Role of the Cluster Structure of Amorphous Fe67Cr18B15 Alloy in Magnetism and in the Changing of Electron Scattering Mechanisms under the Influence of Ion (Ar+) Irradiation


Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

The contribution of clusters of different sizes to magnetism and the switching of electron scattering mechanisms in amorphous Fe67Cr18B15 alloy during ion Ar+ irradiation is studied. The cluster magnetism is found to be related to the presence of clusters of the following two types: large α-(Fe, Cr) clusters of size D = 150–250 Å and small (D = 40–80 Å) clusters in a random intercluster medium. The generation of small ferromagnetic and antiferromagnetic clusters during ion irradiation leads to the formation of cluster glass, which affects the electrical properties of the alloy and causes a magnetic frustration. The temperature dependence of the barrier height is shown to characterize the magnetic state of the alloy in low fields. On the whole, the temperature dependence of the order parameter is a universal characteristic of the system. The temperature dependence of resistivity of initial alloys in the temperature range 98–300 K (ρ(T) ∝ T2) is determined by electron scattering by quantum defects, and the transition into a ferromagnetic state is revealed when the derivative ∂ρ/∂TT is analyzed. The increase in resistivity and the relation ρ ∝ T1/2 in strongly inhomogeneous samples after irradiation at a dose Φ = 1.5 × 1018 ions/cm2 are caused by weak localization effects, and the transition to a ferromagnetic state becomes obvious when the derivative ∂ρ/∂T ∝ T–1/2 is considered. Irradiation by fluence Φ = 3 × 1018 ions/cm2 induces a giant (twofold) increase in the alloy density, restores the ferromagnetism of large clusters, decreases the resistivity by 37%, and restores the relation ρ(T) ∝ T2, which results from the overlapping of the irradiation-induced small clusters when their concentration increases and from an increase in the alloy density. The overlapping of clusters lowers the barrier height and decreases the sensitivity of the alloy to an applied field. The relation ρ(T) ∝ T2 is valid for the entire temperature range T = 2–300 K because of the partial screening of the magnetic moments of large clusters by a medium having the properties of cluster glass.

Об авторах

V. Okunev

Galkin Physicotechnical Institute

Автор, ответственный за переписку.
Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Украина, Donetsk, 83114

Z. Samoilenko

Galkin Physicotechnical Institute

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Украина, Donetsk, 83114

R. Szymczak

Institute of Physics

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Польша, Warsaw, 02-668

H. Szymczak

Institute of Physics

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Польша, Warsaw, 02-668

A. Szewczyk

Institute of Physics

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Польша, Warsaw, 02-668

A. Malinowski

Institute of Physics

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Польша, Warsaw, 02-668

J. Więckowski

Institute of Physics

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Польша, Warsaw, 02-668

M. Wolny-Marszałek

Institute of Nuclear Physics

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Польша, Krakow, 31-342

M. Ježabek

Institute of Nuclear Physics

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Польша, Krakow, 31-342

I. Antoshina

Obninsk State Technical University for Nuclear Power Engineering

Email: vladimir.okunev2010@mail.ru
Россия, Obninsk, 249034

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2018

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».