2, 280 (2016)
  34. D.A. Balaev, A.A. Krasikov, A.A. Dubrovskiy, S.I. Popkov, S.V. Stolyar, R.S. Iskhakov, V.P. Ladygina, R.N. Yaroslavtsev. J. Appl. Phys. 120, 183903 (2016)
  35. Д.А. Балаев, А.А. Красиков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Р.Н. Ярославцев, О.А. Баюков, А.М. Воротынов, М.Н. Волочаев, А.А. Дубровский. ФТТ 58, 9, 1724 (2016)
  36. J.C. Denardin, A.L. Brandl, M. Knobel, P. Panissod, A.B. Pakhomov, H. Liu, X.X. Zhang. Phys. Rev. B 65, 064422 (2002)
  37. D.A. Balaev, I.S. Poperechny, A.A. Krasikov, K.A. Shaikhutdinov, A.A. Dubrovskiy, S.I. Popkov, A.D. Balaev, S.S. Yakushkin, G.A. Bukhtiyarova, O.N. Martyanov, Yu.L. Raikher. J. Appl. Phys. 117, 063908 (2015)
  38. Д.А. Балаев, А.А. Дубровский, А.А. Красиков, С.И. Попков, А.Д. Балаев, К.А. Шайхутдинов, В.Л. Кириллов, О.Н. Мартьянов. ФТТ 59, 8, 1524 (2017)
  39. Б.П. Хрусталев, А.Д. Балаев, В.М. Соснин. ФТТ 37, 6, 1676 (1995)
  40. L. Neel. C.R. Acad. Sci. Paris 252, 4075 (1961)
  41. J.G.E. Harris, J.E. Grimaldi, D.D. Awschalom, A. Chiolero, D. Loss. Phys. Rev. B 60, 3453 (1999)
  42. T.H. Lee, K.-Y. Choi, G.-H. Kim, B.J. Suh, Z.H. Jang. Phys. Rev. B 90, 184411 (2014)
  43. M. Balasoiu, S.V. Stolyar, R.S. Iskhakov, L.A. Ischenko, Y.L. Raikher, A.I. Kuklin, O.L. Orelovich, Yu.S. Kovalev, T.S. Kurkin. Rom. Journ. Phys. 55, 7- 8, 782 (2010)
  44. С.В. Столяр, О.А. Баюков, В.П. Ладыгина, Р.С. Исхаков, Л.А. Ищенко, В.Ю. Яковчук, К.Г. Добрецов, А.И. Поздняков, О.Е. Пиксина. ФТТ 53, 1, 97 (2011).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.