Аннотация:
Исследованы статические магнитные свойства системы наночастиц NiFe$_2$O$_4$ (средний размер 4.5 nm), покрытых поливиниловым спиртом (ПВА). Проведенный анализ кривых намагничивания позволил заключить, что малый размер частиц обуславливает выраженную структуру типа “ядро/оболочка” со структурным и магнитным порядком в “ядре”, и, соответственно, беспорядком в “оболочке” частиц. При этом толщина разупорядоченного поверхностного слоя составляет $\approx$1 nm, а ферримагнитное “ядро” может сформироваться только в частицах размером около 4 nm и более. Покрытие частиц приводит к их пространственному разделению и уменьшению интенсивности магнитных межчастичных взаимодействий, что следует из сравнения с данными для реперного образца с идентичными размерами частиц без их покрытия ПВА. Ослабление магнитных межчастичных взаимодействий проявляется в уменьшении температуры суперпарамагнитной блокировки магнитных моментов частиц, обусловленных ферримагнитно упорядоченным “ядром”. Другим важным следствием пространственного разделения частиц является развал общей интегрированной поверхности для кластера частиц, которая реализуется в реперном образце. Это проявляется в меньшем значении коэрцитивной силы петли магнитного гистерезиса (при $T$ = 4.2 K) исследованной системы частиц, покрытых ПВА. Также, в работе обсуждаются процессы замораживания атомных магнитных моментов, находящихся в разупорядоченных областях частиц.
Полный текст:
PDF файл (506 kB)