Размер:
A A A
Цвет: C C C
Изображения Вкл. Выкл.
Обычная версия сайта

Federal Research Center 
"Krasnoyarsk Science Center of the Siberian
Branch of the Russian Academy of Sciences"

 Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»

Federal Research Center 
"Krasnoyarsk Science Center of the Siberian
Branch of the Russian Academy of Sciences"

Лаборатория резонансных свойств магнитоупорядоченных веществ

05.06.2018 г.

Экспериментальные и теоретические исследования магнитной структуры моно- и поликристаллов, а также наноразмерных частиц магнитоактивных материалов.

Основные направления

  • Поиск и синтез новых соединений в виде моно- и поликристаллов, проявляющих магнитное упорядочение.
  • Экспериментальное исследование магнитной структуры и магнитных фазовых диаграмм таких соединений с помощью различных методик: магнитный резонанс (ЭПР, ФМР, АФМР), эффект Мёссбауэра, магнитометрия.
  • Исследование магнитного состояния в наноразмерных частицах магнитоактивных материалов.
  • Теоретический анализ обменных взаимодействий и магнитных структур в кристаллах и симметрийный анализ кристаллов, построение микроскопической и феноменологической теорий возникновения в них несоизмеримых и неколлинеарных магнитных структур.
  • Исследование магнитных и транспортных свойств веществ на основе сульфидов 3d и 4f металлов.

Основные достижения

  • Разработан СКВИД-магнитометр, позволяющий при криогенных температурах непосредственно измерить в динамике фотоиндуцированные изменения магнитного момента фотомагнитных кристаллов. В отличие от промышленного магнитометра типа MPMS разработанный в ИФ СО РАН СКВИД-магнитометр помимо выполнения стандартных статических магнитных измерений позволяет при криогенных температурах непосредственно измерить в динамике фотоиндуцированные изменения магнитного момента фотомагнитных кристаллов Δm. При этом величина регистрируемых фотоиндуцированных изменений Δm лежит на уровне 0,000001 и выше от величины магнитного момента m образцов. В данном случае решающее значение имеет тот факт, что чувствительность СКВИД-метода не зависит от уровня сигнала, на фоне которого проводятся измерения, поскольку СКВИДы реагируют исключительно на изменение магнитного потока. Также, поскольку измерения проводятся в слабых магнитных полях, отсутствуют негативные моменты, связанные с наличием остаточного намагничивающего поля в сверхпроводящем соленоиде при магнитополевом гистерезисе, что повышает достоверность результатов магнитных измерений (Патент РФ на изобретение № 2515059, Бюл. № 13 от 10.05.2014, Патент РФ на изобретение № 2530463, 27.06.2014).
  • Разработан универсальный автоматизированный спектрометр магнитного резонанса с импульсным магнитным полем для исследований магнитного резонанса в широком классе магнитоупорядоченных веществ. Возможности серийных ЭПР-спектрометров, работающих на фиксированных частотах, для исследований частотно-полевых зависимостей резонанса в широком классе магнетиков сильно ограничены. Поэтому специально для исследований магнитного резонанса в магнитоупорядоченных веществах был разработан универсальный автоматизированный спектрометр магнитного резонанса с импульсным магнитным полем. Спектрометр обладает уникальным сочетанием возможностей: широкий диапазон частот (25 – 140 ГГц) достигается за счет многомодового режима волновода и набора сменных генераторов; для получения магнитных полей напряженностью до 100 кЭ используется импульсный метод; интервал рабочих температур составляет 4,2 - 400 К. Автоматизация спектрометра выполнена на базе высокоскоростной платы АЦП. Благодаря своей универсальности, спектрометр используется для исследования резонансных свойств антиферромагнетиков, ферро- и ферримагнетиков, парамагнетиков (монокристаллические и поликристаллические образцы, нанокристаллы).
  • Проведены измерения мёссбауэровских спектров на ансамбле наночастиц ε-Fe2O3 в матрице кремниевого ксерогеля в температурном диапазоне 4–300 K. Анализ относительной интенсивности суперпарамагнитной (квадрупольный дублет) и магнитно расщепленной (секстеты) составляющих спектров в диапазоне 4–300 K позволил найти распределение частиц по размерам, которое согласуется с данными просвечивающей электронной микроскопии. Определены значения эффективных констант магнитной анизотропии (Keff), а также оценен вклад поверхностной анизотропии в зависимости от размера частиц. Показано, что величина Keff обратно пропорциональна диаметру частиц, что указывает на существенный вклад поверхности в магнитное состояние наночастиц ε-Fe2O3 (Ю.В. Князев, Д.А. Балаев, В.Л. Кириллов, О.А. Баюков, О.Н. Мартьянов Изучение суперпарамагнетизма ультрамалых наночастиц ε-Fe2O3 методом мёссбауэровской спектроскопии, Письма в ЖЭТФ 108, 558 (2018).

Основные приборы и оборудование

  • СКВИД магнетометр. Прибор используется для исследования статических магнитных свойств широкого спектра объектов: от сильномагнитных ферро- и ферримагнетиков до спиновых стекол, мультислойных пленок и наноструктур.
  • Спектрометр магнитного резонанса с импульсным магнитным полем
  • Комплекс спектрометров электронного парамагнитного резонанса Предназначен для измерения количества парамагнитных центров в исследуемом веществе.
  • Спектрометр ядерного γ-резонанса (эффект Мессбауэра) Позволяет проводить исследования спектров ядерного гамма-резонанса на ионах железа для определения состояния железа и его распределения по позициям кристаллических решеток.

Методы исследований

  • Синтез монокристаллов из раствора-расплава, аморфизация высокоскоростной закалкой расплава, синтез твердотельной реакцией.
  • Исследование статических магнитных и электрических характеристик магнетиков. 3. Изучение резонансных свойств неметаллических магнетиков методами ЭПР, АФМР в стационарных и импульсных магнитных полях, двойного радио-оптического резонанса
  • Мессбауэровское исследование материалов.



Share:



Up
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
РоссияКрасноярскКрасноярский край660036, г. Красноярск, ул. Академгородок, 50
+7 (391) 290-79-88fic@ksc.krasn.ru55.99178392.765381