Том 87, № 3 (2023)
Статьи
Дрейф доменных границ в монокристаллических пластинах со сложным характером магнитной анизотропии
Аннотация
Выполнено 2D-моделирование статических и динамических структур магнитных доменных границ в массивной монокристаллической пластине-(111), сочетающей кубическую и одноосную магнитную анизотропию. Установлено наличие дрейфа доменных границ в низкочастотном гармоническом магнитном поле и динамическая деформация структуры доменных границ.
Спектры эффектов магнитного двойного лучепреломления и дихроизма в магнитных коллоидах с различным размером частиц
Аннотация
Экспериментально исследованы спектральные зависимости эффектов двойного лучепреломления и дихроизма в магнитных коллоидах с наночастицами магнетита со средним размером 5.5 и 8 нм. Показано, что величины эффектов в образце с более крупными частицами больше примерно в два раза при одинаковой объемной концентрации. Проанализированы возможные причины такого отличия с учетом полидисперсности образцов, а также возможности наличия в них магнитожестких и суперпарамагнитных частиц. Расчеты спектров эффектов двойного лучепреломления и дихроизма показали хорошее согласие с экспериментальными данными.
Применение различных воздействий для получения обособленных или ориентированных магнитных наночастиц
Аннотация
Методом матричного синтеза были получены гетероструктурные нанопроволоки с чередованием медных и никелевых слоев; никелевые слои были затем выделены в виде магнитных наночастиц цилиндрической формы. С целью изучения возможности использования полученных наночастиц в медицине, а именно для адресной доставки лекарств и гипертермии, решались задачи их разделения (преодоления агломерации) и пространственной ориентации соответственно.
Магнитооптическая спектроскопия композитов GaSb–MnSb
Аннотация
Синтезированы поликристаллические образцы композитов (GaSb)100 – x(MnSb)x с x = 69.2, 52.0 и 31.7 мол. %, соединений MnSb, Mn2Sb и исследованы их магнитооптические свойства в геометрии экваториального (поперечного) эффекта Керра. Показано отличие магнитооптических спектров для родственных соединений MnSb и Mn2Sb. Аномальное температурное поведение магнитооптического сигнала в композитах и MnSb при понижении температуры связывается с перераспределением заселенности d-состояний с противоположным индексом спина.
Исследование влияния температуры на магнитооптический эффект изменения прозрачности магнитной эмульсии
Аннотация
Исследовано влияние температуры на эффект изменения прозрачности магнитных эмульсий с низким межфазным натяжением в магнитном поле. Обнаружена немонотонная зависимость амплитуды и времени релаксации магнитооптического эффекта от температуры исследуемого образца.
Особенности теплового расширения в сплавах замещения на основе тяжелых редкоземельных металлов \(R_{{1\, - \,x}}^{I}R_{x}^{{II}}F{{e}_{2}}\)
Аннотация
Изучены особенности поведения теплового расширения и магнитострикции в магнитоупорядоченных сплавах замещения на основе тяжелых редкоземельных металлов, а именно: TbFe2, Tb0.8Zr0.2Fe2, Tb0.8Sm0.2Fe2 и Gd0.8Sm0.2Fe2. Установлено, что аномалии теплового расширения, наблюдаемые в сплавах, обусловлены, главным образом, конкуренцией обменных взаимодействий. В сплавах TbFe2 и Tb0.8Zr0.2Fe2 в широкой области температур наблюдаются особенности инварного типа.
Поведение газовых включений в магнитной жидкости в микроканалах различной формы под действием неоднородного магнитного поля
Аннотация
Представлены результаты исследования динамики газовых пузырьков, инжектируемых в магнитную жидкость под воздействием неоднородного магнитного поля в микроканалах четырех конфигураций. Получены зависимости размеров пузырьков от конфигурации магнитного поля и физических свойств магнитной жидкости. Полученные результаты могут найти применения в газовых счетчиках и дозаторах в микрофлюидике.
Влияние конфигурации магнитного поля на отрыв газовых пузырьков в магнитной жидкости
Аннотация
Исследован процесс отрыва газовых пузырьков в вертикальном канале, заполненном магнитной жидкостью, от газовой полости в неоднородном магнитном поле. Рассмотрено поведение межфазной границы воздух–магнитная жидкость в момент отрыва, приведены зависимости размера отрывающихся пузырьков от конфигурации магнитного поля, концентрации магнитной жидкости и толщины канала.
Материалы на основе RCo2 и RMnSi для твердотельного магнитного охлаждения
Аннотация
Разработаны высокоэффективные материалы для твердотельного магнитного охлаждения в области температур 120–280 К. Для этого были исследованы новые составы типа (R,R')(Co,T)2 и R(Mn,T)Si (T = Fe, Co, Al) и их гидриды с заметным по величине магнитокалорическим эффектом в области температуры Кюри. Выявлены основные закономерности поведения магнитокалорического эффекта в зависимости от состава.
