Эволюция магнитной доменной структуры в монокристаллах бората железа FeBO3 во внешних полях по данным рентгенодифракционных и магнитооптических исследований

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Разработана и реализована рентгенодифракционная методика с использованием синхротронного источника для изучения процессов эволюции магнитной доменной структуры во внешних полях. В качестве модельных объектов использованы высокосовершенные монокристаллы бората железа FeBO3. Выполнена серия рентгеновских и магнитооптических экспериментов и изучена эволюция магнитной доменной структуры в слабых внешних магнитных полях. Установлено, что движение доменных границ приводит к скачкообразному уширению кривых дифракционного отражения кристаллов FeBO3. Показано, что рентгенодифракционные исследования магнитной доменной структуры могут быть полезны для характеризации магнитных материалов, в которых прямое наблюдение доменов магнитооптическими и электронно-микроскопическими методами затруднено.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Н. И. Снегирёв

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Автор, ответственный за переписку.
Email: niksnegir@yandex.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники

Россия, Москва

А. Г. Куликов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: niksnegir@yandex.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники 

Россия, Москва

И. С. Любутин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: niksnegir@yandex.ru

Отделение “Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова” Курчатовского комплекса кристаллографии и фотоники 

Россия, Москва

А. А. Федорова

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: niksnegir@yandex.ru
Россия, Москва

А. С. Федоров

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: niksnegir@yandex.ru
Россия, Москва

М. В. Логунов

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: niksnegir@yandex.ru
Россия, Москва

С. В. Ягупов

Физико-технический институт ФГАОУ ВО “КФУ им. В.И. Вернадского”

Email: niksnegir@yandex.ru
Россия, Симферополь

М. Б. Стругацкий

Физико-технический институт ФГАОУ ВО “КФУ им. В.И. Вернадского”

Email: niksnegir@yandex.ru
Россия, Симферополь

Список литературы

  1. Weiss P. // J. Phys. Radium. 1907. V. 6. P. 661.
  2. В1осh F. // Z. Phys. 1932. V. 74. P. 295.
  3. Landau L.D., Lifshitz E.M. Course of theoretical physics. Elsevier, 2013. 562 p.
  4. Néel L. // Cahiers de physique. 1944. V. 25. P. 21.
  5. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 1032 c.
  6. Hubert A., Shafer R. Magnetic domains. The Analysis of Magnetic Microstructures. Springer, 2009. 685 p.
  7. Logunov M.V., Safonov S.S., Fedorov A.S. et al. // Phys. Rev. Appl. 2021. V. 15. P. 064024. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.064024
  8. Snegirev N., Kulikov A., Lyubutin I. et al. // JETP Lett. 2024. V. 119. № 6. P. 464.
  9. Snegirev N., Kulikov A., Lyubutin I.S. et al. // Cryst. Growth Des. 2023. V. 23. P. 5883. https://doi.org/10.1134/S0021364024600484
  10. Lyubutin I.S., Snegirev N.I., Chuev M.A. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 906. P. 164348. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.164348
  11. Snegirev N., Lyubutin I., Kulikov A. et al. // J. Alloys Compd. 2022. V. 889. P. 161702. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.161702
  12. Seavey M.H. // Solid State Commun. 1972. V. 10. P. 219. https://doi.org/10.1016/0038-1098(72)90385-7
  13. Joubert J.C., Shirk T., White W.B., Roy R. // Mater. Res. Bull. 1968. V. 3. P. 671. https://doi.org/10.1016/0025-5408(68)90116-5
  14. Pernet M., Elmale D., Joubert J.C. // Solid State Commun. 1970. V. 8. P. 1583.
  15. Дорошев В.Д., Kовтун Н.М., Лукин С.Н. и др. // Письма в ЖЭТФ. 1979. Т. 29. № 5. С. 286.
  16. Nemec P., Fiebig M., Kampfrath T., Kimel A.V. // Nature Phys. 2019. V. 14. P. 229. https://doi.org/10.48550/arXiv.1705.10600
  17. Xionga D., Jianga Y., Shi K. et al. // Fundamental Res. 2022. V. 2. P. 522. https://doi.org/10.1016/j.fmre.2022.03.016
  18. Smirnova E.S., Snegirev N.I., Lyubutin I.S. et al. // Acta Cryst. B. 2020. V. 76. № 6. P. 1100. https://doi.org/10.1107/S2052520620014171
  19. Yagupov S., Strugatsky M., Seleznyova K. et al. // Cryst. Growth Des. 2018. V. 18. P. 7435. https://doi.org/10.1021/acs.cgd.8b01128
  20. Bowen D.K., Tanner B.K. High resolution X-ray diffractometry and topography Title. London: CRC press, 1998. 251 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Принципиальная схема рентгенодифракционного эксперимента: 1 – источник синхротронного излучения, 2 – охлаждаемый двухкристальный монохроматор, 3 – диафрагма (рентгеновские щели), 4 – многокружный гониометр, 5 – исследуемый монокристалл FeBO3 в магнитном поле Hex, создаваемом двумя соосными электромагнитными катушками, 6 – детектор.

Скачать (54KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Принципиальная схема магнитооптического эксперимента: 1 – оптическая ось, 2 – соосные электромагнитные катушки, 3 – исследуемый кристалл, 4 – диафрагма. На выносках показаны угловые соотношения между оптической осью, плоскостью исследуемого кристалла и вектором напряженности внешнего магнитного поля Hex. В случае (а) плоскость исследуемого кристалла и оси электромагнитных катушек отклонены от оптической оси на угол φ, в случае (б) на угол φ от оптической оси отклонен лишь исследуемый кристалл.

Скачать (129KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Кривые намагничивания монокристалла FeBO3, полученные в ходе магнитооптических измерений: а – плоскость исследуемого кристалла и оси электромагнитных катушек отклонены от оптической оси на угол φ, б – на угол φ от оптической оси отклонен лишь исследуемый кристалл (рис. 2). Кривые 1, 2 соответствуют процессу намагничивания кристалла при различной полярности тока на электромагнитных катушках.

Скачать (105KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Доменная структура FeBO3 в процессе намагничивания кристалла по данным магнитооптических измерений. Градацией оттенков показаны области кристалла, имеющие различный МО-контраст.

Скачать (287KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Кривые дифракционного отражения 300 кристалла FeBO3, полученные при воздействии на кристалл внешних магнитных полей (а). Зависимость полуширины (б) и интегральной интенсивности КДО (в) от величины внешнего магнитного поля.

Скачать (222KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025