Теоретические основы мессбауэровской спектроскопии в радиочастотных магнитных полях как метода исследования наноструктурированных магнитных материалов

• Автор: Чуев, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 200 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава I. ОБЗОР ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ МЕССБАУЭРОВСКИХ СПЕКТРОВ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАДИОЧАСТОТНОГО
МАГНИТНОГО ПОЛЯ
Глава II. МЕССБАУЭРОВСКИЕ СПЕКТРЫ СВЕРХТОНКОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РЧ МАГНИТНОГО ПОЛЯ В
АДИАБАТИЧЕСКОМ ПРИБЛИЖЕНИИ
II. 1. Детерминированное описание мессбауэровских спектров для
ступенчатой временной траектории сверхтонкого поля
11.2. Релаксационные мессбауэровские спектры при воздействии РЧ магнитного поля. Стохастический формализм Андерсона
11.3. Релаксационная модель и магнитная динамика ансамбля взаимодействующих однодоменных ферромагнитных частиц
П.4. Релаксационные мессбауэровские спектры в режиме быстрой
магнитной релаксации
П.5. Магнитная динамика и мессбауэровские спектры многофазных систем
Глава Ш. РЕЛАКСАЦИОННЫЕ МЕССБАУЭРОВСКИЕ СПЕКТРЫ ЧАСТИЦ
СТОНЕРА-ВОЛЬФАРТА В РЧ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
111.1. Модель Стонера-Вольфарта
Ш.2. Мессбауэровские спектры частиц Стонера-Вольфарта
Ш.З. Мессбауэровские спектры в случае циркулярно поляризованного
сверхтонкого поля

III.4. Резонансные эффекты в мессбауэровских спектрах частиц Стонера-
Вольфарта в слабых РЧ магнитных полях
III. 5. Обобщенная релаксационная модель Стонера-Вольфарта
111.6. Релаксационные мессбауэровские спектры частиц Стонера-Вольфарта. Общие формулы
111.7. Методы расчета релаксационных мессбауэровских спектров
111.8. Трансформация релаксационных мессбауэровских спектров ансамбля частиц Стонера-Вольфарта в РЧ магнитных полях
Глава IV. СТИМУЛИРОВАННЫЕ РЕЛАКСАЦИЕЙ РЕЗОНАНСНЫЕ ЭФФЕКТЫ В МЕССБАУЭРОВСКИХ СПЕКТРАХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РЧ
МАГНИТНОГО ПОЛЯ
IV. 1. Модель односторонней и локализованной релаксации
IV.2. Мессбауэровские спектры поглощения в модели односторонней и
локализованной релаксации
IV.3. Стимулированные релаксацией резонансы
Глава V. АНАЛИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕССБАУЭРОВСКИХ
СПЕКТРОВ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ DISCVER
VI. Основные идеи и принципы реализации метода DISCVER
V.2. Максимально плотное решение в методе DISCVER
V.3. Структурные и магнитные свойства наноструктурированных
магнитных сплавов Fe-Cu-Nb-B, полученные методом DISCVER
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Системы магнитных частиц или кластеров малых размеров (порядка нескольких нанометров), так называемые наноструктурированные магнитные материалы (наномагнетики), привлекают большое внимание исследователей благодаря их необычным физическим свойствам. При этом возрастающий интерес к этому относительно новому классу материалов обусловлен не только предоставленной возможностью систематического исследования фундаментальных свойств малых кластеров и доменов, но и широкой областью их применения в нанотехнологии магнитных и магнитооптических устройств записи информации, приборов цветного изображения, биотехнологии, ЯМР-томографии и феррожидкостях/1,2/.
Гамма-резонансная (мессбауэровская) спектроскопия является одним из основных методов, который успешно используется для исследования структурных, магнитных и термодинамических свойств наномагнетиков. Анализ мессбауэровских спектров поглощения обеспечивает получение информации о фазовом составе, локальной кристаллической симметрии и размере частиц, а также о локальных магнитных характеристиках, таких как энергия магнитной анизотропии и параметры магнитной релаксации /II.
В настоящее время все больший интерес приобретает методика исследования мессбауэровских спектров сверхтонкой структуры при воздействии на образец внешнего магнитного радиочастотного (РЧ) поля. Данный метод позволяет изучать релаксационные свойства магнитных сплавов на частотах порядка сотни МГц, что представляет несомненный практический интерес в области создания материалов для магнитной записи. По этой проблеме опубликовано большое количество экспериментальных работ, в которых наблюдалось качественно разнообразное поведение формы мессбауэровских спектров в зависимости от частоты и амплитуды РЧ поля, что отражает сложную

Обратимся снова к формуле (II. 14). С учетом периодичности РЧ поля она может быть преобразована к существенно более простому виду. Интеграл по Рі можно взять по частям. В результате формула (II. 14) преобразуется к виду:
Г Т ,
1o1rf о г.

dt}e

exp'
І ‘
{J/[<5 - 0)a(t' + Trf )]dt'}; - /ехрф[® - 0)a{t')]dt'}

‘1
+C.C. (11.25)
Нетрудно увидеть, что вследствие периодичности РЧ поля второй член в формуле (11.25)
сокращается, и эта формула приобретает вид:
, ткГ <г> / г
<Ра(®) = —— J<*1 JМ ехр{Jia> - oiJl’Wt'}) + С£.. (11.26)
laJrf о К к I
Выражение для стохастического среднего в угловых скобках с учетом зависимости
релаксационных параметров от времени было получено выше и определяется формулой
(11.23), а сама процедура усреднения существенно не отличается от случая, когда релаксационные коэффициенты являются константами. При этом однако мы не можем непосредственно перейти от формулы (11.23) к формуле (11.24).
Введем оператор
G(t1, 0 = lim П е[Чйа ~ß(‘k ),А/ = Т ехР Idi 'И®« - W )] (П.27)
м°к= 1 J
где Т - оператор хронологического упорядочения, действующий согласно правилу:

Т AU)B(l')
{.B(t')A(t),t' > t
В соответствии с этим определением и с учетом периодичности РЧ поля, функция (7(7,, t) имеет свойства
G(tl,t) = G(tl,t2)G(t2,t) для t