Динамика вектора намагниченности свободного слоя спинового вентиля с планарной анизотропией под действием магнитных полей произвольного направления
Аннотация
Выполнено моделирование динамики вектора намагниченности активного слоя спин-вентильной структуры с планарной анизотропией слоев в магнитном поле произвольного направления. Проведенный бифуркационный анализ динамической системы позволил определить условия смены типа особых точек системы и классифицировать динамику намагниченности по типам.
Формирование скирмионов в тонких пленках CoPt зондом атомно-силового микроскопа
Аннотация
Разработаны методы магнитно-силовой микроскопии, позволяющие визуализировать эволюцию доменной структуры при сканировании образца магнитным зондом, использованные при изучении процессов образования скирмионов в тонких пленках CoPt, характерной особенностью которых является наличие взаимодействия Дзялошинского–Мории. Экспериментально продемонстрировано изменение положения, формы и размеров скирмионов под действием магнитного поля зонда.
Магнитострикция в феррит-гранате Y1.8Bi1.2Fe3.5Ga1.5O12, синтезированного модифицированным методом сжигания геля при использовании этиленгликоля
Аннотация
Исследована температурная зависимость константы магнитострикции иттрий-висмутового феррита-граната с замещением ионов Fe3+ на Ga3+. Приведено описание усовершенствованной технологии синтеза массивных образцов, результаты рентгеноструктурного анализа и исследования микроструктуры. Обнаружено изменение знака константы магнитострикции в зависимости от температуры, связанное со спин-ориентационным переходом.
Магнитные и диэлектрические свойства двойного перовскита Sr2MnTiO5.87
Аннотация
Проведены исследования магнитных и диэлектрических свойств двойного перовскита Sr2MnTiO5.87. Магнитные фазовые переходы наблюдались при 12 и 43 К в кривых FC и ZFC намагниченности и магнитной теплоемкости, природа которых обсуждается. Из анализа решеточного вклада в удельную теплоемкость определены температуры Дебая и Эйнштейна, которые составили: θD = 217 K, θE1 = 275 K, θE2 = 615 K, θE3 = 2000 K.
Влияние кристаллографической анизотропии магнитной пленки на детектирование частотно-модулированного сигнала
Аннотация
Показана возможность использования магнитострикционного преобразователя для детектирования частотно-модулированного СВЧ-сигнала. Рассмотрены колебания намагниченности и упругие колебания ферритовой пленки с кристаллографической анизотропией. Анализируется влияние ориентации кристаллографической ячейки на динамику магнитоупругой системы, установление различных мод колебаний и процесс детектирования.
Адсорбция органических красителей магнитными наночастицами Fe3O4@C, Fe3O4@C@C, Fe3O4@SiO2
Аннотация
Наночастицы ядро-оболочка Fe3O4@C, Fe3O4@C@C и Fe3O4@SiO2 синтезированы с помощью методик термического разложения и со-осаждения, и охарактеризованы с помощью рентгеновской спектроскопии, просвечивающей электронной микроскопии и магнитометрии. Показано, что магнитное ядро всех наночастиц является нанокристаллическим магнетитом Fe3O4, а оболочка аморфным углеродом или оксидом кремния толщиной около 8 нм. Основное внимание уделялось адсорбционным свойствам наночастиц относительно четырех красителей: метиленового синего, конго красного, эозина Y и родамина C. Выявлена высокая избирательность наночастиц Fe3O4@C по отношению к различным красителям.
Конкурирующие эффекты замещений в системе La1 – xSrxMn0.9(MgyGez)0.1O3 + γ
Аннотация
Исследованы и сопоставлены структурные, магнитные и электрические характеристики манганитов La1 – xSrxMn0.90(Mg0.5Ge0.5)0.10O3 + γ (0.15 < x < 0.30, γ = 0, γ > 0) и La0.91Sr0.09Mn0.90Mg0.10O3, La0.71Sr0.29Mn0.90Ge0.10O3. Сравнение свойств манганитов с одинаковыми суммарными концентрациями заместителей марганца и эквивалентными концентрациями ионов Mn4+, Mn3+ выявило ряд конкурирующих эффектов, обусловленных ионами Sr2+(4p6), Mg2+(2p6), Ge4+(3d10) и кислородом.
Жидкокристаллические композиты углеродных нанотрубок в магнитном поле: переход от молекулярно-статистической модели к феноменологической теории
Аннотация
На основе термодинамического потенциала молекулярно-статистической теории среднего поля жидкокристаллических композитов углеродных нанотрубок получено представление свободной энергии в форме разложения Ландау. Проведено сопоставление получившегося разложения с предложенными ранее феноменологическими теориями.
