Towards the investigation of the magnetization processes of uniaxial magnetic materials by means of the analysis of transformation of their domain structure: experiment and computer modeling

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

This paper presents the results of complex studies, including direct experiment and computer modeling, of the magnetization reversal processes of a SmCo 5 single crystal and a (GdBiLu)3(FeGa) 5 O 12 ferrite-garnet film. The analysis of images of the domain structure in the external magnetic field of both samples allowed us to construct the field dependences of magnetization. It was found that the field dependence of the magnetization of the ferrite-garnet film coincides with the magnetometry data. For the SmCo5 single crystal the saturation field of the surface corresponds to the saturation field obtained from the measurements on a vibrating sample magnetometer, however, the view of the field dependence M(H) differs. Image analysis of the main domains of a single crystal in an external magnetic field and computer modeling have shown that the values of the domain structure disappearance fields on the surface of the film located above the single crystal are significantly less than the saturation fields according to magnetometry data. The application of an external magnetic field of 0,02 T leads to saturation of the entire volume of the ferrite-garnet film in the direction of the field, which does not allow further observation of the transformation of the main domain structure of the bulk sample and limits the applicability of the indicator film method.

Авторлар туралы

Galina Dunaeva

Tver State University

3rd year post graduate student

Aleksei Karpenkov

Tver State University

Email: karpenkov.ay@tversu.ru
Ph. D., Docent, Head of Condensed Matter Physics Department

Әдебиет тізімі

  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.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

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».