Analysis of Magnetization Processes in Antiferromagnetic Nanoparticles in Strong Pulse Fields (Brief Review)

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

We present a brief review of investigations and analysis of magnetization curves M(H) for NiO and ferrihydrite antiferromagnetic nanoparticles in external fields up to 250 kOe. For correct interpretation of magnetic properties of systems of antiferromagnetic nanoparticles, it is important to take into account the segment of M(H) dependences, which corresponds to high fields (exceeding 100 kOe). We analyze the regularities in the formation of additional magnetic subsystems in antiferromagnetically ordered nanoparticles due to the influence of size effects. These additional subsystems (the ferromagnetic subsystem associated with uncompensated magnetic moment and the subsystem of surface free spins) are estimated quantitatively. It is shown that antiferromagnetic nanoparticles with a size of 5 nm acquire the properties of “nanomagnets,” which are not inferior to those for iron-oxide ferromagnetic nanoparticles of the same size.

Sobre autores

A. Krasikov

Kirensky Institute of Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: dabalaev@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia

D. Balaev

Kirensky Institute of Physics, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: dabalaev@iph.krasn.ru
660036, Krasnoyarsk, Russia

Bibliografia

  1. L. N'eel, C.R.Acad. Sci.Paris 252, 4075 (1961).
  2. S. Mørup, D.E. Madsen, C. Fradsen, C.R.H. Bahl, and M. F. Hansen, J.Phys.: Condens.Matter 19, 213202 (2007).
  3. Yu. L. Raikher and V. I. Stepanov, J.Phys.: Condens.Matter. 20, 204120 (2008).
  4. Ю.Л. Райхер, В.И. Степанов, ЖЭТФ 134, 514 (2008).
  5. N.V. Kostyuchenko, I. S. Tereshina, E.A. Tereshina-Chitrova, L.A. Ivanov, M. Paukov, D. I. Gorbunov, A.V. Andreev, M. Doerr, G.A. Politova, A.K. Zvezdin, S.V. Veselova, A.P. Pyatakov, A. Miyata, O. Drachenko, and O. Portugall, Phys.Rev.Mater. 5, 074404 (2021).
  6. N. J.O. Silva, A. Millan, F. Palacio, E. Kampert, U. Zeitler, and V. S. Amaral, Phys.Rev.B 79, 104405 (2009).
  7. C. Gilles, P. Bonville, K.K.W. Wong, and S. Mann, Eur.Phys. J.B 17, 417 (2000).
  8. C. Gilles, P. Bonville, H. Rakoto, J.M. Broto, K.K.W. Wong, and S. Mann, J.Magn.Magn. Mater. 241, 430 (2002).
  9. Д.А. Балаев, А.А. Дубровский, А.А. Красиков, С.И. Попков, А.Д. Балаев, К.А.Шайхутдинов, В.Л. Кириллов, О.Н. Мартьянов, ФТТ 59, 1524 (2017).
  10. S. I. Popkov, A.A. Krasikov, A.A. Dubrovskiy, M.N. Volochaev, V. L. Kirillov, O.N. Martyanov, and D.A. Balaev, J.Appl.Phys. 126, 103904 (2019).
  11. S. I. Popkov, A.A. Krasikov, D.A. Velikanov, V. L. Kirillov, O.N. Martyanov, and D.A. Balaev, J.Magn.Magn.Mater. 483, 21 (2019).
  12. D.A. Balaev, A.A. Krasikov, S. I. Popkov, S.V. Semenov, M.N. Volochaev, D.A. Velikanov, V. L. Kirillov, and O.N. Martyanov, J.Magn. Magn.Mater. 539, 168343 (2021).
  13. D.A. Balaev, A.A. Krasikov, S. I. Popkov, A.A. Dubrovskiy, S.V. Semenov, D.A. Velikanov, V. L. Kirillov, and O.N. Martyanov, J.Magn. Magn.Mater. 515, 167307 (2020).
  14. С.И. Попков, А.А. Красиков, С.В. Семенов, А.А. Дубровский, С.С. Якушкин, В.Л. Кириллов, О.Н. Мартьянов, Д.А. Балаев, ФТТ 62, 395 (2020).
  15. D.A. Balaev, I. S. Poperechny, A.A. Krasikov, S.V. Semenov, S. I. Popkov, Y.V. Knyazev, V. L. Kirillov, S. S. Yakushkin, O.N. Martyanov, and Y. L. Raikher, J.Phys.D 54, 275003 (2021).
