Особенности поведения линии эпр (g ≈ 4.3) в магнитных наногранулярных композитах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Пленки металл-диэлектрических наногранулярных композитов MxD100-x с различным составом и процентным соотношением металлической и диэлектрической фаз (M = Fe, Co, CoFeB; D = Al2O3, SiO2, LiNbO3; x ≈ 15-70 ат. %) исследуются методом магнитного резонанса в широком диапазоне частот (f = 7-37 ГГц) и температур (T = 4.2-360 К). Помимо обычного сигнала ферромагнитного резонанса от массива наногранул, экспериментальные спектры пленок содержат дополнительный пик поглощения, который мы связываем с электронным парамагнитным резонансом (ЭПР) ионов Fe и Co, диспергированных в изолирующем пространстве между гранулами. В отличие от традиционного ЭПР ионов Fe и Co в слабо допированных немагнитных матрицах, наблюдаемый пик демонстрирует ряд необычных свойств, которые мы объясняем наличием магнитных взаимодействий между ионами и гранулами. Статья для специального выпуска ЖЭТФ, посвященного 95-летию Л. А. Прозоровой

Об авторах

А. Б Дровосеков

Институт физических проблем им. П. Л. Капицы Российской академии наук

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

Н. М Крейнес

Институт физических проблем им. П. Л. Капицы Российской академии наук

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

Д. А Зигануров

Институт физических проблем им. П. Л. Капицы Российской академии наук;Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»

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

А. В Ситников

Воронежский государственный технический университет;Национальный исследовательский центр «Курчатовский Институт»

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

С. Н Николаев

Национальный исследовательский центр «Курчатовский Институт»

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

В. В Рыльков

Национальный исследовательский центр «Курчатовский Институт»;Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: drovosekov@kapitza.ras.ru
123182, Moscow, Russia; 141190, Fryazino, Moscow oblast, Russia

Список литературы

  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).

© Российская академия наук, 2023

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах