Obmennoe smeshchenie v sisteme nanochastits ferrigidrita: rol' obshchey integrirovannoy poverkhnosti dlya konglomerata (klastera) nanochastits

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Исследованы петли магнитного гистерезиса в условиях охлаждения во внешнем поле и в нулевом внешнем поле двух репрезентативных образцов синтетического наноферригидрита с идентичными размерами наночастиц (средний размер ≈ 2.7 нм) и различной степенью их пространственного разделения. Для исходного образца характерна агрегация наночастиц, и после охлаждения во внешнем поле от температуры, превышающей температуру суперпарамагнитной блокировки, наблюдается смещение петли магнитного гистерезиса по оси абсцисс. Для другого образца частицы пространственно разделены путем покрытия их поверхности слоем арабиногалактана, и для этого образца эффекта смещения петли гистерезиса после охлаждения во внешнем поле не наблюдается. Обнаруженный экспериментальный факт проводит к заключению, что одним из важных факторов, определяющих эффект смещения петли гистерезиса систем наночастиц, служит наличие выраженной подсистемы поверхностных спинов, формирующейся при близком контакте частиц, что можно считать своеобразным поверхностным эффектом. Благодаря обменной связи между подсистемой поверхностных спинов (общей для конгломерата частиц) и нескомпенсированными моментами частиц, при охлаждении во внешнем поле возникает дополнительный источник однонаправленной магнитной анизотропии, который и является причиной наблюдаемого эффекта обменного смещения петли магнитного гистерезиса.

References

  1. L. N´eel and C. R. Acad. Sci. Paris 253, 203 (1961).
  2. S. A. Makhlouf, F. T. Parker, and A. E. Berkowitz, Phys. Rev. B 55, R14717 (1997).
  3. A. Punnoose, T. Phanthavady, M. Seehra, N. Shah, and G. Huffman, Phys. Rev. B 69(5), 054425 (2004).
  4. N. J. O. Silva, V. S. Amaral, and L. D. Carlos, Phys. Rev. B 71, 184408 (2005).
  5. S. Mørup, D. E. Madsen, C. Fradsen, C. R. H. Bahl, and M. F. Hansen, J. Phys.: Condens. Matter 19, 213202 (2007).
  6. M. Tadi´c, D. Nikoli´c, M. Panjan, and G. R. Blake, J. Alloys Compd. 647, 1061 (2015).
  7. T. Iimor, Y. Imamoto, N. Uchida, Y. Kikuchi, K. Honda, T. Iwahashi, and Y. Ouch, J. Appl. Phys. 127, 023902 (2020).
  8. A. A. Krasikov, D. A. Balaev, A. D. Balaev, S. V. Stolyar, R. N. Yaroslavtsev, and R. S. Iskhakov, J. Magn. Magn. Mater. 592, 171781 (2024).
  9. W. P. Meiklejohn and C. P. Bean, Phys. Rev. 102, 1413 (1956).
  10. J. Nogues and I. K. Schuller, J. Magn. Magn. Mater. 192, 203 (1999).
  11. J. Nogues, J. Sort, V. Langlais, V. Skumryev, S. Surinach, J. S. Munoz, and M. D. Baro, Phys. Rep. 422, 65117 (2005).
  12. S. Giri, M. Patra, and S. Majumdar, J. Phys.: Condens. Matter 23, 073201 (2011).
  13. M.-H. Phan, J. Alonso, H. Khurshid, P. Lampen-Kelley, S. Chandra, K. S. Repa, Z. Nemati, R. Das, O. Iglesias, and H. Srikanth, Nanomaterials 6, 221 (2016).
  14. V. Skumryev, S. Stoyanov, Y. Zhang, G. Hadjipanayis, D. Givord, and J. Nogu´es, Nature 423, 850 (2003).
  15. C. Martinez-Boubeta, K. Simeonidis, M. Angelakeris, N. Pazos-P´erez, M. Giersig, A. Delimitis L. Nalbandian, V. Alexandrakis, and D. Niarchos, Phys. Rev. B 74, 054430 (2006).
  16. S. K. Sharma, J. M. Vargas, E. De Biasi, F. Beron, M. Knobel, K. R. Pirota, C. T. Meneses, S. Kumar, C. G. Lee, P. G. Pagliuso, and C. Rettori, Nanotechnology 21, 035602 (2010).
  17. Z. Tian, Ch. Zhu, Y. Liu, J. Shi, Zh. Ouyang, Zh. Xia, G. Du, and S. Yuan, J. Appl. Phys. 115, 083902 (2014).
  18. A. Punnoose and M. S. Seehra, J. Appl. Phys. 91, 7766 (2002).
  19. H. Shim, P. Dutta, M. S. Seehra, and J. Bonevich, Solid State Commun. 145, 192 (2008).
  20. M. S. Seehra and A. Punnoose, Solid State Commun. 128, 299 (2003).
  21. A. Punnoose, H. Magnone, and M. S. Seehra, J. Bonevich, Phys. Rev. B 64, 174420 (2001).
  22. S. A. Makhlouf, H. Al-Attar, and R. H. Kodama, Solid State Commun. 145, 1 (2008).
  23. M. S. Seehra, V. Singh, X. Song, S. Bali, and E. M. Eyring, J. Phys. Chem. Solids 71, 1362 (2010).
  24. D. A. Balaev, A. A. Krasikov, A. A. Dubrovskiy, S. I. Popkov, S. V. Stolyar, R. S. Iskhakov, V. P. Ladygina, and R. N. Yaroslavtsev, J. Appl. Phys. 120, 183903 (2016).
  25. N. J. O. Silva, V. S. Amaral, A. Urtizberea, R. Bustamante, A. Millan, F. Palacio, E. Kampert, U. Zeitler, S. de Brion, O. Iglesias, and A. Labarta, Phys. Rev. B 84, 104427 (2011).
  26. Yu. V. Knyazev, D. A. Balaev, S. A. Skorobogatov, D. A. Velikanov, O. A. Bayukov, S. V. Stolyar, R. N. Yaroslavtsev, and R. S. Iskhakov, Phys. Rev. B 107, 115413 (2023).
  27. Yu. V. Knyazev, D. A. Balaev, S. A. Skorobogatov, D. A. Velikanov, O. A. Bayukov, S. V. Stolyar, V. P. Ladygina, A. A. Krasikov, and R. S. Iskhakov, Phys. Met. Metallogr. 125, 377 (2024).
  28. A. A. Krasikov, Yu. V. Knyazev, D. A. Balaev, D. A. Velikanov, S. V. Stolyar, Yu. L. Mikhlin, R. N. Yaroslavtsev, and R. S. Iskhakov, Physica B 660, 414301 (2023).
  29. K. Nadeem, H. Krenn, T. Traussnig, R. Wurschum, D. V. Szabo, and I. Letofsky-Papst, J. Magn. Magn. Mater. 323, 1998 (2011).
  30. C. A. M. Vieira, R. Cabreira Gomes, F. G. Silva, A. L. Dias, R. Aquino, A. F. C. Campos, and J. Depeyrot, J. Phys. Condens. 31, 17580 (2019).
  31. S. H. Masunaga, R. F. Jardim, P. F. P. Fichtner, and J. Rivas, Phys. Rev. B 80, 184428 (2009).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

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».