Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

Biorąc pod uwagę duŜą zawartość tlenu w próbce moŜna przypuszczać, Ŝe ta warstwa
tlenkowa jest wyjątkowo gruba. JednakŜe mniejszościowa zawartość ferromagnetycznej fazy
α 1 -FeCr powoduje, Ŝe anizotropia wymiany (wynikająca z bliskości fazy ferroi
antyferromagnetycznej) - która manifestowałaby się przesunięciem pętli histerezy ZFC-HFC
w niskich temperaturach - jest nieobserwowalna (zobacz rysunek 46).
10
M (emu/g)
5
0
-5
T = 10 K
-10
-10 -5 0 5 10
H (kOe)
Rys. 46. Pętle histerezy ZFC-FC zmierzone dla nanocząstek Fe-Cr (83.03 at.% Cr) w T = 10 K;
ZFC – linia ciągła, HFC – kółka.
Na rysunku 47 pokazano temperaturowe zaleŜności magnetyzacji ZFC-FC, zmierzone
dla nanocząstek Fe-Cr (83.03 at.% Cr) w polu magnetycznym H = 100 Oe, w zakresie
T = 5 – 300 K. MoŜemy w nich dostrzec pewne cechy charakterystyczne dla zjawiska
superparamagnetyzmu, jak równieŜ - w niskich temperaturach - efektów zamraŜania typu
szkła spinowego. W rozwaŜanym układzie cząstek, superparamagnetyzm jest moŜliwy
z uwagi na ich małe rozmiary. Zachowanie takie sugeruje takŜe kształt zaleŜności M ZFC (T)
z wyraźnym maksimum w T max ∼ 46 K oraz odwracalne zachowanie magnetyczne
(superpozycja krzywych ZFC-FC) dla T > ∼100 K. Na efekty zamraŜania typu szkła
spinowego zdaje się natomiast wskazywać początkowa nieodwracalność krzywych ZFC-FC,
a w szczególności - początkowy przebieg zaleŜności M FC (T), zdecydowanie róŜny od typowo
obserwowanego w zjawisku superparamagnetyzmu.
Z uwagi na dominującą w układzie badanych cząstek - fazę paramagnetyczną (rysunek
43) moŜna pokusić się o stwierdzenie, Ŝe widoczne w zaleŜności M ZFC (T) efekty fluktuacji
superparamagnetycznych dotyczą cząstek fazy α 1 -FeCr oraz klasterów warstwy
98