Влияние условий получения на анизотропию нанокомпозитов (CoNbTa)X(SiO2)100-X
Ю.С. Полубавкина, студент гр. ПФ-121, О.В. Стогней
Кафедра физики твердого тела
Исследование магнитных свойств нанокомпозитов системы (CoNbTa)x(SiO2)100-x показало наличие в них анизотропии, ориентированной в направлении перпендикулярном плоскости пленки [1]. Для композитов с кристаллической ферромагнитной фазой (Co-AlO и Co-SiO) наличие такой анизотропии приводит к появлению аномального положительного магнитосопротивления [2]. В данной работе проведено исследование влияния условий получения на ростовую магнитную анизотропию аморфных композитов (CoNbTa)x(SiO2)100-x.
а) (CoNbTa)40(SiO2)60, получен в Ar. |
б) (CoNbTa)40(SiO2)60, получен в Ar |
в) (CoNbTa)60(SiO2)40, получен при периодическом добавлении О2 в Ar. |
г) (CoNbTa)60(SiO2)40, получен при периодическом добавлении О2 в Ar |
Полевые зависимости магнитосопротивления (MR) композитов (CoNbTa)x(SiO2)100-x
Исследование магнитосопротивления при комнатной температуре показало, что магнитная анизотропия не проявляется (рисунок а), так как не выполняется соотношение между энергией анизотропии ферромагнитных нанозерен и тепловой энергией (эти энергии должны быть соизмеримы). Охлаждение композитов до 77 К (более низкое значение kT) показало, что в системе (CoNbTa)x(SiO2)100-x появляется аномальное положительное магнитосопротивление (рисунок б), что согласуется с наличием анизотропии в системе.
Для предотвращения анизотропии были изменены условия получения композитных пленок (CoNbTa)x(SiO2)100-x. В процессе распыления в камеру периодически добавлялся кислород, что должно было способствовать созданию сильно-окисленных слоев композита, препятствующих формированию протяженных кластеров в направлении роста пленки. Измерения магнитосопротивления данных образцов показали, что магнитная анизотропия отсутствует как при комнатной температуре, так и при 77К (рисунок в, г).
Литература
1. О.В. Стогней, А.В. Ситников. Физика твердого тела, 2010, том 52, вып. 12.-С.2356-2364.
2. О.В. Стогней, А.В. Ситников. Физика твердого тела, 2007, том 49, вып. 1.-С.158-164.
УДК 537.636: 537.9
Исследование анизотропии гранулированных нанокомпозитов Cox(CaF)100-X
М.Г. Баринова, студент гр. ПФ-111, О.В. Стогней
Кафедра физики твёрдого тела
Проведено исследование магнитной анизотропии гранулированных нанокомпозитов Cox(CaF)100-x (4 < x < 46). Данные композиты характеризуются тем, что ферромагнитная фаза является моноэлементной (Co) и кристаллической. Ранее, в аналогичных системах (Co-SiO, Co-AlO), наблюдалось аномальное положительное туннельное магнитосопротивление (АПМС), что связывалось с наличием ростовой анизотропии в композитах и их сложной морфологией (близи порога перколяции в композитах присутствуют как кластеры, так и отдельные наногранулы).
Исследования системы Cox(CaF)100-x показали несколько иные свойства. Для данной системы нанокомпозитов отсутствует АПМС при комнатной температуре. Изменение ориентации плоскости образца относительно внешнего магнитного поля мало сказывается на виде полевой зависимости сопротивления. Значительная разница наблюдается только в композитах, находящихся вблизи порога перколяции (рис. 1, а).
|
|
|
|
Рис. 1. Полевые зависимости магнитосопротивления нанокомпозита Co40(CaF)60 при 300 К (а) и 77 К (b). 1 – образец расположен параллельно магнитному полю, 2 – перпендикулярно |
Рис. 2. Кривые намагничивания нанокомпозитов Co28(CaF)72 (а), Co40(CaF)60 (b). 1 – образец расположен параллельно магнитному полю, 2 – перпендикулярно |
Охлаждение нанокомпозитов Cox(CaF)100-x до 77 К не повлияло на полевые зависимости магнитосопротивления. Разница в ходе кривых наблюдается также только для композитов порогового и «за порогового» состава (рис. 1, b). Исследование процессов намагничивания композитов при температуре 300 К показало, что при минимальной концентрации Со различие зависимостей обусловлено только размагничивающим фактором (рис. 2, а). В области порога перколяции наблюдаются значительные отличия кривых. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии анизотропии в доперколяционных композитах Cox(CaF)100-x и о ее появлении в области порога перколяции. Последнее связано с формированием анизотропных перколяционных кластеров.
УДК 538.9