Лекции по наноматериалам и нанотехнологиям
жүктеу/скачать 12,63 Mb. Pdf көрінісі
|
Nanomateriali i nanotehnologii bak
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.4.2. Магнитные свойства наноструктур
разделенных непроводящей матрицей оксида алюминия 2 3 Al O . На рис. 1.49. показано изображение пористой мембраны 2 3 Al O , полученное с помощью атомного силового микроскопа. На рис. 1.49. показана схема идеально заполненной нанокластерами мембраны. Основная проблема нанопроволок из кластеров, это разрыв проволок в процессе роста. Она решается электрофорезом. Одна из сторон мембраны находится в контакте с металлом золотом или алюминием и используется в виде катода, к которому движутся кластеры в процессе электрофореза. Рис. 1.49. Слева: Атомно-силовой микроскопа (АСМ) – изображение поверхности мембраны из пористого оксида алюминия. Справа: Модельное изображение идеально заполненной нанокластерами мембраны оксида алюминия.[2] 1.4.2. Магнитные свойства наноструктур Магнитные свойства наноструктур обладают большим разнообразием и отличаются от массивного материала. Основной вклад вносят размерные эффекты, влияние поверхности, межкластерные взаимодействия и взаимодействия кластера с матрицей. К магнитным свойствам нанокластеров и наноструктур относятся: 1.Суперпарамагнетизм проявляется при размерах магнитных кластеров 1-10 нм. 2.Магнитная однодоменность нанокластеров и наноструктур до 20 нм 3.Магнитное квантовое туннелирование, при котором намагниченность меняется скачками, 4.Гигантское магнетосопротивление (ГМС) 5.Магнитные фазовые переходы первого рода: Магнитное упорядочение в наносистеме исчезает скачком и наносистема переходит в парамагнитное состояние, минуя суперпарамагнитное состояние магнитного упорядочения ниже точки Кюри. 65 Нанокристаллические ферромагнетики являются магнитомягкими материалами, т.е. имеют высокие значения магнитной проницаемостью. Факторы, которые снижают проницаемость это анизотропия и магнитострикция. Уменьшение размера зерна ферромагнетика до значений 1-10 нм способствует формированию магнитомягких свойств. Это впервые показано на основе металлического стекла 73,5 1 3 13,5 9 Fe Cu Nb Si B , при кристаллизации которого была получена ультрадисперсная зернистая структура Fe Si с ОЦК – решеткой и размером зерна около 10 нм. Нанокристаллическое состояние в сплаве достигалось термической обработкой в области температур 500 600 o C . В результате образуется мелкозернистая случайная текстура с размером зерна 10 нм. Каждое зерно окружено аморфной матрицей. 1.Суперпарамагнетизм Уменьшение размеров магнитных нанокластеров при сохранении в них самопроизвольной намагниченности увеличивает вероятность тепловых флуктуаций в направлении магнитного момента нанокластера. Это явление называется суперпарамагнетизм. При наложении внешнего магнитного поля на наносистему, параллельно оси симметрии нанокластера, энергия нанокластера следующая. 2 ( ) sin cos S E KV HM V . При высоких температурах и малых магнитных полях возрастает вероятность флуктуации магнитного момента через энергетический барьер и появляется суперпарамагнитная релаксация. Для Н = 0 время суперпарамагнитной релаксации 0 exp S B KV k T где 9 11 0 10 10 жүктеу/скачать 12,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|