При исследовании с помощью магнитно-силового микроскопа перемагничивания субмикронных частиц пермаллоя в интервале температур от 300 до 650 К показано, что поле переключения частиц из состояния с однородной намагниченностью на противоположное уменьшается с 680 до 200 Э при увеличении температуры частиц до 650 К. Полученные теоретические зависимости коэрцитивной силы частиц от температуры хорошо совпали с экспериментальными. Результаты представляют интерес в связи с возможным использованием ферромагнитных частиц для сверхплотной записи бинарной информации методом термоассистируемого перемагничивания. 

Лаборатория физики и химии поверхности КФТИ КазНЦ РАН.
Руководитель: Бухараев А.А.
Исполнители: Бизяев Д.А., Бухараев А.А., Нургазизов Н.И., Ханипов Т.Ф.

Усовершенствованным методом сканирующей зондовой нанолитографии на поверхности диоксида кремния получены массивы изолированных упорядоченных ферромагнитных субмикронных частиц пермаллоя заданной формы и размеров. С помощью магнитно-силового микроскопа (МСМ) исследованы процессы перемагничивания частиц в интервале температур от 300 до 650 К. Показано, что магнитное поле переключения частиц пермаллоя из состояния с однородной намагниченностью на противоположное по направлению уменьшается с 680 до 200 Э при увеличении температуры частиц до 650 К. При этом более чем в 2 раза уменьшается разброс полей переключения. Анализ экспериментальных и смоделированных МСМ - изображений, отражающих структуру остаточной намагниченности в частицах, даёт основание считать, что перемагничивание однородно намагниченных частиц сопровождается формированием в них промежуточного состояния с вихревой структурой. Выполнены теоретические расчёты значений коэрцитивной силы для частиц пермаллоя различного размера в интервале температур от 300 до 650 К, смоделированы петли гистерезиса таких частиц. Методом МСМ получены зависимости коэрцитивной силы частиц пермаллоя от температуры, которые достаточно хорошо совпали с расчётными. Полученные результаты представляют интерес в связи с возможным использованием ферромагнитных наночастиц для сверхплотной записи бинарной информации методом термоассистируемого перемагничивания.

Зависимость количества перемагниченных частиц пермаллоя от внешнего магнитного поля при различных температурах.

П.6. Актуальные проблемы физики конденсированных сред, в том числе квантовой макрофизики, мезоскопики, физики наноструктур, спинтроники, сверхпроводимости.

Публикации:

1. Bukharaev A.A., Bizyaev D.A., Khanipov T.F., Nurgazizov N.I., Chuklanov A.P.: Heat assisted effects in ferromagnetic nanoparticles. J. Phys.: Conf. Ser. (2013) in press.
2. Бухараев А.А.: Перспективы сверхплотной записи информации на магнитных носителях. «Когерентная оптика и оптическая спектроскопия: ХVII Всерос. молодёжная науч. школа»: сб. статей (Казань, 14-16 октября 2013 г.) (Салахов М.Х., ред.), с. 48-52. Казань: Казан. ун-т 2013.
3. Чукланов А.П., Бизяев Д.А., Нургазизов Н.И., Ханипов Т.Ф., Бухараев А.А., Никифоров В.Г., Шмелёв А.Г., Сафиуллин Г.М.: Изучение методом магнитно-силовой микроскопии термостимулированного перемагничивания ферромагнитных наночастиц. Тр. 17-го Междунар. симпоз. «Нанофизика и наноэлектроника», Нижний Новгород, 11-15 марта 2013, т. 1, с. 200-201. Нижний Новгород 2013.
4. Бухараев А.А.: Перспективы сверхплотной записи информации на магнитных носителях. Тр. 17-го Междунар. симпоз. «Нанофизика и наноэлектроника», Нижний Новгород, 11-15 марта 2013, т. 1, с. 96-97. Нижний Новгород 2013.
5. Bukharaev A.A., Nurgazizov N.I., Bizyaev D.A., Lisin V.N., Chuklanov A.P., Khanipov T.F.: Heat assisted effects in ferromagnetic nanowires аnd nanoparticles. Abstr. Int. Conf. on Nanoscale Magnetism (ICNM - 2013), Turkey, Istanbul, September 02– 06, 2013, p. 61. Istanbul 2013.