МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ ОКАЗЫВАЕТ

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА НАНОЧАСТИЦ

УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ ОКАЗЫВАЕТ ВЛИЯНИЕ НА СЛЕДУЮЩИЕ ПАРАМЕТРЫ: q КОЭРЦИТИВНУЮ СИЛУ НС q НАМАГНИЧЕННОСТЬ НАСЫЩЕНИЯ Is q ТЕМПЕРАТУРУ КЮРИ ТС ФЕРРОИКИ – кристаллические материалы, для которых характерно наличие гистерезисных явлений.

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРНОГО ФАКТОРА НА ХАРАТЕРИСТИКИ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ L, нм Ферромагнетики L, HM Многодоменная структура Ферромагнетики Суперпарамагнетик M M 1000 10 H H Однодоменная структура Парамагнетик M M 100 H 1 L – размер кристаллитов H

ЗАВИСИМОСТЬ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ ОТ РАЗМЕРА ЧАСТИЦ Нс монодомены P S мультидомены OM Ro Rкр P – парамагнетик S – суперпарамагнетик OM – однодоменный магнетик R

СУПЕРПАРАМАГНЕТИЗМ E(θ)=KVsin 2θ KV К – константа анизотропии, зависит от природы вещества, кристаллической структуры, формы и наличия деффектов V – объем частицы Θ – угол между направлением ∆Е=Е(θ 1 max)-E(θ 2 min)=KV вектора намагниченности и осью легкого намагничивания.

ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРА ЧАСТИЦЫ НА Is И Тс Размерная зависимость намагниченности Насыщения никеля при 4, 2 К Размерная зависимость температуры Кюри никеля

МАГНИТНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ ДЛЯ ЗАПИСИ ИНФОРМАЦИИ НА ЖЕСТКИХ ДИСКАХ Слева - магнитная структура обычного жёсткого диска; справа ансамбль упорядоченных наночастиц Fe. Pt размером 4 нм Если носителем бита информации станет магнитная наночастица, то это повысит плотность записи в сотни тысяч раз!

ОСНОВНОЙ МИНУС НАНОЧАСТИЦ - СУПЕРПАРАМАГНЕТИЗМ Петля гистерезиса ферромагнитной наночастицы при Т < ТВ (а) и при. Т>ТВ, то есть в суперпарамагнитном режиме (б) TB~KV/25 k. B НО! Большинство МНЧ на сегодняшний день имеют Тв гораздо ниже комнатной. (Тв (Со)= -203 о. С)

МАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ – АНСАМБЛЬ НАНОЧАСТИЦ Зависимость энергии магнитного диполь-дипольного взаимодействия от расстояния между частицами TB~(KV+Edip)/25 k. B Взаимодействие между частицами увеличивает Тв Энергетический барьер, разделяющий два состояния частицы, взаимодействующей с другими частицами в составе ансамбля

СЛОЖНОСТЬ – СОЗДАНИЕ УПОРЯДОЧЕННЫХ НАНОЧАСТИЦ ОПРЕДЕЛЕННОГО РАЗМЕРА Микро- и наночастицы, упорядоченные на подложке Слева: микрочастицы кварца, справа: наночастицы кобальта Но остается проблема записи и чтения информации

РЕШИМ ПРОБЛЕМУ С ПОМОЩЬЮ ИГЛЫ ЗОНДОВОГО МИКРОСКОПА

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !!! =)