Макроскопическая спиральность суспензии хиральных магнитных частиц на основе нематического жидкого кристалла
Аннотация
Изучено основное состояние суспензии хиральных феррочастиц на основе нематического жидкого кристалла при учете конечного сцепления между примесной и жидкокристаллической подсистемами. Предложен дополнительный вклад в функционал свободной энергии, обусловленный хиральной формой примесных частиц, который описывает формирование самопроизвольной макроскопической спиральности ориентационной структуры нематического жидкого кристалла.
Роль замещений марганцем катионов железа в изменении магнитных и электрических характеристик магнитоэлектриков BiFe1 – xMnxO3 (x = 0.05 и 0.15)
Аннотация
Образцы системы твердых растворов BiFe1 – xMnxO3 (х = 0.05 и 0.15) являются ферромагнетиками и полупроводниками. Увеличение x приводит к уменьшению температуры Кюри (TC = 605 К для x = = 0.05 и 550 К для x = 0.15) и росту диэлектрической проницаемости ε при комнатной температуре. Уменьшение значения удельной намагниченности с увеличением x связано с перераспределением объемов ферромагнитной и антиферромагнитной фаз.
Управление режимами распространения спиновой волны в волноводе из железо-иттриевого граната посредством локального лазерного нагрева
Аннотация
Представлены результаты микромагнитного моделирования магнитной структуры на поверхности пленки железо-иттриевого граната (ЖИГ), где создавалась область измененной намагниченности насыщения путем фокусированного лазерного излучения. На основе построенных амплитудно-частотных характеристик прохождения сигнала через магнонную структуру с областью нагрева показана возможность реализации режимов фильтрации спин-волнового сигнала при изменении диаметра нагреваемой области на поверхности ЖИГ.
Магнитные и упругие колебания в кристалле марганец-цинковой шпинели в области спиновой переориентации
Аннотация
Получена формула для параметра магнитной диссипации ферримагнитных кристаллов в зависимости от постоянного магнитного поля и поля анизотропии. Показано, что в области магнитной переориентации в кристалле марганец-цинковой шпинели возбуждаются магнитные и упругие колебания бесконечно малой амплитуды и низкой частоты, которые характеризуются гигантским затуханием в широком интервале температур.
Рост и электротранспортные характеристики эпитаксиальных тонких пленок иридата стронция
Аннотация
Представлены результаты исследования эпитаксиальных тонких пленок иридата стронция составов Sr2IrO4 и SrIrO3, полученных соответственно методами лазерной абляции и катодного распыления на постоянном токе. Приводятся данные по технологии роста, кристаллической структуре, электрофизическим параметрам, рассчитана энергия активации для диэлектрических малодефектных пленок Sr2IrO4.
Пиннинг вихрей при перемещении турбулентных волн перемагничивания в антидот пленках со сквозными и несквозными отверстиями
Аннотация
Выполнено микромагнитное моделирование процесса перемагничивания в пленках с антидот массивами, инициированного движущейся доменной стенкой. При некоторых условиях возникает узкая зона перемагничивания, заполненная вихревыми структурами (турбулентная волна). Наблюдаются изменения скорости, временные или окончательные остановки волны. Показано наличие связи между особенностями движения волны и структурой вихревой зоны.
Структура и ФМР характеристки магнитных композитных пленок (CoFeB + SiO2)
Аннотация
Выявлено, что композитные пленки (CoFeB + SiO2) при низкой концентрации металлического сплава x < 0.35 имеют малый разброс возвышенностей поверхности пленки, а при больших x > 0.53 наблюдается больший разброс, но плавное их распределение. На концентрационной зависимости ширины линии ФМР наблюдается максимум при x = 0.45, который связан с перколляционной структурой в пленках.
Эффекты старения в критическом поведении анизотропных ультратонких гейзенберговских пленок
Аннотация
Представлены результаты исследования методом Монте-Карло неравновесных свойств ферромагнитных пленок Гейзенберга. Наблюдались эффекты старения при неравновесном критическом поведении. Расчеты проводились как из высокотемпературного, так и из низкотемпературного начального состояния. Получено характерное время корреляции, расходящееся при температуре перехода в термодинамическом пределе, как функция размера системы и времени ожидания.
Ферромагнетизм и две магнитные фазы в рутиле (TiO2), имплантированном ионами кобальта: влияние температуры и ориентации рутила
Аннотация
Высокодозная имплантация ионов Co+ в структуру рутила (TiO2) индуцирует в нем ферромагнетизм и формирование двух магнитных фаз: наночастиц металлического кобальта и твердого раствора двухвалентных ионов кобальта. Показано влияние температуры и ориентации подложки TiO2 во время ионного облучения, а также последующего термического отжига (на воздухе или в вакууме) на проявление ферромагнетизма и магнитный фазовый состав рутила.