WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

источника гамма-излучения с постоянной скоростью Температурные зависимости эффективных магнитных (или неподвижном). В случае применения последнего полей на ядрах ионов железа, занимающих 12k- и метода, как это видно из рис. 3, при приближении к точке 4 f -положения в SrFe12O19 и SrFe10.2Al1.8O19, приведены перехода со стороны низких температур количество на рис. 3, a и b соответственно. Для упрощения восприя- квантов, зарегистрированных детектором, увеличиваеттия на рис. 3 не показаны зависимости величин полей на ся. В точке перехода кривая достигает насыщения, и ядрах ионов железа, занимающих неэквивалентные 2a- и при дальнейшем повышении температуры количество 2b-подрешетки. регистрируемых квантов не изменяется. Величины Физика твердого тела, 1999, том 41, вып. 472 А.С. Камзин, В.Л. Розенбаум Рис. 4. Мессбауэровские спектры SrFe12O19, полученные при T = 723 K с регистрацией гамма-квантов (a) из объема кристалла, а также конверсионных и Оже-электронов (b) из поверхностного слоя толщиной 200 nm.

Рис. 5. Мессбауэровские спектры SrFe10.2Al1.8O19 при T = 639 K, снятые с регистрацией гамма-квантов (a) из объема кристалла, а также конверсионных и Оже-электронов (b) из поверхностного слоя толщиной 200 nm.

Физика твердого тела, 1999, том 41, вып. Исследования магнитного состояния поверхности гексагональных ферритов Sr–M... температур перехода в парамагнитное состояние, определенные вышеописанными способами, совпадали.

Как видно из рис. 3, эффективные поля на ядрах ионов железа, находящихся в поверхностном слое толщиной 200 nm исследуемых кристаллов, уменьшаются с повышением температуры быстрее, чем поля на ядрах ионов железа, находящихся в объеме этого кристалла.

В SrFe12O19 (рис. 3, a) эффективные магнитные поля, полученные из спектров гамма-квантов, т. е. поля на ядрах ионов железа, находящихся в объеме кристалла, исчезают при температуре Кюри, равной 731 K. Следует отметить, что зависимости полей от температуры, полученные из гамма-резонансных спектров, хорошо согласуются с данными, приведенными другими авторами (см., Рис. 6. Фазовая диаграмма состояний поверхности и например, [23]). Величины эффективных магнитных объема магнетиков в области температуры Кюри, предлаполей, рассчитанных из спектров конверсионных и Ожегаемая авторами на основании экспериментальных данных.

электронов, т. е. поля на ядрах ионов железа, распо1 — линия поверхностного перехода, 2 — ординарного, ложенных в поверхностном слое толщиной 200 nm, 3 — экстраординарного, VO — объем кристалла магнитоупостановятся равными нулю при температуре 728 K, что рядочен, SO — поверхность кристалла магнитоупорядочена, на три градуса ниже точки Кюри.

VD — объем магнитонеупорядочен, SD — поверхность магниВ случае SrFe10.2Al1.8O19, как это видно из рис. 3, b, тонеупорядочена.

эффективные магнитные поля на ядрах ионов железа, находящихся в объеме кристалла, исчезают при температуре Кюри, равной 646 K. Следовательно, замещение ферромагнетика происходит следующим образом. При ионов железа в соединении на x = 1.8 приводит нагревании кристалла парамагнитная фаза возникает на к понижению температуры Кюри на 100. Это поверхности кристалла, причем происходит это при темхорошо согласуется с данными работ [23,24], в которых пературах ниже точки Кюри. Температура перехода тонприведены величины температур Кюри в зависимости кого слоя, локализованного на глубине L от поверхности от количества Al в соединении. Величины эффективных [Tc(L)], увеличивается по мере удаления от поверхности магнитных полей на ядрах ионов железа, расположенных образца, достигая значения Tc для объема кристалла, при в поверхностном слое толщиной 200 nm, становятся L > 300 nm. При дальнейшем повышении температуравными нулю при температуре 641 K. Следовательно, в ры в парамагнитную фазу переходят, по-видимому, все SrFe10.2Al1.8O19 поверхностный слой толщиной 200 nm более и более глубокие слои. В точке Кюри тепловая переходит в парамагнитное состояние при температуре энергия разрушает магнитное упорядочение во всем на 5 ниже, чем объем кристалла.

оставшемся объеме кристалла.

Прямым подтверждением результата, что переход в паКак было отмечено выше, в ряде работ (см. [3–5, 7] рамагнитное состояние поверхностного слоя происходит при температуре ниже точки Кюри для объема кристал- и ссылки там) были представлены экспериментальные ла, являются экспериментальные мессбауэровские спек- данные, указывающие на то, что на поверхности кристалла может существовать намагниченность при оттры, полученные на SrFe12O19 при температуре 723 K и сутствии магнитного упорядочения в объеме образца.

на SrFe10.2Al1.8O19 при T = 639 K, приведенные на рис. и 5 соответственно. Следует отметить, что спектры, сня- Эти результаты соответствуют случаю положительных значений феноменологического параметра порядка q на тые с детектированием гамма-квантов (рис. 4, a и 5, a), фазовой диаграмме (рис. 1), полученной из теоретичеаналогичны гамма-резонансным спектрам, полученным ских исследований.

