Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»
Рис. 3.15. Аппроксимация температурной зависимости восприимчивости примесной суперпарамагнитной фазы [176]:


1,2— изменение восприимчивости после наноперехода с учетом растворения примеси Fc и без него, S — изменение восприимчивости до наноперехода; □ — значение восприимчивости суиерпарамагннт-ной примеси при 3(Ю К после наноиерехода в меди: вертикальные штриховые линии — область наноперехода вблизи темпера туры Т„ и температура Кюри Tc]v железа


размера и независимости температуры Кюри Тс железа от размера наночастиц.


Температурная зависимость восприимчивости в насыщающих магнитных полях при низких температурах для обычных ферромагнетиков не такая сильная, как наблюдалось в эксперименте (см. рис. 3.15) [176]. Сильная зависимость при низких температурах возможна в случае суперпарамагнетизма выделившихся частиц железа. Суперпарамагнитный вклад %sp, выраженный в безразмерных единицах, при температуре Т в магнитном поле Н можно представить в виде [328]:


Хч> Т



млт)


н



(VM(T)H



kBT



(3.37)


Где L = cth(x) — — функция Ланжевена; nsp— число суперпарамагнитных частиц в единице объема; Csp— объем суперпарамагнитной частицы; MS(T) — намагниченность насыщения ферромагнитной фазы при температуре Т.


Температурная зависимость намагниченности насыщения кристаллической ферромагнитной фазы MS(T) определяется уравнением


(3.38)


где Ms(0) — намагниченность насыщения при Т = О К. Для кристаллического железа Ms{0) = 1740 Гс и Тс= 1043 К [369]. Намагниченности насыщения Мх(0) = 1740 Гс соответствует магнитный момент атомов железа 2,22 цвв— магнетон Бора).


Исчезновение ферромагнитного вклада происходит при 850 К — гораздо более низкой температуре, чем температура Кюри обычного поликристаллического железа (см. рис. 3.14, 3.15). Это может быть связано с полным растворением ферромагнитной примеси в меди уже при 850 К. Согласно фазовой диаграмме [367], концентрация нерастворенного железа cFc(T) в меди снижается при увеличении температуры в соответствии с выражением

Скачать в djvu «Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства»