Подавление магнитного перехода в ультрамалых наночастицах ∈-Fe2O3 – размерный эффект по данным метода ядерного рассеяния вперед

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследования особенностей магнитной структуры ультрамалых наночастиц ∈-Fe2O3 методом ядерного рассеяния вперед (Nuclear Forward Scattering, NFS) с использованием синхротронного излучения. Образец представляет собой изолированные иммобилизованные в матрице ксерогеля SiO2 наночастицы ∈-Fe2O3 со средним размером = 3.8 нм. Временны´е спектры были измерены в диапазоне температур 4–300 K в нулевом внешнем магнитном поле и поле H = 4 Тл, приложенном в продольном направлении. Характер изменения величин сверхтонкого поля Hhf в зависимости от внешнего магнитного поля одинаков во всем диапазоне температур – наблюдается монотонное увеличение Hhf во внешнем поле, в отличие от крупных частиц ∈-Fe2O3. Полученные результаты позволяют заключить, что для частиц ∈-Fe2O3 ультрамалых размеров (менее ≈ 9 нм) магнитный переход в температурной области 80–150 K отсутствует, а магнитная структура является неколлинеарной в области 4–300 K.

Об авторах

Ю. В. Князев

Институт физики им. Л. В. Киренского – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Email: yuk@iph.krasn.ru
Красноярск, Россия

Д. А. Балаев

Институт физики им. Л. В. Киренского – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Красноярск, Россия

А. А. Дубровский

Институт физики им. Л. В. Киренского – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Красноярск, Россия

С. В. Семёнов

Институт физики им. Л. В. Киренского – обособленное подразделение Федерального исследовательского центра “Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук”

Красноярск, Россия

В. Л. Кириллов

Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия

О. Н. Мартьянов

Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН

Новосибирск, Россия

Список литературы

  1. F. J. Morin, Phys. Rev. 78, 819 (1950); https://doi.org/10.1103/PhysRev.78.819.2.
  2. P. B. Fabritchnyi, E. V. Lamykin, A. M. Babechkin, and A. N. Nesmeianov, Solid State Commun. 11, 343 (1972); https://doi.org/10.1016/0038-1098(72)90246-3.
  3. И. E. Дзялошинский, ЖЭТФ 32, 1547 (1957).
  4. F. Walz, J. Phys. Condens. Matter 14, R285 (2002); https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/12/203.
  5. M. J. Jackson and B. Moskowitz, Geophys. J. Int. 224, 1314 (2020); https://doi.org/10.1093/gji/ggaa516.
  6. S. Iida, Philos. Mag. B 42, 349 (1980); https://doi.org/10.1080/01418638008221876.
  7. O¨ . O¨zdemir, D. J. Dunlop, and T. S. Berqu´o, Geochem. Geophys. Geosyst. 9, Q10Z01 (2008); https://doi.org/10.1029/2008GC002110.
  8. M. A. Chuev, I. N. Mishchenko, S. P. Kubrin, and T. A. Lastovina, JETP Lett. 105, 700 (2017); https://doi.org/10.1134/S0021364017110042.
  9. T. Kim, S. Lim, J. Hong, S. G. Kwon, J. Okamoto, Z. Y. Chen, J. Jeong, S. Kang, J. C. Leiner, J. T. Lim, C. S. Kim, D. J. Huang, T. Hyeon, S. Lee, and J.-G. Park, Sci. Rep. 8, 5092 (2018); https://doi.org/10.1038/s41598-018-23456-6.
  10. Yu. F. Krupyanskii and I. P. Suzdalev, Le Journal de Physique Colloques 35, C6-407 (1974); https://doi.org/10.1051/jphyscol:1974679.
  11. D. Kub´aniova, L. Kubiˇckov´a, T. Kmjeˇc, K. Z´avˇeta, D. Niˇznˇansky´, P. Br´azda, M. Klementov´a, and J. Kohout, J. Magn. Magn. Mat. 475, 611 (2019); https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.11.126.
  12. J. Lee, S. G. Kwon, J.-G. Park, and T. Hyeon, Nano Lett. 15, 4337 (2015); https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b00331.
  13. E. Tronc, C. Chan´eac, and J. P. Jolivet, J. Solid State Chem. 139, 93 (1998); https://doi.org/10.1006/jssc.1998.7817.
  14. M. Gich, C. Frontera, A. Roig, E. Taboada, E. Molins, H. R. Rechenberg, J. D. Ardisson, W. A. A. Macedo, C. Ritter, V. Hardy, J. Sort, V. Skumryev, and J. Nogu´es, Chemistry of Materials 18, 3889 (2006); https://doi.org/10.1021/cm060993l.
  15. S. Ohkoshi, A. Namai, T. Yamaoka, M. Yoshikiyo, K. Imoto, T. Nasu, S. Anan, Y. Umeta, K. Nakagawa, and H. Tokoro, Sci. Rep. 6, 27212 (2016); https://doi.org/10.1038/srep27212
  16. J. L. Garcia-Mun˜oz, A. Romaguera, F. Fauth, J. Nogu´es, and M. Gich, Chem. Mater. 29, 9705 (2017); https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.7b03417.
  17. Y.-C. Tseng, N. M. Souza-Neto, D. Haskel, M. Gich, C. Frontera, A. Roig, M. van Veenendaal, and J. Nogu´es, Phys. Rev. B 79, 094404 (2009); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.094404.
  18. D. A. Balaev, Yu. V. Knyazev, S. V. Semenov, A. A. Dubrovskiy, A. I. Lasukov, S. A. Skorobogatov, E. D. Smorodina, V. L. Kirillov, and O. N. Martyanov, Ceramics International 51, 650 (2025); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2024.11.048
  19. Y. V. Knyazev, D. A. Balaev, V. L. Kirillov, O. A. Bayukov, and O. N. Martyanov, JETP Lett. 108, 527 (2018); https://doi.org/10.1134/S0021364018200092.
  20. Yu.V. Knyazev, A. I. Chumakov, A. A. Dubrovskiy, S. V. Semenov, I. Sergueev, S. S. Yakushkin, V. L. Kirillov, O. N. Martyanov, and D. A. Balaev, Phys. Rev. B 101, 094408 (2020); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.094408.
  21. J. Kohout, P. Br´azda, K. Z´avˇeta, D. Kub´aniov´a, T. Kmjeˇc, L. Kub´aˇckov´a, M. Klementov´a, E. Sˇantav´a, and A. Lanˇcok, J. Appl. Phys. 117, 17D505 (2015); https://doi.org/10.1063/1.4907610.
  22. Y. V. Knyazev, A. I. Chumakov, A. A. Dubrovskiy, S. V. Semenov, S. S. Yakushkin, V. L. Kirillov, O. N. Martyanov, and D. A. Balaev, JETP Lett. 110, 613 (2019); https://doi.org/10.1134/S0021364019210082.
  23. G. V. Smirnov, Uspekhi Fizicheskih Nauk 194, 291 (2024); https://doi.org/10.3367/UFNr.2023.09.039569.
  24. R. R¨ohlsberger, Nuclear Condensed Matter Physics with Synchrotron Radiation, Springer Berlin Heidelberg, Berlin, Heidelberg (2005); https://doi.org/10.1007/b86125.
  25. R. R¨ohlsberger, J. Bansmann, V. Senz, K. L. Jonas, A. Bettac, K. H. Meiwes-Broer, and O. Leupold, Phys. Rev. B 67, 245412 (2003); https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.245412.
  26. S. S. Yakushkin, D. A. Balaev, A. A. Dubrovskiy, S. V. Semenov, Y. V. Knyazev, O. A. Bayukov, V. L. Kirillov, R. D. Ivantsov, I. S. Edelman, and O. N. Martyanov, Ceramics International 44, 17852 (2018); https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2018.06.254.
  27. Y. V. Shvyd’ko, Hyperfine Interactiions 125, 173 (2000); https://doi.org/10.1023/A:1012633620524 .
  28. J.-L. Rehspringer, S. Vilminot, D. Niznansky, K. Zaveta, C. Estournes, and M. Kurmoo, Hyperfine Interactions 166, 475 (2006); https://doi.org/10.1007/s10751-006-9311-8.
  29. K. Haneda and A. H. Morrish, Phys. Lett. A 64(2), 259 (1977); https://doi.org/10.1016/0375-9601(77)90736-8.
  30. M. Kurmoo, J.-L. Rehspringer, A. Hutlova, C. D’Orl´eans, S. Vilminot, C. Estourn´es, and D. Niznansky, Chemistry of Materials 17, 1106 (2005); https://doi.org/10.1021/cm0482838.
  31. A. A. Dubrovskiy, D. A. Balaev, K. A. Shaykhutdinov, O. A. Bayukov, O. N. Pletnev, S. S. Yakushkin, G. A. Bukhtiyarova, and O. N. Martyanov, J. Appl. Phys. 118, 213901 (2015); https://doi.org/10.1063/1.4936838.
  32. P. Gu¨tlich, E. Bill, and A. X. Trautwein, M¨ossbauer spectroscopy and transition metal chemistry: fundamentals and applications, Springer Science & Business Media (2010); https://doi.org/10.1007/978-3-540-88428-6.
  33. M. Pol´a˜skov´a, O. Malina, J. Tuˇcek, and P. Jakubec, Nanoscale 14, 5501 (2022); https://doi.org/10.1039/D2NR00392A.
  34. Z. Ma, A. Romaguera, F. Fauth, J. Herrero-Mart´ın, J. L. Garcia-Mun˜oz, and M. Gich, J. Magn. Magn. Mat. 506, 166764 (2020); https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2020.166764.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».