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.
momentu <strong>magnetyczne</strong>go wraz z rosnącą w nich koncentracją chromu [105, 106] (patrz<br />
zaleŜność M(x) dla materiałów objętościowych na rys. 34), ale głównie - z tworzeniem się<br />
metastabilnej fazy σ-FeCr (o bardzo słabych właściwościach magnetycznych) i odpowiednią<br />
modulacją składu pozostałej fazy α. Z uwagi na to, Ŝe zawartość tej fazy zaleŜy od lokalnych<br />
fluktuacji składu w procesie otrzymywania cząstek i moŜe się zmieniać od procesu<br />
do procesu, na rys. 34 obserwuje się rozrzut wartości magnetyzacji w zaleŜności M(x at.%Cr).<br />
Z tego teŜ powodu, magnetyzacja cząstek Fe-Cr (33.68 at.% Cr) jest tylko nieznacznie<br />
mniejsza niŜ cząstek Fe-Cr (23.38 at.% Cr), w których zawartość fazy σ jest większa.<br />
NaleŜy zaznaczyć, Ŝe otrzymane wyniki są jakościowo zgodne z danymi<br />
literaturowymi; dla porównania, na rysunku 34 przedstawiono równieŜ wybrane wartości<br />
magnetyzacji nanocząstek Fe-Cr uzyskane przez Gonga et al. [19]. Z uwagi na to,<br />
Ŝe magnetyzacja nasycenia nanocząstek moŜe zaleŜeć od wielu czynników, takich jak np.: ich<br />
rozmiar czy metoda wytwarzania, do porównania wybrano cząstki adekwatne do badanych<br />
układów, tzn. otrzymane w procesie kondensacji z fazy gazowej i o zbliŜonej wielkości<br />
(D ∼ 21 nm) [19]. Trzeba jednak zaznaczyć, Ŝe nanocząstki będące przedmiotem pracy [19]<br />
były zasadniczo jednofazowe (bcc α-Fe-Cr).<br />
W świetle analizy przedstawionej powyŜej jest oczywiste, Ŝe tworzenie się warstwy<br />
tlenków na powierzchni nanocząstek Fe-Cr powoduje, Ŝe ich magnetyzacja jest mniejsza od<br />
magnetyzacji odpowiednich materiałów objętościowych (patrz rys. 34). Podobne obserwacje<br />
poczyniono juŜ wcześniej, dla nanocząstek Fe o rozmiarach od 5 do 28 nm [14, 15].<br />
Fakt redukcji magnetyzacji cząstek w stosunku do objętościowego Ŝelaza autorzy obu prac<br />
[14, 15] wytłumaczyli obecnością tlenkowej warstwy powierzchniowej, a zmniejszanie się<br />
magnetyzacji wraz ze zmniejszaniem rozmiaru cząstek - rosnącym stosunkiem objętości<br />
tlenków do objętości rdzeni. NaleŜy jednak zwrócić uwagę, Ŝe choć reguła dotycząca<br />
zmniejszenia magnetyzacji nanocząstek Fe-Cr w stosunku do ich odpowiedników<br />
objętościowych jest słuszna w szerokim zakresie zawartości Cr, to jednak przy duŜej<br />
koncentracji Cr i w temperaturach powyŜej punktu Curie rdzeni cząstek, obecność tlenków<br />
prowadzi do wręcz przeciwnych wyników. Stąd, w temperturze pokojowej, magnetyzacja<br />
cząstek Fe-Cr (83.03 at.% Cr) jest niezerowa, w przeciwieństwie do odpowiedniego materiału<br />
objętościowego.<br />
Na rysunku 35 przedstawiono krzywe magnesowania badanych układów nanocząstek<br />
Fe-Cr, zmierzone w temperaturze pokojowej. W zaleŜności od domieszki chromu mają one<br />
róŜne kształty i charakteryzują się róŜnymi wartościami pola koercji. Uzyskaną zaleŜność<br />
83