WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

Перейдем к анализу измерений намагниченности в режиме охлаждения FC (в магнитном поле B = 0.01 Тл), результаты которых представлены на рис. 5. Видно, что при отогревании в магнитном поле B = 0.01 Тл намагниченность образца не зависит от температуры вплоть до T 27 K. При дальнейшем повышении температуры, после небольшого перегиба, зависимость намагниченности от T падает обратно пропорционально температуре, достигая, как и в случае ZFC, нуля при TC2 = 330 K.

Аппроксимация экспериментальных результатов с помощью уравнения (4) с параметрами, представленными в табл. 2 ( j = 3), показана на рис. 5 сплошной линией.

Рис. 5. Зависимости магнитного момента M от температуры, Этот случай соответствует парамагнитному состоянию измеренные в режиме FC. Эксперимент (1) и расчет согласно системы магнитных моментов. На этом же рисунке креуравнению (4) с параметрами из табл. 2 (сплошная кривая).

стиками показано отклонение аппроксимации от экспСимволами 2 показана разность эксперименталных точек и риментальных данных. Обращает на себя внимание расчетной кривой. Штриховая кривая — результат аппроксиподобие этой разности температурному ходу намагнимации разности с помощью выражения (4) с параметрами из ченности в режиме ZFC на рис. 4, что может быть табл. 2.

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. 878 С.Г. Ястребов, В.И. Иванов-Омский, В. Поп, К. Морошану, А. Слав, Ж. Волрон Рис. 6. Изотермы намагниченности, измеренные при двух температурах T, K: a — 10, b — 20.

ся порядка 125 Э, в то время как остаточная намагни- Переход между подсистемами наблюдается при темченность складывается из намагниченности однодомен- пературе порядка 8 K и может быть приписан возникных кластеров, охваченных магнитным взаимодействием новению обменного взаимодействия между кластерав различной мере в зависимости от их взаимного рассто- ми при низких температурах. Модифицированный форяния. Только часть кластеров, чьи взаимные расстояния мализм Ланжевена, как показано, хорошо описывает порядка величины обменного взаимодействия, вносят наблюдаемые особенности намагничивания исследованвклад в величину коэрцитивной силы, остальные кла- ных пленок a-C : Fe.

стеры образуют магнитную фазу с малой, практически Авторы благодарны В.М. Лебедеву за измерения эленулевой, коэрцитивной силой. Как видно из рис. 6, a, ментного состава.

фазе с большей коэрцитивной силой соответствует остаточная намагниченность J1 6.54 · 10-4 emu, в то вреРабота выполнена при поддержке гранта РФФИ мя как остаточная намагниченность J2 3.1 · 10-4 emu № 03-02-16289. Авторы благодарят также за финансосоответствует фазе с подавленным обменным взаимовую поддержку Программу фундаментальных исследодействием между кластерами. Отношение этих величин ваний Президиума РАН „Влияние атомно-кристаллиравно отношению концентраций атомов железа в этих ческой и электронной структуры на свойства конденсидвух фазах и оказывается порядка единицы. Сравнение рованных сред“.

остаточной намагниченности J2 при температуре 10 K (рис. 6, a) с аналогичной величиной при температуре 20 K (рис. 6, b) показывает ее некоторое возраста- Список литературы ние от значения 1.8 · 10-4 до 3 · 10-4 emu. Однако оно [1] T. Hayashi, S. Hirono, M. Tomita et al. Nature, 381, может быть связано с неточностью разделения вкладов (1996).

двух магнитных подсистем. Тем не менее изотермы на[2] J. Jiao, S. Seraphin. J. Appl. Phys., 83, 2442 (1998).

магниченности подтверждают наличие двух магнитных [3] T. Cabioch, A. Naudon, M. Jaouen et al. Phil. Mag. B, 79, подсистем в исследуемых образцах, что коррелирует с (1999).

результатами измерений температурных зависимостей [4] J.-J. Delaunay, T. Hayashi, M. Tomita et al. J. Appl. Phys., 82, намагниченности.

2200 (1997).

[5] Т.К. Звонарева, Е.И. Иванова, Г.С. Фролова и др. ФТП, 36, 734 (2002).

4. Заключение [6] С.Г. Ястребов, В.И. Иванов-Омский, Ф. Думитраче и др.

ФТП, 37, 490 (2003).

Таким образом, магнетронное сораспыление графи[7] А.А. Русаков. Рентгенография металлов (М., Атомиздат, та и железа приводит к формированию в матрице 1977).

аморфного углерода нанокристаллов железа, с размера[8] B.E. Warren. X-Ray Diffraction (N. Y., Dover, 1990).

ми 20 нм, наряду с формированием нанокристаллов [9] J. Gavillet, A. Loiseau, C. Journet, F. Willaime, F. Ducastelle, гексагонального карбида железа.

J.-C. Charlier. Phys. Rev. Lett., 87 (27), 275 504 (2001).

Температурные зависимости намагниченности и ее [10] G.M. Plavnik. Crystallography, 24, 737 (1979).

изотермы свидетельствуют о том, что в пленках непо[11] S. Gangopadhyay et al. Phys. Rev. B, 45, 9778 (1992).

средственно после синтеза возникают магнитные подсиРедактор Т.А. Полянская стемы, различающиеся по величине коэрцитивной силы и температуре магнитного упорядочения.

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, вып. Магнитные свойства аморфного углерода, модифицированного железом Magnetic properties of amorphous carbon modified with iron S.G. Yastrebov, V.I. Ivanov-Omskii, V. Pop, C. Morosanu+, A. Slav+, J. Volron Ioffe Physicotechnical Institute, Russian Academy of Sciences, 194021 St. Petersburg, Russia Babes-Bolyai University, 400084 Cluj-Napoca, Romania + National Institute for Materials Physics, R-76900 Magurele, Bucharest, Romania Laboratoire L. Neel, CNRS 25, 38042 Grenoble, France

Abstract

Structural and magnetic properties of an amorphous carbon modified with iron by simultaneous magnetron sputtering of graphite and iron targets have been studied. It is shown by X-ray diffraction method that iron forms both -Fe nanocrystals with diameter of 20 nm and nanocrystals of hexagonal iron carbide. Two different modes of sample cooling were used: zero magnetic field cooling and non-zero magnetic field colling. A magnetic transition observed at 8 K evidences appearance of magnetic ordering in the investigated material below this temperature. Magnetization isotherms measured within the temperatures range 8-20 K agree with this observation. Modified Langevin formalism was shown to fit the observed peculiarities of magnetization curves of a-C : Fe quite reasonably.

Физика и техника полупроводников, 2005, том 39, 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.