Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

ZaleŜności M(T), zarejestrowane dla nanocząstek Fe-Cr (23.38 at.% Cr) w cyklu ich
grzania i chłodzenia, jakościowo nie róŜnią się od opisanych powyŜej zaleŜności
magnetyzacji cząstek Fe-Cr (47.68 at.% Cr). Porównując oba układy nanocząstek widzimy, Ŝe
próbka o zawartości chromu 23.38 at.% ma większą początkową magnetyzację. Jest to zgodne
z dwoma faktami – po pierwsze, w stanie początkowym zawierała ona więcej fazy α-FeCr
(∼91 vol.%) i, po drugie - jej faza α-FeCr była bogatsza w Ŝelazo (w stosunku do próbki
Fe-Cr (47.68 at.% Cr)). Konsekwencją mniejszej zawartości fazy σ-FeCr w tej próbce, a co za
tym idzie - mniejszego stopnia transformacji fazowej σ → α, jest obserwowany w procesie
grzania mniejszy wzrost magnetyzacji.
Charakterystyki M(T), zmierzone dla nanocząstek Fe-Cr (47.68 at.% Cr) w wysokich
temperaturach, uzupełnione zostały pomiarami magnetyzacji w niskich temperaturach.
Pomiary niskotemperaturowe zostały wykonane dla nanocząstek będących w stanie
przed- (ozn. próbka A) oraz po- procesie transformacji fazowej (300 → 710 → 300 K) -
ozn. próbka B. Uzyskane zaleŜności M(T) w pełnym przedziale temperaturowym
(5 – 710 K) przedstawione zostały na rysunku 59. W obu krzywych widać, Ŝe gałęzie
niskotemperaturowe (mierzone w kriostacie) i wysokotemperaturowe (mierzone w piecu)
bardzo dobrze się zszywają, dając ciągły przebieg krzywych M(T). W wygrzanej próbce
obserwuje się dość zaskakujący, gwałtowny wzrost wartości magnetyzacji w obszarze niskich
temperatur (5 – 90 K); wskazuje on na obecność dodatkowej, niezidentyfikowanej fazy
magnetycznej, powstającej w trakcie wygrzewania.
60
50
H zewn
= 3 kOe
M (emu/g)
40
30
20
10
0
0 100 200 300 400 500 600 700
T (K)
Rys. 59. Magnetyzacja nanocząstek Fe-Cr (47.68 at.% Cr) w funkcji temperatury – cykl grzania
i chłodzenia w przedziale temperatur 5 – 710 K.
113