Общие закономерности и различия в поведении динамического перемагничивания ферримагнитных (CoFe-=SUB=-2-=/SUB=-O-=SUB=-4-=/SUB=-) и антиферромагнитных (NiO) наночастиц

Abstract

В наноразмерных антиферромагнитных (АФМ) частицах формируется дополнительная ферромагнитная (ФМ) подсистема, приводя к возникновению у АФМ-наночастиц нескомпенсированного магнитного момента и магнитных свойств, типичных для обычных ФМ-наночастиц. Для выявления закономерностей и различий динамического перемагничивания ФМ- и АФМ-наночастиц в настоящей работе исследованы типичные представители таких материалов: наночастицы CoFe2O4 и NiO средними размерами 6 и 8 nm соответственно. Большие величины полей необратимого поведения намагниченности этих образцов определяют необходимость использования сильных импульсных полей (амплитудой до 130 kOe) для исключения влияния эффекта частной петли гистерезиса при исследованиях динамического магнитного гистерезиса. Для образцов обоих типов коэрцитивная сила HC при динамическом перемагничивании заметно превосходит HC при квазистатических условиях. HC возрастает с уменьшением длительности импульса tauP и при увеличении максимального приложенного поля H0. Зависимость HC от скорости изменения поля dH/dt=H0/2tauP является однозначной функцией для наночастиц CoFe2O4, и именно такое поведение ожидается от системы однодоменных ФМ-наночастиц. В то же время для АФМ-наночастиц NiO коэрцитивная сила уже не является однозначной функцией dH/dt, и большее влияние оказывает величина приложенного поля H0. Такое различие в поведении ФМ- и АФМ-наночастиц вызвано взаимодействием ФМ-подсистемы и АФМ-"ядра" внутри АФМ-наночастицы. Указанное обстоятельство необходимо учитывать при построении теории динамического гистерезиса АФМ-наночастиц и принимать во внимание при их практическом применении. Ключевые слова: наночастицы CoFe2O4, антиферромагнитные наночастицы NiO, динамическое перемагничивание, коэрцитивная сила.