Магнитные свойства нанопорошков La₀,₇7Sr₀,₃MnO₃

Abstract

Исследованы особенности намагничивания нанопорошка манганита La₀,₇7Sr₀,₃MnO₃ с размером частиц 12 нм. Получено, что для всех температур ниже точки Кюри намагничивание порошка имеет ферромагнитный тип с относительно небольшим значением остаточной намагниченности. Точка минимума производной спонтанной намагниченности по температуре лежит на 20 К ниже температуры Кюри, определенной экстраполяцией температурной зависимости коэрцитивности. Эти особенности намагничивания являются следствием сильной дисперсии полей анизотропии частиц, функция распределения для которых была определена с помощью частных петель гистерезиса. Установлено также, что у порошка имеется сильная дисперсия величины температуры Кюри, величина разброса которой составляет не менее 20 К. При этом среднее значение температуры Кюри частиц равно 325 К. Спонтанная намагниченность частиц порошка не имеет (даже в области низких температур) участка насыщения. Такая температурная зависимость спонтанной намагниченности оказывает влияние на ход температурной зависимости коэрцитивного поля, приводя к отклонению от закона Нееля–Броуна. Показано также, что для данного ансамбля частиц температура блокировки отвечает температуре максимума отношения намагниченности, получаемой в режиме измерений после охлаждения образца в нулевом поле, к спонтанной намагниченности.

Досліджено особливості намагнічування нанопорошку манганіту La₀,₇7Sr₀,₃MnO₃ з розміром частинок 12 нм. Отримано, що для всіх температур нижчих за точку Кюрі намагнічування порошку має феромагнітний тип з відносно невеликим значенням залишкової намагніченості. Точка мінімуму похідної спонтанної намагніченості по температурі лежить на 20 К нижче температури Кюрі, визначено ї з екстраполяції температурної залежності коерцитивності. Ці особливості намагнічування є насл ідком сильної дисперсії полів анізотропії частинок, функція розподілу яких була визначена за допомогою частинних петель гістерезису. Установлено також, що у частинок порошку є сильна дисперсія величини температури Кюрі, величина розкиду якої становить не менш 20 К. При цьому середнє значення температури Кюрі частинок дорівнює 325 К. Спонтанна намагніченість частинок порошку не має (навіть в області низьких температур) ділянки насичення. Така температурна залежність спонтанно ї намагніченості чинить вплив на хід температурної залежності коерцитивного поля, приводячи до відхилення від закону Неєля–Броуна. Також показано, що для даного ансамблю частинок температура блокування відповідає температурі максимуму відношення намагніченості, яку отримують в режимі вимірювань після охолодження у нульовому полі, до спонтанної намагніченості.

The magnetization reculiarities of manganite La₀.₇7Sr₀.₃ MnO₃ nanopowder with a particle size of 12 nm are studied. It is found that for all temperatures below the Curie point there exists a ferromagnetic type of magnetization with a relatively small value of remanent magnetization. A minimum point of the spontaneous magnetization derivative with respect to a temperature is by 20 K below the Curie temperature, determined by extrapolating the temperature dependence of coercitivity. These features of magnetization result from a strong dispersion of anisotropy fields of the particles, the distribution function for which was determined by incremental hysteresis loops. It is also found, that the powder displays a strong dispersion of the Curie temperature, the spread of values of which is no less than 20 K. The mean value of Curie temperature of the particles is equal to 325 K. The spontaneous magnetizing of the powder particles has no saturation area (even in area of low temperatures). Such a temperature dependence of spontaneous magnetization influences the temperature dependence behavior of the coercitivity field, resulting in deviation from the Neel–Brown law. It is shown that for this ensemble of particles the blocking temperature corresponds to the temperature, where the ratio of the magnetization obtained in the zero field cooling mode to the spontaneous one has a maximum.