Анализ параметров доменной структуры монокристаллов RFe11Ti (R = Y, Gd, Ho, Er) по данным магнитно-силовой микроскопии

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлены результаты экспериментального исследования магнитной доменной структуры на базисной плоскости монокристаллов RFe 11 Ti ( R=Y, Gd, Ho, Er ) методом магнитно-силовой микроскопии. При комнатной температуре соединения характеризуются магнитокристаллической анизотропией типа «ось легкого намагничивания». На основе данных магнитно-силовой микроскопии определены параметры дополнительных доменов на базисной плоскости образцов. С помощью метода Боденбергера-Хуберта по данным магнитно-силовой микроскопии определены величины поверхностной плотности энергии доменных границ g для всех составов: YFe 11 Ti - 4,05 мДж/м2, GdFe 11 Ti - 5,93 мДж/м2, HoFe 11 Ti - 4,97 мДж/м2, ErFe 11 Ti - 2,98 мДж/м2. Методом подсчета кубов рассчитаны значения фрактальной размерности DL полей рассеяния доменной структуры на разной высоте от поверхности (0,1 - 9 мкм). DL на поверхности шлифов имеет значения 2,62 для соединений c R = Y, Gd, Ho и 2,72 - для R=Er . Для всех образцов DL максимальна вблизи поверхности.

Об авторах

Анна Марковна Гусева

Тверской государственный университет

студент 4 курса, физико-технический факультет

Артем Игоревич Синкевич

Тверской государственный университет

старший преподаватель кафедры физики конденсированного состояния

Софья Дмитриевна Сметанникова

Тверской государственный университет

студент 2 курса, физико-технический факультет

Елена Михайловна Семенова

Тверской государственный университет

Email: semenova_e_m@mail.ru
к.ф.-м.н., доцент кафедры физики конденсированного состояния

