Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

W związku z tym, Ŝe nanocząstki Fe-Cr (47.68 at.% Cr) zawierają ~59 vol.% fazy
σ-FeCr, dla której T C ~ 60 K, nasuwa się pytanie, czy maksimum krzywej ZFC, obserwowane
w T ~ 160 K (tj. w temperaturze, w której faza σ-FeCr wykazuje właściwości
paramagnetyczne), moŜe świadczyć o superparamagnetyzmie cząstek α-FeCr.
W znalezieniu odpowiedzi na to pytanie pomocny okazał się pomiar podatności
zmiennoprądowej χ w funkcji temperatury (T = 5 – 300 K). W otrzymanej zaleŜności χ’(T)
(uzyskanej w polu ac o amplitudzie 10 Oe, przy częstotliwości 1 kHz) - rysunek 53 -
ac
widoczne jest wyraźne maksimum (w T B ~ 200 K), potwierdzające przypuszczenie
o superparamagnetycznym zachowaniu cząstek α-FeCr w tej próbce. Natomiast fakt,
Ŝe maksima widoczne w zaleŜnościach M ZFC (T) oraz χ’(T) są bardzo szerokie, znacznie
szersze niŜ wynikałoby to z rozrzutu średnic cząstek (rys. 24), wskazuje na obecność
w badanej próbce, poza izolowanymi cząstkami, równieŜ słabo sprzęŜonych aglomeratów
cząstek α-FeCr, w których energia oddziaływań magnetostatycznych konkuruje z energią
termiczną.
0,20
0,16
χ , (emu/g)
0,12
0,08
0,04
0 50 100 150 200 250 300
T (K)
Rys. 53. Podatność zmiennoprądowa w funkcji temperatury zmierzona dla nanocząstek
Fe-Cr (47.68 at.% Cr) w polu ac o amplitudzie 10 Oe, przy częstotliwości 1 kHz.
PołoŜenia maksimów w zaleŜnościach M ZFC (T) oraz χ’(T) wyznaczają średnią
temperaturę blokowania cząstek fazy α-FeCr. Obie te techniki eksperymentalne,
ze względu na swą specyfikę (tzn. róŜny charakterystyczny czas pomiaru τ m ), dostarczają
róŜnej wartości . Otrzymana relacja < jest jednak słuszna z uwagi na to, Ŝe
czas τ m w pomiarach magnetyzacji dc (10 2 s) jest dłuŜszy od czasu τ m w pomiarach
107