в области точки Кюри другими авторами (см. [14] и ссылки там). Сравнение спектров, полученных в области Результаты экспериментальных исследований антиточки Кюри, показывает, что зеемановские линии на ферромагнетиков со слабым ферромагнетизмом, опигамма-резонансных спектрах (рис. 4, a и 5, a) имеют санные в [10–12], а также экспериментальные данные, существенно большее расщепление, чем зеемановские представленные в настоящей работе, указывают на то, линии на спектрах, снятых с регистрацией конверсион- что переход поверхности в парамагнитное состояние ных и Оже-электронов (рис. 4, b и 5, b). Следовательно, может происходить и при температурах ниже точки величины эффективных магнитных полей на ядрах ионов Нееля или Кюри. Эти данные не согласуются с фазовой железа, занимающих положения в объеме образца, боль- диаграммой, построенной на основании теоретического ше величин эффективных полей на ядрах ионов железа, анализа. Суммируя данные экспериментальных работ, расположенных в поверхностном слое. можно сделать вывод, что фазовая диаграмма состояний Анализ экспериментальных спектров показал, что про- поверхности и объема кристалла в области точки Кюри цесс перехода в парамагнитное состояние объемного (Нееля) имеет вид, показанный на рис. 6.

Физика твердого тела, 1999, том 41, вып. 474 А.С. Камзин, В.Л. Розенбаум Таким образом, впервые представлены прямые экспе- [21] R.H. Fogel, B.J. Evans. J. Appl. Phys. 49, 3, 1570 (1978).

[22] B.J. Evans, F. Granjean, A.P. Lilot, R.H. Vogel, A. Gerard. J.

риментальные данные, указывающие на то, что тонкий Magn. Magn. Mater. 67, 123 (1987).

поверхностный слой макроскопического ферримагнитно[23] G. Albanese, M. Carbuciccio, A. Deriu. Phys. Stat. Sol. (a) 23, го кристалла переходит в парамагнитное состояние при 351 (1974).

температуре ниже точки Кюри для объема кристалла. В [24] D.R. Taft. J. Appl. Phys. 35, 3, 776 (1964).

области температур ниже точки Кюри на поверхности образца наблюдается неоднородное состояние: неупорядоченный (в магнитном отношении) поверхностный слой при упорядоченном объеме кристалла. На основании экспериментальных данных предлагается фазовая диаграмма, описывающая состояние поверхности и объема кристалла в области температуры Кюри (или Нееля).

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 98-02-18279).

Список литературы [1] М.И. Каганов, А.М. Омельянчук. ЖЭТФ 61, 4, 1679 (1971).

[2] D.L. Mills. Phys. Rev. 3, 11, 3887 (1971).

[3] K. Binder. In: Phase Transitions and Critical Phenomena.

Acad. Press, N. Y. (1983) V. 3. P. 325.

[4] М.П. Каганов, А.В. Чубуков. В сб.: Магнитные свойства кристаллических и аморфных сред. Наука, Новосибирск (1989). С. 148–165.

[5] H.W. Diehl. J. Mod. Phys. B11, 3503 (1997).

[6] T.C. Lubensky, H. Rubin Morton. Phys. Rev. B12, (1975).

[7] T. Kaneyoshi. J. Phys.: Condens. Matter. 3, 4497 (1991).

[8] A.S. Kamsin, V.P. Rusakov, L.A. Grigor’ev. Physics of Transition Metals. Proc. Int. Conf. USSR. Kiev (1988). Pt 2.

P. 271.

[9] А.С. Камзин, Л.А. Григорьев. Письма в ЖТФ 16, 38 (1990).

[10] А.С. Камзин, Л.А. Григорьев. Письма в ЖЭТФ 57, (1993); А.С. Камзин, Л.А. Григорьев. ЖЭТФ 105, (1994).

[11] А.С. Камзин, Л.А. Григорьев. ФТТ 36, 1371 (1994).

[12] А.С. Камзин, Л.А. Григорьев, С.А. Камзин. ФТТ 37, 1, (1995).

[13] G. Amonoff. Geof. Foren. Stockholm Forhandl. 47, (1925).

[14] Ш.Ш. Башкиров, А.Б. Либерман, В.И. Синявский. Магнитная микроструктура ферритов. Изд-во Казан. ун-та (1978).

181 с.

[15] А.С. Камзин, Л.П. Ольховик, В.Л. Розенбаум. Письма в ЖЭТФ 61, 11, 916 (1995); J. Magn. Magn. Mater. 161, (1996); ЖЭТФ 111, 1426 (1997); Письма в ЖЭТФ 67, 10, 798 (1998); Письма в ЖЭТФ 67, 11, 000 (1998).

[16] B. Stahl, R. Gellert, A.S. Kamsin, G. Klingelhoefer, E. Kankeleit. J. Phys. IV (France) 7, Coll C1, Suppl. III, C1-219 (1997).

[17] А.С. Камзин, Л.А. Григорьев. Письма в ЖТФ 19, 8, (1993).

[18] А.С. Камзин, Л.А. Григорьев. Письма в ЖТФ 19, 21, 32 (1993); А.С. Камзин, С.М. Иркаев, Ю.Н. Мальцев, Л.А. Григорьев. ПТЭ 1 80 (1993).

[19] J.M.D. Coey, D.C. Price, A.H. Morrish. Rev. Sci. Instrum. 43, 54 (1972).

[20] V. Florescu, D. Barb, M. Moranin, D. Tarina. Rev. Roum. Phys.

19, 249 (1974).

Физика твердого тела, 1999, том 41, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.