Specific Features of g ≈ 4.3 EPR Line Behavior in Magnetic Nanogranular Composites

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Films of metal-insulator nanogranular composites MxD100 – x with different composition and percentage of metal and dielectric phases (M = Fe, Co, CoFeB; D = Al2O3, SiO2, LiNbO3; x ≈ 15–70 at %) are investigated by magnetic resonance in a wide range of frequencies (f = 7–37 GHz) and temperatures (T = 4.2–360 K). In addition to the usual ferromagnetic resonance signal from an array of nanogranules, the experimental spectra contain an additional absorption peak, which we associate with the electron paramagnetic resonance (EPR) of Fe and Co ions dispersed in the insulating space between the granules. In contrast to the traditional EPR of Fe and Co ions in weakly doped non-magnetic matrices, the observed peak demonstrates a number of unusual properties, which we explain by the presence of magnetic interactions between ions and granules.

Авторлар туралы

A. Drovosekov

Kapitza Institute for Physical Problems, Russian Academy of Sciences

Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
119334, Moscow, Russia

N. Kreynes

Kapitza Institute for Physical Problems, Russian Academy of Sciences

Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
119334, Moscow, Russia

D. Ziganurov

Kapitza Institute for Physical Problems, Russian Academy of Sciences; National Research University Higher School of Economics

Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
119334, Moscow, Russia; 101000, Moscow, Russia

A. Sitnikov

Voronezh State Technical University; National Research Centre Kurchatov Institute

Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
394026, Voronezh, Russia; 123182, Moscow, Russia

S. Nikolaev

National Research Centre Kurchatov Institute

Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
123182, Moscow, Russia

V. Ryl'kov

National Research Centre Kurchatov Institute; Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics, Fryazino Branch, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
123182, Moscow, Russia; 141190, Fryazino, Moscow oblast, Russia

