Struktura i wÅaÅciwoÅci magnetyczne - Instytut Fizyki PAN
Struktura i wÅaÅciwoÅci magnetyczne - Instytut Fizyki PAN
Struktura i wÅaÅciwoÅci magnetyczne - Instytut Fizyki PAN
- No tags were found...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
cząstek), lecz równieŜ na parametry z nią związane, takie jak ich anizotropia powierzchniowa<br />
i / lub magnetostrykcja powierzchniowa. Warstwa powierzchniowa modyfikuje takŜe<br />
oddziaływania wymienne w obrębie samych cząstek, w tym na granicy rdzeń – powłoka<br />
(prowadząc w szczególnych przypadkach do powstania anizotropii wymiany [79, 80]) oraz<br />
sprzęŜenia <strong>magnetyczne</strong> pomiędzy cząstkami [16]. Wymienione tu czynniki, zarówno<br />
całkowita anizotropia magnetyczna jak i oddziaływania <strong>magnetyczne</strong>, determinują z kolei<br />
właściwości <strong>magnetyczne</strong> układu cząstek. Istotną rolę odgrywa przy tym ,,chemia<br />
powierzchni” (tzn. dobór odpowiedniego środka powierzchniowo czynnego), poniewaŜ<br />
struktura i uporządkowanie <strong>magnetyczne</strong> powierzchni mają znaczny wpływ na magnetyzację<br />
nasycenia oraz pole koercji układu cząstek. Przykładowo, dla nanocząstek Fe, których<br />
powierzchnie zmodyfikowano w procesie ich utlenienia (co powodowało powstanie<br />
polikrystalicznej warstwy tlenków Ŝelaza na powierzchni rdzeni α-Fe) - zaobserwowano<br />
redukcję ich magnetyzacji nasycenia M S w porównaniu z namagnesowaniem objętościowego<br />
Ŝelaza. ZauwaŜono takŜe, Ŝe M S tych cząstek ulega zmniejszeniu w miarę zmniejszania się ich<br />
rozmiaru [15, 61]. Oba te fakty powiązano z obecnością ich zewnętrznych warstw tlenkowych<br />
oraz przypisano je: (i) rosnącemu stosunkowi objętości tlenku do metalu w cząstkach, a takŜe<br />
(ii) niekolinearnej strukturze spinowej w powłoce tlenkowej.<br />
Środek powierzchniowo czynny moŜe przyczyniać się do zmiany anizotropii<br />
powierzchniowej i / lub napręŜeń w cząstkach, co w konsekwencji prowadzić moŜe do<br />
zmiany koercji układu – albo jej zwiększenia [81, 82] albo redukcji [33 str. 386].<br />
W przypadku układów małych cząstek Fe/Fe-O, w których objętość warstwy<br />
powierzchniowej była duŜa w stosunku do objętości rdzeni, w obszarze niskich temperatur<br />
zaobserwowano duŜe wartości pola koercji H C oraz silny spadek H C ze wzrostem<br />
temperatury [15, 18]. Przyczyn zwiększonej koercji drobnych cząstek w niskich<br />
temperaturach naleŜy upatrywać w: (i) nieporządku topologicznym i spinowym ich warstw<br />
powierzchniowych, który moŜe osłabiać oddziaływanie wymienne pomiędzy cząstkami<br />
(za pośrednictwem tlenkowych obszarów międzycząstkowych) i stanowić liczne centra<br />
kotwiczenia momentu <strong>magnetyczne</strong>go w procesie ich przemagnesowania oraz (ii) sprzęŜeniu<br />
spinowym dwóch róŜnych faz magnetycznych w cząstkach (ferro<strong>magnetyczne</strong>go rdzenia<br />
i antyferro- / ferri<strong>magnetyczne</strong>j powłoki tlenkowej), prowadzącym do powstania<br />
dodatkowego przyczynku w postaci anizotropii wymiany - do ich całkowitej anizotropii<br />
<strong>magnetyczne</strong>j.<br />
21
Change language