Поверхностная магнитная анизотропия наночастиц CoFe₂O₄ с гигантским низкотемпературным гистерезисом

Abstract

Наночастицы ферримагнетика CoFe₂O₄ размерами 4–16 нм синтезированы пиролизом смеси ацетил-ацетонатов железа и кобальта. В интервале температур 4,2–500 К исследованы полевые зависимости намагниченности и петли гистерезиса в магнитных полях до 4000 кА/м. Обнаружен весомый знакопеременный по температуре вклад «поверхностной» анизотропии в эффективную магнитную анизотропию наночастиц. Установлена корреляционная связь магнитных характеристик, отражающих специфику малых частиц, таких как «поверхностная» анизотропия, намагниченность, высокополевая восприимчивость.

Наночастинки феримагнетика CoFe₂O₄ розмірами 4–16 нм синтезовано піролізом суміші ацетил-ацетонатів заліза та кобальту. У інтервалі температур 4,2–500 К досліджено польові залежності намагніченості та петлі гістерезису в магнітних полях до 4000 кА/м. Виявлено вагомий знакозмінний по температурі внесок «поверхневої» анізотропії в ефективну магнітну анізотропію наночастинок. Встановлено кореляційний зв'язок магнітних характеристик, які відбивають специфіку малих частинок, таких як «поверхнева» анізотропія, намагніченість, високопольова сприйнятливість.

The ferrimagnetic nanoparticles of CoFe₂O₄ of size 4–16 nm were synthesized by the pyrolysis of a Fe and Co acetylacetonates mixture. The field dependences of magnetization and hysteresis loops were investigated in magnetic fields up to 4000 kA/m at temperatures varied from 4.2 to 500 K. A considetable alternating contribution of “surface” anisotropy to the effective magnetic anisotropy of the nanoparticles was observed. It is found that there is a correlation between the magnetic properties that represent the specificity of small particles namely, between “surface” anisotropy, magnetization, high-field susceptibility.