Surface Crystallization and Magnetization Reversal Processes in Amorphous Microwires

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The bulk-inhomogeneous crystallization of amorphous microwires of composition Fe73.8Cu1Nb3.1B9.1Si13 has been studied. An assumption was put forward about the influence of the non-uniform distribution of tensile and compressive stresses in the bulk of microwires on their crystallization. It has been established that at the initial stages of crystallization the crystallization occurs in the near-surface region of a microwire with a thickness of about 2.5 μm. It has been established that the sizes of nanocrystals in the surface region of microwire are about 10 nm. It was found that the formation of an amorphous nanocrystalline layer on the microwire surface leads to an increase in the Mr/MS ratio (ratio of remanent magnetization to saturation magnetization), which is associated with a decrease in the magnetic anisotropy due to a decrease in the stress level during heat treatment and nanocrystallization. Chemical etching of annealed microwires leads to a significant increase in the Mr/MS ratio, which is due to an increase in the relative volume of the central domain layer. The results obtained indicate the potential for creating composite amorphous-nanocrystalline structures based on microwires. In the case of microwires of Fe73.8Cu1Nb3.1B9.1Si13 composition, the predominant crystallization of the surface layer can increase the effect of the giant magnetic impedance. Such objects may have potential applications in sensorics, in particular, in magnetic field and strain sensors.

About the authors

O. I. Aksenov

Institute of Solid State Physics

Author for correspondence.
Email: oleg_aksenov@inbox.ru
Russia, Chernogolovka, Moscow Region,142432

A. A. Fuks

Institute of Solid State Physics; National Research University Higher School of Economics

Email: oleg_aksenov@inbox.ru
Russia, Chernogolovka, Moscow Region,142432; 105066 Russia, Moscow

G. E. Abrosimova

Institute of Solid State Physics

Email: oleg_aksenov@inbox.ru
Russia, Chernogolovka, Moscow Region,142432

D. V. Matveev

Institute of Solid State Physics

Email: oleg_aksenov@inbox.ru
Russia, Chernogolovka, Moscow Region,142432

A. S. Aronin

Institute of Solid State Physics

Email: oleg_aksenov@inbox.ru
Russia, Chernogolovka, Moscow Region,142432

References

  1. Greer A.L., Cheng Y.Q., Ma E. // Mater. Sci. Eng. 2013. V. R74. P. 71. https://doi.org/10.1016/j.mser.2013.04.001
  2. Постнова Е.Ю., Абросимова Г.Е., Аронин А.С. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 11. С. 5.
  3. Абросимова Г.Е., Аронин А.С. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2018. № 5. С. 91.
  4. Glezer A.M., Khriplivets I.A., Sundeev R.V., Louzguine-Luzgin D.V., Pogozhev Yu.S., Rogachev S.O., Bazlov A.I., Tomchuk A.A. // Mater. Let. 2020. V. 281. P. 128659. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128659
  5. Inoue A., Ochiai T., Horio Y., Masumoto T. // Mater. Sci. Eng. 1994. V. A179/A180. P. 649. https://doi.org/10.1016/0921-5093(94)90286-0
  6. Louzguine D.V., Inoue A. // J. Non-Cryst. Solids. 2002. V. 311. P. 281. https://doi.org/10.1016/S0022-3093(02)01375-3
  7. Yavari A. R., Georgarakis K., Antonowicz J., Stoica M., Nishiyama N., Vaughan G., Chen M., Pons M. // Phys. Rev. Lett. 2012. V. 109. P. 085501. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.085501
  8. Chiriac H., Ovari T.A., Pop G. // Phys. Rev. B 1995. V. 52. P. 10104. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.52.10104
  9. Herzer G. // Phys. Scr. 1993. V. 49. P. 307. https://doi.org/10.1088/0031-8949%2F1993%2FT49A% 2F054
  10. Chiriac H., Ovari T.A. // ProgMater Sci. 1996. V. 40. P. 333. https://doi.org/10.1016/S0079-6425(97)00001-7
  11. Fuks A., Abrosimova G., Aksenov O., Churyukanova M., Aronin A. // Crystals. 2022. V. 12. P. 1494. https://doi.org/10.3390/cryst12101494
  12. Talaat A., Zhukova V., Ipatov M., Blanco J.M., Gonzalez-Legarreta L., Hernando B., del Val J.J., González J., Zhukov A. // J. Appl. Phys. 2014. V. 115. P. 17A313. https://doi.org/10.1063/1.4863484
  13. Corte-León P., Zhukova V., Ipatov M., Blanco J.M., Gonzalez J., Zhukov A. // Intermetallics. 2019. V. 105. P. 92. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2018.11.013
  14. Gonzalez A., Zhukova V., Corte-Leon P., Chizhik A., Ipatov M., Blanco J. M., Zhukov A. // Sensors. 2022. V. 22. № 3. P. 1053. https://doi.org/10.3390/s22031053
  15. Churyukanova M., Kaloshkin S., Shuvaeva E., Mitra A., Panda A.K., Roy R.K., Murugaiyan P., Corte-Leon P., Zhukova V., Zhukov A. // J. Magn. Magn. Mater. 2019. V. 492. P. 165598. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.165598
  16. Zhukov A., Ipatov M., Corte-León P., Gonzalez- Legarreta L., Churyukanova M., Blanco J.M., Gonzalez J., Taskaev S., Hernando B., Zhukova V. // J. Alloys Compd. 2020. V. 814. P. 152225. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.152225
  17. Clavaguera N., Pradell T., Jie Z., Clavaguera-Mora M.T. // Nanostruct. Mater. 1995. V. 6. P. 453. https://doi.org/10.1016/0965-9773(95)00094-1
  18. Abrosimova G.E., Aronin A.S., Kholstinina N.N. // Phys. Solid State. 2010. V. 52. P. 445.
  19. Chizhik A., Stupakiewicz A., Zhukov A., Maziewski A., Gonzalez J. // IEEE Trans. Magn. 2015. V. 51. P. 200234. https://doi.org/10.1109/INTMAG.2015.7157157
  20. Chen D.M., Xing D.W., Qin F.X., Liu J.S., Wang H., Wang X.D., Sun J.F. // Phys. Status Solidi. A. 2013. V. 210. P. 2515. https://doi.org/10.1002/pssa.201329246
  21. Usov N., Antonov A., Dykhne A., Lagarkov A. // J. Magn. Magn. Mater. 1997. V. 174. P. 127. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(97)00130-3
  22. Chiriac H., Ovari T.A., Pop G. // J. Magn. Magn. Mater. 1996. V. 157. P. 227. https://doi.org/10.1016/S0079-6425(97)00001-7S0079642597000017

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (40KB)
3.

Download (183KB)
4.

Download (792KB)
5.

Download (811KB)
6.

Download (82KB)

Copyright (c) 2023 О.И. Аксенов, А.А. Фукс, Г.Е. Абросимова, Д.В. Матвеев, А.С. Аронин

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».