Әдебиет тізімі

  1. J. L. Dormann and D. Fiorani, Magnetic Properties of Fine Particles, Elsevier, Amsterdam (1992).
  2. Magnetic Nanoparticles, ed. by S. P. Gubin, John Wiley and Sons, Hoboken, NJ (2009).
  3. S. Bedanta, A. Barman, W. Kleemann, O. Petracic, and T. Seki, J. Nanomaterials 2013, 952540 (2013).
  4. В. В. Рыльков, А. Б. Дровосеков, А. Н. Талденков, С. Н. Николаев, О. Г. Удалов, А. В. Емельянов, А. В. Ситников, К. Ю. Черноглазов, В. А. Демин, О. А. Новодворский, А. С. Веденеев, А. С. Бугаев, ЖЭТФ 155, 127 (2019).
  5. A. B. Drovosekov, N. M. Kreines, A. S. Barkalova, S. N. Nikolaev, V. V. Rylkov, and A. V. Sitnikov, J. Magn. Magn. Mater. 495, 165875 (2020).
  6. А. Б. Дровосеков, Н. М. Крейнес, А. С. Баркалова, С. Н. Николаев, А. В. Ситников, В. В. Рыльков, Письма в ЖЭТФ 112, 88 (2020).
  7. А. Б. Дровосеков, Н. М. Крейнес, О. А. Ковалев, А. В. Ситников, С. Н. Николаев, В. В. Рыльков, ЖЭТФ 161, 853 (2022).
  8. А. Б. Дровосеков, Н. М. Крейнес, О. А. Ковалев, А. В. Ситников, С. Н. Николаев, В. В. Рыльков, ЖЭТФ 162, 426 (2022).
  9. V. V. Rylkov, A. V. Sitnikov, S. N. Nikolaev, V. A. Demin, A. N. Taldenkov, M. Yu. Presnyakov, A. V. Emelyanov, A. L. Vasiliev, Yu. E. Kalinin, A. S. Bugaev, V. V. Tugushev, and A. B. Granovsky, J. Magn. Magn. Mater. 459, 197 (2018).
  10. V. Rylkov, A. Sitnikov, S. Nikolaev, A. Emelyanov, K. Chernohlazov, K. Nikiruy, A. Drovosekov, M. Blinov, E. Fadeev, A. Taldenkov, V. Demin, A. Vedeneev, A. Bugaev, and A. Granovsky, IEEE Magnet. Lett. 10, 2509504 (2019).
  11. В. В. Рыльков, А. В. Емельянов, С. Н. Николаев, К. Э. Никируй, А. В. Ситников, Е. А. Фадеев, В. А. Демин, А. Б. Грановский, ЖЭТФ 158, 164 (2020).
  12. V. V. Rylkov, S. N. Nikolaev, K. Yu. Chernoglazov, V. A. Demin, A. V. Sitnikov, M. Yu. Presnyakov, A. L. Vasiliev, N. S. Perov, A. S. Vedeneev, Yu. E. Kalinin, V. V. Tugushev, and A. B. Granovsky, Phys. Rev. B 95, 144202 (2017).
  13. В. В. Рыльков, С. Н. Николаев, В. А. Демин, А. В. Емельянов, А. В. Ситников, К. Э. Никируй, В. А. Леванов, М. Ю. Пресняков, А. Н. Талденков, А. Л. Васильев, К. Ю. Черноглазов, А. С. Веденеев, Ю. Е. Калинин, А. Б. Грановский, В. В. Тугушев, А. С. Бугаев, ЖЭТФ 153, 424 (2018).
  14. Е. А Фадеев, M. A. Шахов, E. Лахдеранта, А. Л. Васильев, А. В. Ситников, В. В. Рыльков, А. Б. Грановский, ЖЭТФ 160, 903 (2021).
  15. E. A. Gan'shina, A. Granovsky, D. Shevyakov, A. Sitnikov, E. L¨ahderanta, and V. Rylkov, IEEE Magnet. Lett. 11, 2500504 (2020).
  16. T. Castner, G. S. Newell, W. C. Holton, and C. P. Slichter, J. Chem. Phys. 32, 668 (1960).
  17. H. H. Wickman, M. P. Klein, and D. A. Shirley, J. Chem. Phys. 42, 2113 (1965).
  18. Я. Г. Клява, ЭПР-спектроскопия неупорядоченных твердых тел, Зинатне, Рига (1988).
  19. Yu. A. Koksharov, D. A. Pankratov, S. P. Gubin, I. D. Kosobudsky, M. Beltran, Y. Khodorkovsky, and A. M. Tishin, J. Appl. Phys. 89, 2293 (2001).
  20. A. Jitianu, M. Crisan, A. Meghea, I. Rau, and M. Zaharescu, J. Mater. Chem. 12, 1401 (2002).
  21. J. Kliava, I. Edelman, O. Ivanova, R. Ivantsov, E. Petrakovskaja, L. Hennet, D. Thiaudi'ere, and M.-L. Saboungi, J. Magn. Magn. Mater. 323, 451 (2011).
  22. I. Edelman, O. Ivanova, R. Ivantsov, D. Velikanov, V. Zabluda, Y. Zubavichus, A. Veligzhanin, V. Zaikovskiy, S. Stepanov, A. Artemenko, J. Cur'ely, and J. Kliava, J. Appl. Phys. 112, 084331 (2012).
  23. O. Ivanova, J. Kliava, I. Edelman, R. Ivantsov, and E. Petrakovskaja, EPJ Web Conf. 185, 03011 (2018).
  24. S. Tomita, M. Hagiwara, T. Kashiwagi, C. Tsuruta, Y. Matsui, M. Fujii, and S. Hayashi, J. Appl. Phys. 95, 8194 (2004).
  25. A. A. Timopheev, I. Bdikin, A. F. Lozenko, O.V. Stognei, A. V. Sitnikov, A. V. Los, and N. A. Sobolev, J. Appl. Phys. 111, 123915 (2012).
  26. Ju. Chekrygina, A. Devizenko, Yu. Kalinin, S. Kirov, E. Lebedeva, I. Shipkova, A. Sitnikov, N. Syr'ev, and S. Vyzulin, Sol. State Phenom. 215, 272 (2014).
  27. V. E. Buravtsova, V. S. Guschin, Yu. E. Kalinin, S. A. Kirov, E. V. Lebedeva, S. Phonghirun, A. V.Sitnikov, N. E. Syr'ev, and I. T. Tro menko, Centr. Eur. J. Phys. 2, 566 (2004).
  28. Р. С. Исхаков, Е. А. Денисова, С. В. Комогорцев, Л. А. Чеканова, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников, ФТТ 52, 2120 (2010).
  29. Л. Н. Котов, В. А. Устюгов, В. С. Власов, А. А. Уткин, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников, Известия РАН. Серия физическая 87, 441 (2023).
