Struktura i właściwości magnetyczne - Instytut Fizyki PAN

w anizotropii powierzchniowej, który, chociaŜ ma taką samą postać jak wyraz Néela,
w przeciwieństwie do niego nie znika, gdy cząstka jest idealnie sferyczna [34].
(4) anizotropia magnetoelastyczna
Anizotropia napręŜeń wynika z odkształceń sieci krystalicznej materiału
(powodujących efekty magnetostrykcji), a takŜe napręŜeń wewnętrznych. Dla cząstki
sferycznej o izotropowym namagnesowaniu, energię magnetoelastyczną w obecności
napręŜenia σ moŜna wyrazić następującym wzorem [35]:
E
σ
3
2
= − λS
σ cos α
(2.3.8)
2
gdzie α jest kątem pomiędzy wektorem magnetyzacji M S a osią napręŜenia σ, a
λS
- stałą
magnetostrykcji nasycenia. Przypadek
λ S
σ > 0 (dla dodatniej wartości magnetostrykcji
i napręŜeń rozciągających lub ujemnej wartości magnetostrykcji i napręŜeń ściskajacych)
odpowiada anizotropii typu ,,łatwa oś” (energia
Eσ
osiąga wartość minimalną, gdy wektor
magnetyzacji leŜy wzdłuŜ osi napręŜenia (α = 0)), natomiast
λ S
σ < 0 – anizotropii typu
,,łatwa płaszczyzna” [35].
(5) anizotropia wymiany:
ten rodzaj anizotropii odkryty został w 1956 roku przez Meiklejohna i Beana [38] dla małych
cząstek Co pokrytych na powierzchni warstwą tlenku CoO. Jej przejawem jest asymetria
(względem początku układu współrzędnych) pętli histerezy, zmierzonej po schłodzeniu
cząstek w polu magnetycznym. Źródłem anizotropii wymiany cząstek jest konkurencja
oddziaływań wymiennych ich ferromagnetycznych rdzeni oraz antyferromagnetycznych
powłok tlenkowych.
2.4 Superparamagnetyzm
2.4.1 Cząstki superparamagnetyczne
Dla cząstki jednodomenowej kierunek osi łatwej jest określony przez jej anizotropię
efektywną, gdzie główną rolę odgrywa anizotropia magnetokrystaliczna i anizotropia kształtu
(w przypadku cząstki o kształcie innym, niŜ sferyczny). Dla cząstki z anizotropią
jednoosiową, iloczyn KV występujący w wyraŜeniu na jej energię anizotropii
2
E a
( θ ) = KV sin θ (gdzie: Θ jest kątem pomiędzy osią łatwą a wektorem magnetyzacji M S
9