Энергия анизотропии

Рис. 16.6. Расчетные значения энергии анизотропии 17 в зависимости от размера кластера для случаев кубической (1) и одноосной симметрии (2), а также изменения магнитного момента (М/Мо) (3) [10]

У4) (2иО) = 121 1уО, а полная энергия анизотропии [см. уравнение (577) ] (ш ) / . Энергия анизотропии на единицу поверхности, таким образом, равна [c.320]

Энергия переходного слоя стремится увеличить размеры домена, тогда как энергия анизотропии стремится их уменьшить. Если исключить другие виды энергии, на которые влияет доменная структура (см. выше), то оптимальная толщина домена D определяется из условия минимума, т. е. [c.321]

Пусть в каком-то месте возникли спины, направленные по оси 1 . Согласно сказанному выше их число порядка В.% а энергия анизотропии Поэтому, если к > [c.208]

При исследовании многоядерных кластеров важным параметром является мессбауэровское время — время жизни возбужденного состояния ядра, равное 1,4-10- с для Ре. Если энергия анизотропии очень мелких частиц (диаметром около 10 нм) становится близкой к кТ, то ориентация магнитного поля в точке ядра флуктуирует с временем релаксации т, которое экспоненциально зависит от объема частицы V и обратной температуры Т [c.348]

Для малых кластеров энергия анизотропии KV и магнитная энергия могут быть сравнимы с тепловой энергией кТ. В этом случае направления магнитного момента кластера подвержены тепловым флуктуациям и могут не совпадать с минимумами по энергии. Для аксиальной симметрии вероятность нахождения магнитного момента в области углов в + dO будет определяться выражением [c.524]

Это наглядно демонстрирует значительно более резкое изменение эффективной энергии анизотропии для кластеров с кубической симметрией по сравнению с изменением магнитного момента. [c.533]

Рис. 16.8. Экспериментальные и расчетные данные энергии анизотропии II для кластеров железа (а) и экспериментальные значения К/ = XI V (б) — измерения при комнатной температуре о — измерения при Т = 78 К

Для рассмотрения намагничивания нанокластеров с формой, отличной от сферической, и с учетом энергии анизотропии рассмотрим модель [11], которая применяется также для описания свойств наноматериала, составленного из кластеров. [c.535]

Итак кривые намагничивания наноструктур служат чувствительным инструментом исследования намагниченности насыщения, магнитных моментов кластеров, эффективной энергии анизотропии и факторов, их определяющих, например состояния поверхности, межкластерной среды и межкластерных взаимодействий. В качестве примера приведем результаты исследования намагничивания двумерной наноструктуры из кластеров кобальта, образующих гексагональную кристаллическую решетку [6]. [c.537]

При малой энергии анизотропии, т. е. при достаточно малом размере частиц, эта вероятность весьма велика, так что магнитные моменты частиц почти свободно вращаются (диффундируют по направлениям) относительно неподвижных частиц. Если среда, в которой взвешены частицы, является твердой, то такой способ вращательной диффузии магнитных моментов становится единственно возможным. Свободная (или почти свободная) вращательная диффузия магнитных моментов частиц в магнитных системах с твердой средой обеспечивает выполнение тех же законов равновесного распределения магнитных моментов частиц по направлениям, что и в жидкой среде. Это значит, что намагничивание взвеси достаточно мелких частиц в твердой среде описывается той же функцией Ланжевена, которая была использована при описании свойств жидких магнитных коллоидов с характерной для них особенностью — гигантской (по сравнению с молекулярными и атомными смесями) парамагнитной восприимчивостью, т. е. суперпарамагнетизмом. Механизм намагничивания, обусловленный вращательной диффузией магнит-ньис моментов относительно тела частиц, открыт Не-елем и получил название суперпарамагнетизма Нееля. [c.668]

Улучшение прямоугольности петли гистерезиса под действием ТМО было впервые обна ружено у металлических сплавов в 1913 г. [1] и лишь 20 лет спустя у ферритов [2]. Бозорт высказал предположение, что появляющаяся в результате охлаждения в магнитном поле текстура — следствие перераспределения внутренних напря жений, вызванного магнитострикционными деформациями [3, 4], однако, как показали авторы работ 5, 6], энергия анизотропии, связанная с магнитострикционными напряжениями, слишком мала, чтобы объяснить наблюдаемую экспериментально наведенную магнитную анизотропию. Более успешной оказалась теория направленного упорядочения, разработанная Неелем [7, 8], и независимо от него Танигучи [9, 10] для металлических сплавов, а позднее [c.175]

