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...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
W przypadku kaŜdej z próbek moŜna zauwaŜyć, Ŝe pętla HFC jest niesymetryczna<br />
względem zera oraz, Ŝe jest ona poszerzona w stosunku do pętli ZFC. Oba te efekty świadczą<br />
o istnieniu w cząstkach Fe-Cr - anizotropii wymiany [79], wynikającej ze sprzęŜenia<br />
spinowego dwóch magnetycznie róŜnych faz - ferromagnetycznych rdzeni cząstek<br />
i powierzchniowych warstw tlenkowych o uporządkowaniu antyferrolub<br />
ferrimagnetycznym. Przesunięcie obu pętli definiuje tzw. pole wymiany. Jest ono<br />
największe dla cząstek Fe-Cr (8.86 at.% Cr), w których warstwa tlenków jest najgrubsza.<br />
Wraz z rosnącą koncentracją chromu w cząstkach, pole wymiany maleje. Związane jest to<br />
z progresywną zmianą warstwy powierzchniowej cząstek (z tlenków Ŝelaza na tlenki chromu)<br />
i zmniejszaniem się jej grubości (patrz podrozdział 3.4).<br />
Zaobserwowana w układach badanych nanocząstek Fe-Cr anizotropia wymiany<br />
nie jest zjawiskiem zaskakującym. Była ona wielokrotnie obserwowana w układach drobnych<br />
cząstek o strukturze ,,ferromagnetyczny rdzeń - antyferro- / ferrimagnetyczna powłoka<br />
tlenkowa”, np.: Co-CoO [38], Fe-FeO [153], Fe-Fe 3 O 4 [61, 80], jak równieŜ - dla nanocząstek<br />
Fe-Cr (o rozmiarze < 10 nm i zawartości chromu 5 oraz 20 at.%) wytworzonych w procesie<br />
naparowywania gazowego, w których wykryto obecność tlenku Cr 2 O 3 [20].<br />
12.3 ZaleŜność koercji od temperatury<br />
Temperaturowe zaleŜności koercji H C (T) badanych układów nanocząstek Fe 1-x Cr x<br />
z 0 ≤ x (at.%) ≤ 33.68 wskazują na generalną tendencję spadku pola koercji ze wzrostem<br />
temperatury (rys. 42). Jednak w obszarze niskich temperatur (T ≤ ~100 K) istnieją pewne<br />
róŜnice w przebiegu tych zaleŜności, które mogą być konsekwencją róŜnic na poziomie<br />
strukturalnym cząstek.<br />
Dla nanocząstek Fe moŜna przypuszczać, Ŝe zachowanie koercji w zakresie niskich<br />
temperatur ma związek z ich najcieńszą (spośród wszystkich rozwaŜanych układów<br />
nanocząstek) - powierzchniową warstwą tlenkową, słabo oddziałującą na rdzenie α-Fe<br />
(zobacz rozdział 10). Z kolei, dla nanocząstek Fe-Cr o zawartości chromu:<br />
2.36 ≤ x (at.%) ≤ 8.86, silna zmiana koercji wraz z temperaturą (o charakterze sigmoidalnym)<br />
wynika z obecności grubszej warstwy tlenkowej na ich powierzchniach, modyfikującej silniej<br />
ich metaliczne rdzenie α-FeCr oraz siłę sprzęŜenia między cząstkami. Ponadto, obserwowana<br />
wyraźnie większa wartość pola koercji tych cząstek w niskich temperaturach (w porównaniu<br />
do H C nanocząstek o x ≥ 13.62 at.% Cr) jest następstwem wzrostu ich całkowitej anizotropii<br />
<strong>magnetyczne</strong>j ze względu na obecność procesów prowadzących do powstania anizotropii<br />
92
Change language