Low Temperature Physics: 36, 682 (2010); https://doi.org/10.1063/1.3490833 (11 pages)
Физика Низких Температур: Том 36, Выпуск 8-9 (Август 2010), c. 861-875    ( к оглавлению , назад )

Проявления межгранульного взаимодействия в наногранулярных пленках (CoFeB)x-(SiO2)1-x в температурных и угловых зависимостях

С.М. Рябченко, А.А. Тимофеев, В.М. Калита, А.Ф. Лозенко, П.А. Троценко

Институт физики НАН Украины, пр. Науки, 46, г. Киев, 03028, Украина
E-mail: timopheev@iop.kiev.ua

В.А. Стефанович

Институт математики и информатики, Опольский университет, Олеска 48, 45-052 Ополе, Польша

М. Мунаката

Лаборатория энергетической электроники, университет Сойо, 860-0082, Япония

Статья поступила в редакцию 14 декабря 2009 г., после переработки 8 января 2010 г.

Аннотация

Для физически неперколированных наногранулярных пленок (CoFeB)x–(SiO2)1–x с ориентированной внутриплоскостной анизотропией гранул обнаружены особенности температурных (4,5–550 К) и угловых (в плоскости пленки) зависимостей коэрцитивного поля в сравнении с обусловленными блокированием термоактивированной переориентации магнитных моментов гранул. При температурах выше температуры блокировки, Tb ≈ 350–370 К, обнаружена коэрцитивность, слабо зависящая от продолжительности времени измерения, в сравнении с зависимостью ниже Tb. Ее угловая (в плоскости пленки) зависимость качественно отличается от ожидаемой для блокированных суперпарамагнитных частиц. Эти особенности объяснены возникновением при T > Tb суперферромагнитного упорядочения магнитных моментов гранул из-за взаимодействия между ними. При понижении температуры ниже 100 К коэрцитивное поле Hc для намагничивания в легком направлении нарастает заметно сильнее, чем должно быть для блокированного суперпарамагнитного ансамбля. При этом же возникает Hc ≠ 0 для намагничивания вдоль трудного направления в плоскости. Угловая (в плоскости) зависимость Hc приобретает два максимума, вдоль легкого и трудного (в плоскости) направлений. Данное явление объяснено проявлением суперспинстекольных корреляций во взаимной ориентации магнитных моментов гранул ансамбля.

PACS: 61.46.–w Структура наномасштабных материалов;
PACS: 75.30.Gw Магнитная анизотропия;
PACS: 75.50.Tt Мелкодисперсные системы; нанокристаллические материалы;
PACS: 75.60.Ej Кривая намагничивания, гистерезис, эффект Баркхаузена и родственные эффекты;
PACS: 75.60.Jk Механизмы перемагничивания;
PACS: 75.75.–с Магнитные свойства наноструктур.

Ключевые слова: наногранулярные ферромагнитные пленки, суперпарамагнетизм, суперферромагнетизм, суперспинстекольное состояние, коэрцитивность.