Следующая модель дезаккомодации основана на предположении о диффузии катионов при комнатной температуре. В соответствии с теорией Нееля 7] изменение энергии анизотропии во времени обусловлено перегруппировкой атомных пар. Следовательно, в этой модели возникновение наведенной анизотропии связывается с предпочтительным расположением катионов или вакансий шпинельной решетки. Необходимо отметить две различные точки зрения о роли вакансий в этом механизме дезаккомодации. [c.191]

Эти результаты, указывающие на магнитное превращение при 4,2 К в сравнительно низких полях, напоминают обсуждавшиеся ранее наблюдения, полученные на соединении ВузАЬ, для которого было в конечном счете установлено, что подобное поведение связано с механизмом, учитывающим магнетокристал-лическую анизотропию. По-видимому, критические поля являются мерой закрепления доменной границы и, следовательно, мерой анизотропии и обменной энергии. Зиильстра [300] изучал инерцию доменной границы в условиях высокой анизотропии и низкой обменной энергии и показал, что она сильно зависит от отношения обменной энергии к энергии анизотропии., В пределе [c.99]

При измерении намагниченности образца время измерения 1 с, и следовательно для времен релаксации т < и исследования суперпарамагнитной релаксации с меньщими энергиями анизотропии подходят нанокластеры с размерами 10 100 нм. Для исследования более быстрой суперпарамагнитной релаксации весьма эффективна мессбауэровская спектроскопия Fe с характеристическим временем tm = Ю" с. Это время определяет ее значительные преимущества и ставит в ряд необходимого набора методов для исследования суперпарамагнетизма. Такое характеристическое время позволяет проводить исследования суперпарамагнитной релаксации магнитных нанокластеров в диапазоне размеров от 1 до 10 нм. Нижний предел размеров может и не определяться временем измерения, а носить характер офаничения со стороны природы магнетизма и магнитного упорядочения. Действительно, переход от отдельного парамагнитного атома железа к группе атомов с коллективным эффектом магнитного упорядочения неизбежно требует возникновения критического размера кластера, более которого вещество переходит в магнитоупорядоченное состояние, а менее которого кластер парамагнитен при любых температурах. Этот размер легко оценить для ферромагнитных металлов, в которых магнитное упорядочение характеризуется блуждающим магнетизмом, определяемым электронами проводимости. Если использовать тот же прием с применением соотнощения неопределенностей импульса и координаты для электронов проводимости при квантовом ограничении в объеме нанокластеров для ферромагнитных кластеров, как и ранее для кластеров немагнитных полупроводников, то критический размер возникновения ферромагнетизма определяется с применением следующей процедуры [c.527]

Необходимо отметить, что резкое изменение и вблизи кр не является общей закономерностью. Так, для одноосных кристаллов с направлением намагничивания вдоль легчайшей оси барьер анизотропии не обладает такой выраженной аномалией в области й кр- При этом эффективная энергия анизотропии [c.532]

Однако, начиная с некоторого размера кр, возникает аномалия поведения и. Энергия анизотропии и уменьшается, меняя знак, что приводит к У-образной зависимости Л от размера кластера. Этот эффект характеризуется отклонением от однородной намагниченности для однодоменного кластера за счет поворота магнитных моментов отдельных атомов при начале доменообразования. На рис. 16.8 приведены также экспериментальные данные К 2 = и/У. Значение Е уменьшается с увеличением размера кластера и отклонения состояния кластера от состояния однородной намагниченности. Для неразбавленной системы с нанокластерами железа подобная аномалия в значениях энергии анизотропии и времени суперпарамагнитной релаксации наблюдается при более высокой температуре. [c.534]

Однородная намагниченность однодоменной частицы в равновесном состоянии направлена вдоль одной из осей, соответствующих локальному минимуму энергии анизотропии. Если объем частицы достаточно мал или температура достаточно высока, может оказаться, что энергия тепловых флуктуаций достаточна для преодоления энергетического барьера A , разделяющего состояния, например, с противоположными направлениями намагниченности, т. е. для спонтанного перемагничи-вания частицы. Магнитный момент ансамбля таких частиц будет равен нулю в нулевом внешнем поле при температуре Т> О, а в отличном от нуля внешнем поле будет существовать некоторый средний момент, направленный вдоль поля. Отношение намагниченности образца к намагниченности насыщения при О К описывается функцией Ланжевена [c.43]

В своей классической работе 1948 г. Стонер и Вольфарт построили теорию магнитного гистерезиса и коэрцитивности в однодоменных частицах эллипсоидной формы с одноосной анизотропией. Энергия однодоменной частицы записывается в виде суммы энергии анизотропии и энергии намагниченности во внешнем поле Н [c.47]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология