Том 125, № 4 (2024)

Проведено исследование спектров спиновых волн в двухслойной структуре железо-иттриевого граната (ЖИГ) с различными величинами намагниченностями насыщения слоев. Исследованы различные режимы распространения спиновых волн (взаимный, невзаимный, одноволновой) в зависимости от типа структуры и ширины центрального волновода. Проведена классификация спектров спиновых волн, выделен класс направляемых, вытекающих и краевых спиновых мод. В частности, показано, что в системе планарных магнитных гребенчатых микроволноводов LS-типа (M_s1 < M_s2) с периодическими граничными условиями при ширине w центрального волновода наблюдаются два не смежных частотных региона существования направляемых мод центрального волновода. В системе планарных магнитных гребенчатых микроволноводов HS-типа (M_s1 > M_s2) при любых значениях ширины центрального волновода существуют два смежных частотных региона: в высокочастотном регионе реализуется режим с вытекающими модами структуры, в низкочастотном регионе реализуется режим с направляемыми модами центрального волновода. Показано, что в системах обоих типов в области сильно неоднородных магнитных полей могут существовать моды краевых волн, обладающие взаимным характером распространения. Полученные результаты могут быть использованы для расширения и уточнения физики волновых процессов в сложных магнитных структурах.

Исследованы углеродосодержащие покрытия 3d-металлов (Ni, Co, Fe), изготовленные методом химического осаждения с использованием арабиногалактана. Комплексные исследования выполнены с помощью рентгеновской дифракции, ферромагнитного резонанса, магнитометрии М(Н). Измерение М(Н) в плоскости и перпендикулярно плоскости магнитных покрытий позволило определить распределение размагничивающего фактора в изучаемых покрытиях. Полученные распределения размагничивающего фактора использованы для анализа угловых зависимостей поля ферромагнитного резонанса. Оценены значения намагниченности и поля перпендикулярной анизотропии. Демонстрируется влияние текстуры на магнитные параметры.

Рассмотрено влияние межчастичных взаимодействий в ансамблях ультрамалых наночастиц на суперпарамагнитную релаксацию на примере наночастиц оксигидроксида железа Fe₂O₃∙nH₂O (ферригидрита). Исследованы два образца: ферригидрит биогенного происхождения (средний размер частиц <d> ≈ 2.7 нм) с естественной органической оболочкой частиц и образец, прошедший низкотемпературный отжиг (<d> ≈ 3.5 нм), в ходе которого органическая оболочка частично удалялась. Были измерены dc- и ac-магнитные восприимчивости (χ′(T), χ′′(T)) в малом магнитном поле в области суперпарамагнитной (СПМ) блокировки наночастиц. Обнаружено, что увеличение межчастичных взаимодействий приводит к росту температуры СПМ-блокировки от 28 К до 52 К по данным dc-намагниченности. Показано, что ниже температуры СПМ-блокировки магнитные взаимодействия наночастиц приводят к формированию коллективного состояния, подобного спиновому стеклу в объемных материалах. С помощью скейлингового подхода выявлено, что происходит замедление динамики скоррелированных магнитных моментов на поверхности частиц при увеличении межчастичных взаимодействий. Моделирование зависимости χ′′(T) показало, что диссипация магнитной энергии происходит в две стадии. Первая из них связана непосредственно с блокировкой магнитного момента наночастиц, а вторая отражает спин-стекольное поведение поверхностных спинов, а также сильно зависит от силы межчастичных взаимодействий.

Впервые получены многокомпонентные поликристаллические твердые растворы TbIn_xCo_2-x (х = 0 – 0.2) и изучены их кристаллическая структура, магнитные, магнитокалорические и магнитострикционные свойства. Рентгенограммы, полученные при комнатной температуре, демонстрируют преимущественное наличие кубической фазы Лавеса C15 во всех исследуемых образцах. Обнаружено, что при увеличении содержания индия до x = 0.1 параметр решетки увеличивается, а при дальнейшем увеличении до х = 0.2 – уменьшается. Температура Кюри T_C при этом монотонно возрастает до 245 К. Изотермическое изменение энтропии ΔS_mag рассчитано в соответствии с магнитными измерениями с использованием термодинамического соотношения Максвелла. При изменении внешнего магнитного поля от 0 до 1.8 Тл максимальное изменение энтропии монотонно уменьшается и для состава x = 0.2 составляет 1.8 Дж/(кг∙К). Обнаружен рост величины объемной магнитострикции по мере увеличения содержания индия до x = 0.05. При дальнейшем увеличении концентрации индия пиковые значения снижаются и смещаются в область более высоких температур.

Эффект Холла в монокристаллах топологических полуметаллов WTe₂ и MoTe₂ исследован в диапазоне температур от 2 до 100 К и в магнитных полях до 9 Тл. Установлено, что холловское сопротивление WTe₂ нелинейно зависит от магнитного поля при температурах ниже 100 К. В то же время холловское сопротивление MoTe₂ изменяется с магнитным полем по линейному закону при температурах от 2 до 25 К, а при 50 К появляется нелинейный вклад. Нелинейная полевая зависимость сопротивления Холла монокристаллов WTe₂ и MoTe₂ связана, наряду с известным механизмом компенсации/раскомпенсации электронных и дырочных носителей заряда, с рассеянием носителей тока на поверхности.

В рамках бездиссипативного подхода на примере магнитного слоя, разделяющего две полуограниченные идеальные жидкости, показано, что при приближении к точке формирования в спектре фононного излучения вытекающих поверхностных магнонных поляронов “темного” состояния (интерференционного или симметрийно защищенного типа) на границе раздела с акустически менее плотной средой могут независимо обращаться в ноль как числитель, так и знаменатель входного волнового импеданса (в самой точке существования связанного состояния в континууме они обращаются в ноль одновременно). Расчет выполнен для двухподрешеточной модели антиферромагнетика, одновременно учитывающей магнитоупругое, неоднородное обменное и сверхтонкое взаимодействия. Найдены условия, при которых механизмы формирования связанных состояний в спектре фононного излучения вытекающих магнонных поляронов с участием квазиэлектронных или квазиядерных магнонов принципиально отличаются: эластодинамичеcкий или эластостатический.