Abstract: Редкая полиморфная модификация оксида железа ε-Fe2O3 демонстрирует большую коэрцитивную силу, примерно 20 кЭ, при комнатной температуре (для наночастиц размером около 20 нм). В диапазоне температур 150-80 К в ε-Fe2O3 происходит магнитный переход, приводящий к изменению ряда характеристик, в том числе к значительному уменьшению коэрцитивной силы. Несмотря на то, что полное понимание причины магнитного перехода отсутствует, известно, что этот переход происходит в несколько этапов при постепенном изменении температуры в диапазоне 80-150 К. Исследования реальных систем на основе ансамблей наночастиц ε-Fe2O3 сталкиваются с влиянием распределения частиц по размерам на параметры магнитных переходов и заметно различающимся поведением крупных и мелких наночастиц. В настоящей работе показано, как можно учесть суперпарамагнитное состояние магнитных моментов мелких (менее 6-7 нм) частиц и выявить особенности поведения намагниченности частиц больших размеров в температурном интервале магнитного перехода. В результате, на основании исследования серии из четырех образцов, содержащих наночастицы ε-Fe2O3 с различными средними размерами и различным соотношением крупных и мелких частиц, обнаружено, что температура, при которой происходит смена этапов магнитного перехода (внутри интервала 80-150 К), зависит от размера частиц. Этот результат, наряду с обнаруженным ранее фактом отсутствия магнитного перехода в частицах ε-Fe2O3 (менее 6-7 нм), является проявлением размерного эффекта в этом полиморфе оксида железа.

Cite: Балаев Д.А. , Семенов С.В. , Дубровский А.А. , Князев Ю.В. , Кириллов В.Л. , Мартьянов О.Н.
Магнитный переход в системах на основе ε-Fe2O3 с различным распределением наночастиц по размерам
Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2025. Т.168. №5. С.682-691. DOI: 10.7868/S3034641X25110095 РИНЦ

Dates:

Submitted:	Aug 12, 2025
Accepted:	Sep 8, 2025
Published print:	Nov 13, 2025
Published online:	Nov 13, 2025

Identifiers:

Elibrary:

83183798

Citing: Пока нет цитирований

Altmetrics: