Диагностика магнитных наноматериалов методом гамма-резонансной спектроскопии

ВВЕДЕНИЕ.
Глава I. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ МЕССБАУЭРОВСКИХ СПЕКТРОВ
МАГНИТНЫХ НАИОМАТЕРИАЛОВ
Глава II. ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕРХТОНКИХ ПОЛЕЙ В НАНОМАГНЕТИКАХ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ГАММАРЕЗОНАНСНЫХ СПЕКТРОВ МЕТОДОМ IV 
I1. Специфические формы мессбауэровских спектров наноструктурированных магнитных сплавов .
.2. Основные идеи и принципы реализации метода IV для анализа гаммарезонансных спектров.
.3. Компьютерная реализация метода IV в операционной системе i
.4. Структурные и магнитные свойства наноструктурированных магнитных сплавов , восстановленные из анализа мессбауэровских спектров методом IV.
Глава III. МЕССБАУЭРОВСКИЕ СПЕКТРЫ НАНОМАГНЕТИКОВ В ОБОБЩЕННОЙ ДВУХУРОВНЕВОЙ МОДЕЛИ РЕЛАКСАЦИИ
1.1. Гаммарезонансные спектры в классической двухуровневой модели релаксации суперпарамагнитной частицы
1.2. Обобщенная двухуровневая модель релаксации магнитных моментов взаимодействующих однодоменных частиц
1.3. Мессбауэровские спектры взаимодействующих однодоменных частиц в обобщенной двухуровневой модели релаксации.
1.4. Мессбауэровские спектры наноструктурированных магнитных сплавов в обобщенной двухуровневой модели релаксации
Глава IV. ГАММАРЕЗОНАНСНЫЕ СПЕКТРЫ
НАНОМАГНЕТИКОВ ВО ВРАЩАЮЩЕМСЯ СВЕРХТОНКОМ
IV.1. Вращение магнитного момента однодоменной частицы в поле
магнитной анизотропии
IV.2. Мессбауэровские спектры во вращающемся сверхтонком
IV.3. Перенормировка ндерных факторов в пределе высоких частот
вращения сверхтонкого поля
IV.4. Мессбауэровские спектры однодоменной магнитной частицы в
условиях вращения сверхтонкого поля.
IV.5. Спектры наночастиц с ромбической магнитной
анизотропией
IV.6. Спектры наночастиц с кубической магнитной анизотропией
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА.
ВВЕДЕНИЕ


Показано, что вращение магнитного момента суперпарамагнитной частицы вокруг легкой оси магнитной анизотропии качественным образом изменяет форму мессбауэровских спектров магнитной сверхтонкой структуры вследствие перенормировки ядерных фктв. Предсказанные эффекты могут в существенной степени модифицировать устоявшуюся схему анализа экспериментальных мессбауэровских спектров магнитной сверхтонкой структуры. Практическая ценность. Развиты новые подходы к анализу релаксационных мессбауэровских спектров магнитных наноматериалов, которые могут быть эффективно использованы для исследования магнитных свойств широкого класса наноструктурированных магнитных материалов, что вызывает несомненный интерес в связи с использованием этих материалов в качестве элементной базы магнитных и магнитооптических устройств записи информации. Разработан ориентированный программный комплекс с использованием визуальных компонент в операционной системе Vi для реализации метода ОВСУЕК, который дает огромные преимущества по сравнению со стандартными методиками анализа мессбауэровских спектров практически для всех исследуемых материалов, особенно в случае магнитных систем разного рода. Разработан не имеющий аналогов пакет компьютерных программ для реализации метода ОВСУЕЯ в операционной системе Vi, на базе которого можно проводить эффективный анализ мессбауэровских спектров магнитных наноматериалов. Развита обобщенная двухуровневая модель релаксации магнитных моментов взаимодействующих однодоменных частиц, которая приводит к нетривиальной трансформации релаксационных мессбауэровских спектров поглощения магнитных наноматериалов. В рамках анализа спектров поглощения наноструктурированного магнитного сплава РеСи1ЫЬ7В1з установлено, что взаимодействие между наночастицами может оказаться решающим фактором в формировании спектров сверхтонкой структуры. Выявлен механизм формирования спектров сверхтонкой структуры во вращающемся сверхтонком поле, связанный с перенормировкой ядерных факторов. Эффекты вращения сверхтонкого поля приводят к кардинальной трансформации гаммарезонансных спектров однодоменных частиц с аксиальной, ромбической и кубической магнитной анизотропией. Апробация. Основные результаты диссертации были доложены на VIII и IX Международных конференциях по применению эффекта Мессбауэра СанктПерербург, г. Екатеринбург, г. Международной конференции по микро и наноэлектронике МоскваЗвенигород, г. Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 8 печатных работах, список которых приведен в конце диссертации. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка публикаций автора и списка цитируемой литературы наименований. Работа содержит 4 страницы, рисунков и 1 таблицу. Глава I. Высокая эффективность мессбауэровской спектроскопии в исследованиях магнитных и структурных свойств наноструктурированных магнитных сплавов на основе железа была продемонстрирована в целом ряде работ 4. Такие материалы состоят из кристаллических зерен аРе нанометрового размера наночастицы, погруженных в аморфную матрицу, а мессбауэровские спектры представляют собой суперпозицию хорошо разрешенной сверхтонкой магнитной структуры, соответствующей наночастицам, и сильно размытой магнитной компоненты, обычно приписываемой аморфной матрице см. Мессбауэровские спектры магнитных материалов в большинстве случаев состоят из большого числа, зачастую перекрывающихся линий, соответствующих неэквивалентным позициям мессбауэровского атома в образце, и анализ таких спектров сам по себе представляет собой довольно непростую задачу. Спектры обычно анализируются на основе групп линий субспектров, формирующихся за счет сверхтонкого взаимодействия в статическом сверхтонком магнитном поле на ядре, и линий, обусловленных квадрупольным взаимодействием при наличии градиента электрического поля на ядре. Для наиболее широко используемого в гаммарезонансной спектроскопии изотопа Ре сверхтонкое магнитное поле расщепляет уровни основного состояния ядра со спином на два подуровня с разными проекциями спина т8 на направление сверхтонкого поля, а возбужденное состояние с энергией о .