Magnetic Resonance Study of Fe-Implanted TiO2 Rutile


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Single-crystal (100) and (001) TiO2 rutile substrates have been implanted with 40 keV Fe+ at room temperature with high doses in the range of (0.5–1.5) × 1017 ions/cm2. A ferromagnetic resonance (FMR) signal has been observed for all samples with the intensity and the out-of-plane anisotropy increasing with the implantation dose. The FMR signal has been related to the formation of a percolated metal layer consisting of close-packed iron nanoparticles in the implanted region of TiO2 substrate. Electron spin resonance (ESR) signal of paramagnetic Fe3+ ions substituting Ti4+ positions in the TiO2 rutile structure has been also observed. The dependences of FMR resonance fields on the DC magnetic field orientation reveal a strong in-plane anisotropy for both (100) and (001) substrate planes. An origin of the in-plane anisotropy of FMR signal is attributed to the textured growth of the iron nanoparticles. As result of the nanoparticle growth aligned with respect to the structure of the rutile host, the in-plane magnetic anisotropy of the samples reflects the symmetry of the crystal structure of the TiO2 substrates. Crystallographic directions of the preferential growth of iron nanoparticles have been determined by computer modeling of anisotropic ESR signal of substitutional Fe3+ ions.

Об авторах

C. Okay

Marmara University

Автор, ответственный за переписку.
Email: cokay@marmara.edu.tr
Турция, Göztepe, İstanbul, 34722

I. Vakhitov

Kazan Federal University

Email: cokay@marmara.edu.tr
Россия, Kazan, 420008

V. Valeev

Kazan E. K. Zavoisky Physical-Technical Institute

Email: cokay@marmara.edu.tr
Россия, Kazan, 420029

R. Khaibullin

Kazan E. K. Zavoisky Physical-Technical Institute

Email: cokay@marmara.edu.tr
Россия, Kazan, 420029

B. Rameev

Kazan E. K. Zavoisky Physical-Technical Institute; Gebze Technical University

Email: cokay@marmara.edu.tr
Россия, Kazan, 420029; Gebze, Kocaeli, 41400

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer-Verlag Wien, 2017

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).