Магнетизм, спинтроника

Магнитооптические эффекты в наночастицах смешанных ферритов Zn$_{1-x}$Co$_x$Fe$_2$O$_4$ и Mg$_{1-x}$Co$_x$Fe$_2$O$_4$

А. Э. Соколов^ab, И. С. Эдельман^a, О. С. Иванова^ab, Р. Д. Иванцов^a, Д. А. Петров^a, Ю. В. Князев^ab, A. Thakur^c, P. Thakur<sup>c

a</sup> Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, Красноярск, Россия
^b Сибирский федеральный университет, Красноярск, Россия
^c Amity University Haryana, Gurugram, Haryana, India

Аннотация: Наночастицы (НЧ) смешанных Zn-Co и Mg-Co ферритов с формулами Zn$_{1-x}$Co$_x$Fe$_2$O$_4$ и Mg$_{1-x}$Co$_x$Fe$_2$O$_4$, где $x$=0.0, 0.2 и 0.4, были синтезированы автотермическим методом с использованием цитратного прекурсора в качестве катализатора, инициирующего термическую реакцию. Рентгеновские дифракционные картины показали, что НЧ всех составов представляют собой нанокристаллы пространственной группы Fd-3m. Мёссбауэровская спектроскопия $^{57}$Fe показала, что все ионы Co$^{2+}$ в Mg-Co-феррите занимают только октаэдрические позиции, а ионы Fe$^{3+}$ распределены приблизительно поровну между октаэдрическими и тетраэдрическими позициями. В НЧ Zn-Co-феррита ионы Co$^{2+}$ распределены приблизительно поровну между этими позициями, а ионы Fe$^{3+}$ локализованы преимущественно в октаэдрических позициях. Магнитные измерения демонстрируют большие значения намагниченности насыщения в обоих случаях, но высокую коэрцитивную силу $H_c$ в первом случае и низкую – во втором. Впервые получены спектры эффекта Фарадея и магнитного кругового дихроизма для таких смешанных ферритов, и проанализирована их зависимость от природы немагнитного иона и концентрации кобальта. В частности, проведенный анализ позволил однозначно связать интенсивный пик в ближней инфракрасной области со спин-разрешенным электронным переходом в ионах Co$^{2+}$, находящихся в октаэдрических позициях.

Ключевые слова: наноструктуры, магнитные свойства, эффект Мессбауэра, магнитный круговой дихроизм, эффект Фарадея.

Поступила в редакцию: 14.07.2025
Исправленный вариант: 16.07.2025
Принята в печать: 17.07.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.08.61323.194-25

Реферативные базы данных:

•