Experimental Solid State Physics Dept. (Research Institute for Solid State Physics and Optics Hung. Acad. Sci.)
Participants
Balog, Sára Judit Bujdosó, László Kaptás, Dénes Kemény, Tamás Kiss, László Ferenc
Starting date
2004-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
11.001
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Izolált, nem-kölcsönható mágneses részecskék szuperparamágneses viselkedést mutatnak akkor, amikor a termikus energia meghaladja a részecske mágneses anizotrópia energiáját, azaz az un. blocking hőmérséklet felett. A részecskék koncentrációjának, azaz kölcsönhatásának növelésével komplex mágneses állapotok jönnek létre, amelyek a spinüveg állapottól az un. "szuperferromágneses" állapotig terjednek. Utóbbi a részecskék közötti erős kölcsönhatás okozta mágneses momentum rendeződés. Külső mágneses tér jelentősen megváltoztatja a minta mágneses állapotát és kutatásaink célja a mágnesesen korrelált állapotok tanulmányozása a mágneses szemcsék méretének és pakolási sűrűségének függvényében. Igen vékony (1 nm körüli illetve vékonyabb) Fe/Al és Fe/Ag multirétegeket, nem-stöichimetrikus Fe0.5+xAl0.5-x (x=0-0.1) ötvözetek mechanikai őrlésével előállított porokat és részben kristályosított, különböző elemekkel (Cr, Co, stb.) hígitott FeZrCuB amorf ötvözetek Fe-Co szemcséinek mágneses viselkedését tanulmányoztuk. Mössbauer méréseket végeztünk a szobahőmérsékletű 6 kG elektromágneses mérések mellett 4.2 - 300 K között 7 T külső mágneses térig, a mágneses mérésekre pedig egy 5 T-ás SQUID magnetométert használtunk.
Results in English
The superparamagnetic behaviour of isolated (non-interacting) magnetic particles is well known in the case when the thermal energy exceeds the magnetic anisotropy energy (i.e. when the temperature is higher than the so-called blocking temperature). As the volume fraction of the particles increases the interaction among the particles is enhanced which results in complex magnetic structures spanning from the spin glass behaviour to superferromagnetism. The latter is the ordering of the particle magnetic moments caused by the strong interaction of the particles. The aim of the present research is to study the correlated magnetic states as a function of the size and packing fraction of the magnetic particles. Ultra-thin Fe/Al and Fe/Ag multilayers, ball-milled off-stoichiometric Fe0.5+xAl0.5-x (x=0-0.1) alloys and partially crystallized amorphous FeZrBCu alloys diluted by Cr, Co, etc. were the investigated systems. Mössbauer measurements between 4.2 and 300 K and up to 7 T external magnetic fields, further measurements in a 6 kG electromagnet at 300 K and SQUID magnetic measurement were performed.
L F. Kiss, J. Balogh, D. Kaptás, T. Kemény and I. Vincze: Magnetic properties of ball-milled Fe-rich Fe50+xAl50-x alloys, Reviews on Advanced Materials Science 18, 505-508 (2008), 2008
J. Balogh, D. Kaptás, I. Vincze, K. Temst and C. van Haesendonck:: Determination of the size of Fe grains in Ag by Mössbauer spectroscopy, Physical Review B76, 52408-52412 (2007), 2007
J.S. Blázquez, C.F. Conde, V. Franco, A. Conde and L.F. Kiss:: Magnetic permeability of (FeCoGe)88Zr6B5Cu1 alloys: Thermal stability in a wide temperature range, Journal of Applied Physics 103, 7E721-7E723 (2008), 2008
J. Balogh, Cs. Fetzer, D. Kaptás, L.F. Kiss, I.S. Szűcs, I. Dézsi and I. Vincze:: Perpendicular anisotropy in Fe/Ag multilayers, Physica Status Solidi (a) 205, 1828-1830 (2008), 2008
L.F. Kiss, D. Kaptás, J. Balogh, F. Tancziko, M. Major and I. Vincze:: Magnetic properties of Fe-Ag granular alloys, Journal of Alloys and Compounds, 2008, elfogadás alatt, 2008
D. Kaptás, J. Balogh, T. Kemény, L.F. Kiss, L. Bujdosó, A. Kovács, A. Hirata and I. Vincze: Mössbauer study of ultrathin Fe/Al multilayer films, Physical Review B 75, 014417-014426, 2007, 2007
V. Franco, C.F. Conde, A. Conde, and L.F. Kiss: Relationship between coercivity and magnetic moment of superparamagnetic particles with dipolar interaction, Physical Review B72, 174424-174434 (2005), 2005
J. Balogh, D. Kaptás, L.F. Kiss, T. Kemény, I. Vincze, K. Temst and C. van Haesendonck:: Fe-Ag granular multilayers and heterostructures studied in applied magnetic field, Hyperfine Interaction 165, 49-53 (2005), 2005