Юрий Григорьевич Пастушенков

Тверской государственный университет

д.ф.-м.н., профессор кафедры физики конденсированного состояния

Список литературы

  1. Hadjipanayis, G.C. ThMn12-type alloys for permanent magnets / G.C. Hadjipanayis, A.M. Gabay, A.M. Schönhöbel et al. // Engineering. - 2020. - V. 6. - I. 2. - P. 141-147. doi: 10.1016/j.eng.2018.12.011.
  2. Ener, S. Twins - a weak link in the magnetic hardening of ThMn12-type permanent magnets / S. Ener, K.P. Skokov, D. Palanisamy et al. // Acta Materialia. - 2021. - V. 214. - Art. № 116968. - 10 p. doi: 10.1016/j.actamat.2021.116968.
  3. De Mooij, D.B. Some novel ternary ThMn12-type compounds / D.B. De Mooij, K.H.J. Buschow // Journal of the Less Common Metals. - 1988. - V. 136. - I. 2. - P. 207-215. doi: 10.1016/0022-5088(88)90424-9.
  4. Gabay, A.M. Recent developments in RFe12-type compounds for permanent magnets / A.M. Gabay, G.C. Hadjipanayis // Scripta Materialia. - 2018. - V. 154. - P. 284-288. doi: 10.1016/j.scriptamat.2017.10.033.
  5. Bouhbou, M. Electronic structure, hyperfine parameters and magnetic properties of RFe11Ti intermetallic compounds (R= Y, Pr): Ab initio calculations, SQUID magnetometry and Mössbauer studies / M. Bouhbou, R. Moubah, E.K. Hlil, H. Lassri, L. Bessais // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2021. - V. 518. - Art. № 167362. - 10 p. doi: 10.1016/j.jmmm.2020.167362.
  6. Guslienko, K.Y. Magnetic anisotropy and spin-reorientation transitions in RFe11Ti (R= Nd, Tb, Dy, Er) rare-earth intermetallics / K.Y. Guslienko, X.C. Kou, R. Grössinger // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 1995. - V. 150. - I. 3. - P. 383-392. doi: 10.1016/0304-8853(95)00282-0.
  7. Skokov, K. Magnetic properties of Gd3FexTi3 (x= 34, 33,…, 24), TbFe11Ti and TbFe10Ti single crystals / K. Skokov, A. Grushishev, A. Khokholkov et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2004. - V. 272. - Part 1. - P. 374-375. doi: 10.1016/j.jmmm.2003.11.147.
  8. Skokov, K. Structural and magnetic properties of R3Fe29- xTix alloys and R3Fe33- xTi3 single crystals, R= Y, Gd, Tb, Dy, Ho, Er / K. Skokov, A. Grushishev, A. Khokholkov et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2005. - V. 290-291. - Part 1. - P. 647-650. doi: 10.1016/j.jmmm.2004.11.322.
  9. Semenova, E. Stress-induced magnetic domain structure in DyFe11Ti compound / E. Semenova, M. Lyakhova, D. Karpenkov et al. // EPJ Web of Conferences. EDP Sciences. - 2018. - V. 185 (Moscow International Symposium on Magnetism (MISM 2017)). - Art. № 04027. - 4 p. doi: 10.1051/epjconf/201818504027.
  10. Andreev, A.V. Magnetic and magnetoelastic properties of DyFe11Ti single crystals / A.V. Andreev, M.I. Bartashevich, N.V. Kudrevatykh et al. // Physica B: Condensed Matter. - 1990. - V. 167. - I. 2. - P. 139-144. doi: 10.1016/0921-4526(90)90006-G.
  11. Horcheni, J. Exploring crystal structure, hyperfine parameters, and magnetocaloric effect in iron-rich intermetallic alloy with ThMn12-type structure: a comprehensive investigation using experimental and DFT calculation /j. Horcheni, H. Jaballah, E. Dhahri, L. Bessais // Magnetochemistry. - 2023. - V. 9. - I. 11. - Art. № 230. - 16 p. doi: 10.3390/magnetochemistry9110230.
  12. Chen, C. Effects of thermal annealing on improved magnetic properties and microstructure for SmFe11Ti alloy / C. Chen, Y.L. Huang, Y.F. Yao et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2021. - V. 530. - Art. № 167950. - 5 p. doi: 10.1016/j.jmmm.2021.167950.
  13. Bodenberger, R. Zur bestimmung der blochwandenergie von einachsigen ferromagneten / R. Bodenberger, A. Hubert // Physica Status Solidi (a). - 1977. - V. 44. - I. 1. - P. K7-K11. doi: 10.1002/pssa.2210440146.
  14. Abadía, C. Study of the crystal electric field interaction in single crystals / C. Abadía, P.A. Algarabel, B. García -Landa et al. // Journal of Physics: Condensed Matter. - 1998. - V. 10. - № 2. - P. 349-361. doi: 10.1088/0953-8984/10/2/014.
  15. Herper, H.C. Magnetic properties of NdFe11Ti and YFe11Ti, from experiment and theory / H. Herper, K.P. Skokov, S. Ener et al. // Acta Materialia. - 2023. - V. 242. - Art. № 118473. - 12 p. doi: 10.1016/j.actamat.2022.118473.
  16. Li, H.S. Magnetic properties of ternary rare-earth transition-metal compounds / H.S. Li, J.M.D. Coey // In book: Handbook of Magnetic Materials. - Amsterdam: Elsevier, 2019. - V. 28. - Ch. 3. - P. 87-196. doi: 10.1016/S1567-2719(05)80055-1.
  17. Лисовский, Ф.В. Термодинамически устойчивые фракталоподобные доменные структуры в магнитных пленках / Ф.В. Лисовский, Л.И. Лукашенко, Е.Г. Мансветова // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. - 2004. - Т. 79. - Вып. 7. - С. 432-435.
  18. Han, B.S. Fractal study of magnetic domain patterns / B.S. Han, D. Li, D.J. Zheng, Y. Zhou // Physical Review B. - 2002. - V. 66. - I. 1. - P. 014433-1-014433-5. doi: 10.1103/PhysRevB.66.014433.
  19. Semenova, E.M. A comparative analysis of magnetic properties and microstructure of high coercivity Sm(CoCuFe)5 quasi-binary alloys in the framework of fractal geometry / E.M. Semenova, M.B. Lyakhova, Yu.V. Kuznetsova et al. // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. - V. 1658. - Art. № 012050. - 6 p. doi: 10.1088/1742-6596/1658/1/012050.
  20. Семенова, Е.М. Фрактальная геометрия нано- и магнитной доменной структуры ферромагнитного сплава Sm-Co-Cu-Fe в высококоэрцитивном состоянии // Е.М. Семенова, Д.В. Иванов, М.Б. Ляхова и др. // Известия РАН. Серия физическая. - 2021. - Т. 85. - № 9. - C. 1245-1248. doi: 10.31857/S0367676521090258.
  21. Зигерт, А.Д. Фрактальный анализ лабиринтной доменной структуры феррит-гранатовых пленок в процессе перемагничивания / А.Д. Зигерт, Г.Г. Дунаева, Н.Ю. Сдобняков // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2021. - Вып. 13. - С. 134-145. doi: 10.26456/pcascnn/2021.13.134.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).