  16. Д.А. Балаев, С.И. Попков, А.А. Красиков, А.Д. Балаев, А.А. Дубровский, С.В. Столяр, Р.Н. Ярославцев, В.П. Ладыгина, Р.С. Исхаков, ФТТ 59, 1920 (2017).
  17. А.А. Быков, С.И. Попков, А.М. Паршин, А.А. Красиков, Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования №2, 3 (2015).
  18. Д.А. Балаев, А.А. Дубровский, А.А. Красиков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Е.Д. Хилажева, Письма в ЖЭТФ 98, 160 (2013).
  19. С.В. Столяр, Д.А. Балаев, В.П. Ладыгина, А.И. Панкрац, Р.Н. Ярославцев, Д.А. Великанов, Р.С. Исхаков, Письма в ЖЭТФ 111, 197 (2020).
  20. Д.А. Балаев, А.А. Красиков, А.А. Дубровский, С.В. Семенов, О.А. Баюков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Л.А. Ищенко, ЖЭТФ 146, 546 (2014).
  21. Д.А. Балаев, А.А. Красиков, С.В. Столяр, Р.С. Исхаков, В.П. Ладыгина, Р.Н. Ярославцев, О.А. Баюков, А.М. Воротынов, М.Н.Волочаев, А.А. Дубровский, ФТТ 58, 1724 (2016).
  22. D.A. Balaev, A.A. Krasikov, A.A. Dubrovskiy, S. I. Popkov, S.V. Stolyar, O.A. Bayukov, R. S. Iskhakov, V.P. Ladygina, and R.N. Yaroslavtsev, J.Magn.Magn.Mater. 410, 71 (2016).
  23. Yu.V. Knyazev, D.A. Balaev, S.V. Stolyar, O.A. Bayukov, R.N. Yaroslavtsev, V.P. Ladygina, D.A. Velikanov, and R. S. Iskhakov, J.Alloys Comp. 851, 156753 (2021).
  24. S. Thota, J.H. Shim, and M. S. Seehra, J.Appl. Phys. 114, 214307 (2013).
  25. N. Rinaldi-Montes, P. Gorria, D. Mart'ınez-Blanco, A.B. Fuertes, I. Puente-Orench, L. Olivi, and J.A. Blanco, AIPAdv. 6, 056104 (2016).
  26. L. N'eel, C.R.Acad. Sci.Paris 253, 1286 (1961).
  27. L. N'eel, C.R.Acad. Sci.Paris 253, 203 (1961).
  28. F. L.A. Machado, P.R.T. Ribeiro, J. Holanda, R. L. Rodr'ıguez-Su'arez, A. Azevedo, and S.M. Rezende, Phys.Rev.B 95, 104418 (2017).
  29. A. Punnoose, T. Phanthavady, M. S. Seehra, N. Shah, and G.P. Huffman, Phys.Rev.B 69, 054425 (2004).
  30. S.A. Makhlouf, F.T. Parker, and A.E. Berkowitz, Phys.Rev.B 55, R14717 (1997).
  31. M. S. Seehra, V. S. Babu, A. Manivannan, and J.W. Lynn, Phys.Rev.B 61, 3513 (2000).
  32. N. J.O. Silva, V. S. Amaral, and L.D. Carlos, Phys.Rev.B 71, 184408 (2005).
  33. Y. Guyodo, S.K. Banerjee, R. Lee Penn, D. Burleson, T. S. Berquo, T. Seda, and P. Solheid, Phys.EarthPlanet. Inter. 154, 222 (2006).
  34. Ю.Л. Райхер, В.И. Степанов, С.В. Столяр, В.П. Ладыгина, Д.А. Балаев, Л.А. Ищенко, М. Балашов, ФТТ 52, 277 (2010).
  35. M. S. Seehra, V. Singh, X. Song, S. Bali, and E.M. Eyring, J.Phys.Chem. Sol. 71, 1362 (2010).
  36. R.P. Guertin, N. Harrison, Z.X. Zhou, S. McCall, and F. Drymiotis, J.Magn.Magn.Mater. 308, 97 (2007).
  37. C. Rani and S. Tiwari, PhysicaB 513, 58 (2017).
  38. C. Rani and S. Tiwari, J.Magn.MagnMater. 385, 272 (2015).
  39. C. Parmar and G. S. Parmar, J. Supercond.Nov. Magn. 33, 441 (2020).
  40. P. Dutta, S. Pal, M. S. Seehra, N. Shah, and G.P. Huffman, J.Appl.Phys. 105, 07B501 (2009).
  41. V. L. Kirillov, D.A. Balaev, S.V. Semenov, K.A. Shaikhutdinov, and O.N. Martyanov, Mater.Chem.Phys. 145, 75 (2014).
  42. A. Millan, A. Urtizberea, N. J.O. Silva, F. Palacio, V. S. Amaral, E. Snoeck, and V. Serin, J.Magn. Magn.Mater. 312, L5 (2007).
  43. Yu.A. Koksharov, S.P. Gubin, I.D. Kosobudsky, G.Yu. Yurkov, D.A. Pankratov, L.A. Ponomarenko, M.G. Mikheev, M. Beltran, Y. Khodorkovsky, and A.M. Tishin, Phys.Rev.B 63, 012407 (2000).

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2023