Важнейшие результаты 2020 г.

Исполнители: Д.А. Бизяев, Н.И. Нургазизов, А.П. Чукланов, С.А.Мигачев (КФТИ ФИЦ КазНЦ РАН)

Одной из проблем стрейнтроники является управление структурой намагниченности в микрочастицах без использования внешнего магнитного поля. В 2020 году нами было впервые показано, что это можно сделать, используя в качестве подложки для планарных магнитных микрочастиц кристалл ниобата лития LiNbO₃, обладающий значительной анизотропией термического расширения [1, 2].

Методами магнитно-силовой микроскопии (МСМ) было продемонстрировано, что у частиц CoNi размером 25х25х0.03 мкм³, сформированных и измеренных при 300К (т.е. в состоянии без механических напряжений) наблюдается многодоменная структура(рис.1b). При 350К МСМ изображение демонстрирует переход микрочастиц в однородное намагниченное состояние за счет индуцированной в них магнитоупругой анизотропии, вызванной нелинейным расширением подложки при ее нагреве (рис. 1c). Для сравнения, такое же однородное состояние можно получить при 300К, если вдоль поверхности образца приложить поле 12 mT (рис.1d.). Охлаждение образца от 350 до 300 К восстанавливает в частицах многодоменную структуру за счет снятия напряжений.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке методов термоассистируемой магнитной записи информации.

Рис.1. Формирование однородной намагниченности в микрочастице CoNi. (а) - АСМ изображение частицы. MFM-изображения одной и той же частицы при определенных условиях: (b) - без внешнего магнитного поля при 300 K; (c) - без магнитного поля при 350 К; (d) - во внешнем магнитном поле 12 мТл при 300 К (направление поля показано белой стрелкой). Масштабная линейка на изображениях длиной 10 мкм.

Публикации

1. D.A. Bizyaev, A. A. Bukharaev, N. I. Nurgazizov, A.P. Chuklanov, S. A. Migachev /Thermally induced magnetoelastic effect in planar CoNi microparticles on Lithium Niobate // Physica Status Solidi - Rapid Research Letters, 2020, 2000256 (1-5).
2. D. A. Bizyaev, A. A. Bukharaev, N. I. Nurgazizov, A. P. Chuklanov, S. A. Migachev /Magnetoelastic Effect in CoNi Particles Caused by Thermal Resizing of Crystal Substrate // Abstracts of the international conference Modern Development of Magnetic Resonance, Kazan, September 28–October 2, 2020, P. 70-71.

Направление:II. Физические науки, направление  8. 
Тема гос.задания: 0217-2019-0002