Исследования магнитных свойств поверхности гексагональных ферритов типа М

• Автор: Розенбаум, Владимир Львович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТИ МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ КРИСТАЛЛОВ 11 §1.1. Поверхностные явления в магнитных материалах
§1.2. Методы исследований поверхности магнетиков
ВЫВОДЫ к главе I и постановка задачи
ГЛАВА П . МЕТОД ОДНОВРЕМЕННОЙ ГАММА, РЕНТГЕНОВСКОЙ И ЭЛЕКТРОННОЙ МЕССБАУЭРОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОВЕРХНОСТИ И ОБЪЕМА КРИСТАЛЛОВ
§2.1. Основные положения эффекта Мессбауэра
§2.2. Мессбауэровская спектроскопия как метод исследования
магнитных свойств кристаллов
§2.3. Метод одновременной гамма, рентгеновской и электронной
мессбауэровской спектроскопии
§2.4. Автоматизированная система для одновременных исследований
свойств поверхности и объема вещества
ВЫВОДЫ к главе П
ГЛАВА Ш . ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ГЕКСАГОНАЛЬНЫХ ФЕРРИТОВ ТИПА М
§3.1. Кристаллическая и магнитная структура гексаферритов типа М
§3.2. Исследования магнитной структуры поверхности гексагональных
ферритов типа М в сравнении с объемной
§3.3. Влияние диамагнитного замещения на свойства гексагональных
ферритов типа М
§3.4. Исследования магнитной структуры поверхности замещенных
гексаферритов типа М
ВЫВОДЫ к главе Ш

ГЛАВА IV . ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ СОСТОЯНИЙ ПОВЕРХНОСТИ И ОБЪЕМА ФЕРРИТОВ ТИПА М В ОБЛАСТИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА В ТОЧКЕ КЮРИ
§4Л. Исследования магнитного состояния поверхности гексаферритов
типа М в области температуры Кюри
§4.2. Влияние диамагнитного замещения на поведение поверхности
гексаферритов типа М в области точки Кюри
§4.3. Фазовая диаграмма состояний поверхности и объема магнетиков в
области температуры Кюри
ВЫВОДЫ к главе IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕЩЕ
Развитие твердотельной электроники, оптоэлектроники, разработка новых катализаторов, антикоррозийных покрытий потребовали знания свойств поверхности материалов. Поэтому с начала 60-х годов стремительно растет число работ, посвященных исследованиям поверхности твердых тел. Это, в свою очередь, привело к осознанию значимости роли поверхности в формировании свойств различных материалов и, следовательно, необходимости изучения ее физико-химических параметров для дальнейшего развития электроники.
Важность роли поверхности в формировании свойств ферромагнетиков была отмечена еще в 1935 г. в работах Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшица и в 1953 г. Л.Неелем. Однако, только с начала 70-х годов наблюдается все возрастающий интерес к свойствам поверхности в таком обширном классе твердых тел, как магнитные материалы. Понимание магнитных свойств твердых тел основано на том, что трехмерные объекты обладают идеальной периодичностью в трех измерениях и их свойства можно описать методами, основанными на такой периодичности. Появление поверхности нарушает периодичность в одном направлении и может приводить к существенным изменениям магнитных свойств поверхности кристаллов. С другой стороны, появление такого «дефекта», как поверхность, приводит к тому, что свойства кристалла могут отличаться как от свойств объема, так и от свойств поверхности. Причиной этого является взаимное влияние друг на друга поверхности и объема.
При исследованиях поверхности магнитных материалов изучаются как общие вопросы физики твердого тела, к которым относятся: расположение атомов в поверхностных слоях, динамика их колебаний, распределение электронной плотности, так и свойства, связанные с магнитным упорядочением, а именно: магнитная структура, сверхтонкие взаимодействия, процессы протекания фазовых переходов на поверхности, их взаимосвязи с фазовыми переходами в объеме и отличительные особенности.
Достижения теоретических исследований свойств поверхности значительны, и они описаны в многочисленных обзорах и монографиях. Результатов экспериментальных

поляризуются. В случае метода ДМПЭ толщина исследуемого слоя варьируется от 2 до 30 А путем изменения энергии падающих электронов от 10 до 600 эВ /20/.
В методе спектроскопии электронного захвата (СЭЗ) основным процессом является захват спин-поляризованных электронов быстрыми дейтронами при больших углах падения последних, так что дейтроны движутся почти параллельно поверхности магнетика. При углах падения 89,8° дейтрон приближается к поверхности на расстояние 1-2 А, т.е. зондируется экспоненциальный «хвост» электронных волновых функций самого верхнего слоя атомов магнетика. Главным достоинством метода является возможность определения дальнего и ближнего порядка на поверхности из отношения разности числа захваченных электронов с ориентацией спинов вдоль и против внешнего магнитного поля к их сумме и определение температурной зависимости этих порядков /62/. Результаты СЭЗ интересны и информативны, но весьма зависят от качества исследуемого образца.
Традиционная мессбауэровская спектроскопия (ТМС) применяется в основном для изучения объемных свойств вещества. Первыми объектами, изучавшимися методом ТМС, были мелкодисперсионные порошки, поскольку, как известно, при равномерном расположении резонансных атомов в сферической частице диаметром 10 нм, более чем 10 % резонансных атомов находятся на поверхности. В дальнейшем для усиления сигнала с поверхности ее обогащали резонансными атомами /25/. Однако проблемы, возникающие при исследованиях свойств поверхности на мелкодисперсных порошках, достаточно сложны /71/. Это связано с тем, что при исследованиях тонких порошков зачастую невозможно отделить поверхностные явления от факторов размера, т.е. при уменьшении размеров материала его свойства могут отличаться от свойств объемного материала. Например, явление суперпарамагнетизма и коллективного магнитного возбуждения зависят от размера частиц и далеко не всегда легко отличить их от поверхностных явлений /71/.
Тонкие пленки являются более удобными и простыми объектами для исследований методом ТМС. Однако в этом случае, требуется усиление полезного сигнала. Для этого используются различные специальные приемы, например, напыляется несколько тонких слоев, резонансно поглощающих гамма-излучение, разделенных