  30. Л. Н. Котов, М. П. Ласёк, В. К. Турков, Д. М. Холопов, В. С. Власов, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников, Известия РАН. Серия физическая 84, 1255 (2020).
  31. N. A. Lesnik, R. Gontarz, G. N. Kakazei, A. F. Kravets, P. E. Wigen, and J. Dubowik, Phys. Stat. Sol. (a) 196, 157 (2003).
  32. M. J. M. Pires, J. C. Denardin, E. C. da Silva, M. Knobel, J. Appl. Phys. 99, 063908 (2006).
  33. G. N. Kakazei, Yu. G. Pogorelov, M. D. Costa, V. O. Golub, J. B. Sousa, P. P. Freitas, S. Cardoso, and P. E. Wigen, J. Appl. Phys. 97, 10A723 (2005).
  34. С. А. Вызулин, Ю. Е. Калинин, Г. Ф. Копытов, Е. В. Лебедева, А. В. Ситников, Н. Е. Сырьев, Известия ВУЗов. Физика 49, 47 (2006).
  35. W. Wang, Z. Jiang, and Y. Du, J. Appl. Phys. 78, 6679 (1995).
  36. A. Butera, J. N. Zhou, and J. A. Barnard, Phys. Rev. B 60, 12270 (1999).
  37. J. G'omez, A. Butera, and J. A. Barnard, Phys. Rev. B 70, 054428 (2004).
  38. E. A. Denisova, R. S. Iskhakov, S. V. Stolyar, S. V. Komogortsev, L. A. Chekanova, V. K. Maltsev, Yu. E. Kalinin, and A. V. Sitnikov, Sol. State Phenom. 168, 265 (2011).
  39. E. Denisova, R. Iskhakov, L. Chekanova, Yu. Kalinin, and A. Sitnikov, Sol. State Phenom. 190, 466 (2012).
  40. Е. Н. Каблов, О. Г. Оспенникова, В. П. Пискорский, Д. В. Королев, Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников, Е. И. Куницына, А. Д. Таланцев, В. Л. Бердинский, Р. Б. Моргунов, ФТТ 58, 1086 (2016).
  41. E. A. Denisova, S. V. Komogortsev, R. S. Iskhakov, L. A. Chekanova, A. D. Balaev, Yu. E. Kalinin, and A. V. Sitnikov, J. Magn. Magn. Mater. 440, 221 (2017).
  42. O. N. Martyanov, V. F. Yudanov, R. N. Lee, S. A. Nepijko, H. J. Elmers, C. M. Schneider, and G. Sch¨onhense, Appl. Phys. A 81, 679 (2005).
  43. O. N. Martyanov, D. A. Balaev, O. V. Pylypenko, L. V. Odnodvorets, S. V. Chernov, S. A. Nepijko, H. J. Elmers, C. M. Schneider, and G. Sch¨onhense, J. Supercond. Nov. Magn. 28, 3587 (2015).
  44. G. N. Kakazei, X. M. Liu, J. Ding, V. O. Golub, O. Y. Salyuk, R. V. Verba, S. A. Bunyaev, and A. O. Adeyeye, Appl. Phys. Lett. 107, 232402 (2015).
  45. N. Neugebauer, A. Fabian, M. T. Elm, D. M. Hofmann, M. Czerner, C. Heiliger, and P. J. Klar, Phys. Rev. B 101, 104409 (2020).
  46. A. Granovsky, Yu. Kalinin, A. Sitnikov, and O. Stognei, Phys. Proced. 82, 46 (2016).
  47. О. В. Стогней, А. В. Ситников, А. Д. Аль-Малики, Вестник Воронежского государственного технического университета 10, 7 (2014).
  48. Ю. Е. Калинин, А. В. Ситников, О. В. Стогней, Альтернативная энергетика и экология 54, 9 (2007).
  49. И. М. Трегубов, М. Ю. Смолякова, Д. Н. Клименко, М. А. Каширин, О. В. Стогней, Известия ВУЗов. Порошковая металлургия и функциональные покрытия 2, 37 (2013).
  50. E. A. Denisova, S. V. Komogortsev, R. S. Iskhakov, L. A. Chekanova, Yu. E. Kalinin, and A. V. Sitnikov, Acta Phys. Polon. A 134, 623 (2018).
  51. K. B. Efetov and A. Tschersich, Phys. Rev. B 67, 174205 (2003).
  52. А. Абрагам, Б. Блини, Электронный парамагнитный резонанс переходных ионов, Мир, Москва (1972).
  53. C. Legein, J. Y. Buzar'e, and C. Jacoboni, J. Non-Cryst. Solids 161, 112 (1993).
  54. O. Raita, A. Popa, D. Toloman, M. Stan, A. Darabont, and L. Giurgiu, Appl. Magn. Reson. 40, 245 (2011).
  55. A. Mesaros, C. D. Ghitulica, M. Popa, R. Mereu, A. Popa, T. Petrisor, M. Gabor, A. I. Cadis, and B. S. Vasile, Ceramics Intern. 40, 2835 (2014).
  56. J. Dubowik, Phys. Rev. B 54, 1088 (1996).
  57. V. A. Ignatchenko, I. S. Edelman, and D. A. Petrov, Phys. Rev. B 81, 054419 (2010).
  58. Ч. Киттель, Введение в физику твердого тела, Наука, Москва (1978).
  59. И. Е. Тамм, Основы теории электричества, Физматлит, Москва (2003).
  60. Е. А. Туров, М. П. Петров, Ядерный магнитный резонанс в ферро- и антиферромагнетиках, Наука, Москва (1969).
  61. В. П. Смилга, Ю. М. Белоусов, Мюонный метод исследования вещества, Наука, Москва (1991).
  62. G. J. Bowden, G. van der Laan, T. Hesjedal, R. J. Hicken, New J. Phys. 21, 073063 (2019).
  63. M. Godinho, J. L. Dormann, M. Nogu'es, P. Pren'e, E. Tronc, and J. P. Jolivet, J. Magn. Magn. Mater. 140-144, 369 (1995).
  64. J. L. Dormann and D. Fiorani, J. Magn. Magn. Mater. 140-144, 415 (1995).
  65. N. A. Usov and O. N. Serebryakova, Sci. Rep. 10, 13677 (2020).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2023

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».