К вопросу об исследовании процессов перемагничивания одноосных магнитных материалов из анализа трансформации их доменной структуры: эксперимент и компьютерное моделирование

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В настоящей работе представлены результаты комплексных исследований, включающих прямой эксперимент и компьютерное моделирование, процессов перемагничивания монокристаллического образца SmCo 5 и феррит-гранатовой пленки (GdBiLu) 3 (FeGa) 5 O 12. Анализ изображений доменной структуры во внешнем магнитном поле обоих образцов позволил построить полевые зависимости намагниченности. Установлено, что полевая зависимость намагниченности феррит-гранатовой пленки совпадает с данными магнитометрии. Для монокристалла SmCo 5 поле насыщения поверхности соответствует полю насыщения, полученному из данных измерений на магнитометре, однако ход полевой зависимости M(H) отличается. Анализ изображений основных доменов монокристалла SmCo 5 во внешнем магнитном поле и компьютерное моделирование показали, что значения полей исчезновения доменной структуры на поверхности пленки, расположенной над монокристаллическим образцом, значительно меньше полей насыщения по данным магнитометрии. Приложение внешнего магнитного поля 0,02 Тл приводит к насыщению всего объема феррит-гранатовой пленки в направлении поля, что не позволяет в дальнейшем наблюдать трансформацию основной доменной структуры объемного образца и ограничивает применимость метода индикаторной пленки.

Об авторах

Галина Григорьевна Дунаева

Тверской государственный университет

аспирантка 3 года обучения

Алексей Юрьевич Карпенков

Тверской государственный университет

Email: karpenkov.ay@tversu.ru
к.ф.-м.н., доцент, заведующий кафедрой физики конденсированного состояния

Список литературы

  1. Skomski, R. Magnetic materials / R. Skomski, J.M.D. Coey // In book: Permanent Magnetism; ed by. J.M.D. Coey. - New York: Routledge, 2019. - Ch. 5. - P. 247-302. doi: 10.1201/9780203743829.
  2. Coey, J.M.D. Permanent magnet applications /j.M.D. Coey // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2018. - V. 248. - I. 3. - P. 441-456. doi: 10.1016/s0304-8853(02)00335-9.
  3. Buschow, K.H.J. Physics and application of novel magnet materials / K.H.J Buschow // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1989. - V. 80. - I. 1. - P. 1-8. doi: 10.1016/0304-8853(89)90313-2.
  4. Coey, J.M.D. Magnetism and magnetic materials /j.M.D. Coey. - Cambridge: Cambridge University Press. - 2010. - XII+614 p. doi: 10.1017/CBO9780511845000.
  5. McCallum, R.W. Practical aspects of modern and future permanent magnets / R.W. McCallum, L.H. Lewis, R. Skomski, M.J. Kramer, I.E. Anderson // Annual Review of Materials Research. - 2014. - V. 44. - P. 451-477. doi: 10.1146/annurev-matsci-070813-113457.
  6. Chen, H. Quantifying the nucleation effect of correlated matrix grains in sintered Nd-Fe-B permanent magnets / H. Chen, Y. Yao, F. Yun et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2020. - V. 498. - Art. № 166099. - 25 p. doi: 10.1016/j.jmmm.2019.166099.
  7. Aharoni, A. Theoretical search for domain nucleation / A. Aharoni // Reviews of Modern Physics. - 1962. - V. 34. - I. 2. - P. 227-238. doi: 10.1103/RevModPhys.34.227.
  8. Weller, D. Thermal effect limits in ultrahigh-density magnetic recording / D. Weller, A. Moser // IEEE Transactions on Magnetics. - 1999. - V. 35. - I. 6. - P. 4423-4439. doi: 10.1109/20.809134.
  9. Hubert, A. Magnetic domains. The analysis of magnetic microstructures / A. Hubert, R. Schäfer. - Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2008. - XXIII+696 p.
  10. Suzuki, D.H. Measurement of Kerr rotation and ellipticity in magnetic thin films by MOKE magnetometry / D.H. Suzuki, G.S.D. Beach // Journal of Applied Physics. - 2024. - V. 135. - I. 6. - P.063901-1-063901-8. doi: 10.1063/5.0185341.
  11. Karpenkov, A.Yu. Quantitative analyses of surface and bulk magnetization in Nd2Fe14B and SmCo5 single crystals: towards understanding the large Neff in nucleation-type magnets / A.Yu. Karpenkov, K.P. Skokov, G.G. Dunaeva et al. // Journal of Physics D: Applied Physics. - 2022. - V. 55. - № 45. - P. 455002-1-455002-10. doi: 10.1088/1361-6463/ac90d2.
  12. Карпенков, А.Ю. Метод анализа процессов перемагничивания магнетиков по изображениям магнитной доменной структуры / А.Ю. Карпенков, Г.Г. Дунаева, П.А. Ракунов, Е.М. Семенова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2018. - Вып. 14. - С. 338-344. doi: 10.26456/pcascnn/2018.10.338.
  13. Liu, D. Otsu method and K-means / D. Liu, J. Yu // 2009 Ninth International conference on hybrid intelligent systems, 12-14 August 2009, Shenyang, China. - New York: IEEE Publ., 2009. - P. 344-349. doi: 10.1109/HIS.2009.74.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

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».