Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃
Обнаружен новый спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ при температуре 595 K. Внешнее магнитное поле может подавлять этот переход.
Gespeichert in:
| Datum: | 2017 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2017
|
| Schriftenreihe: | Физика и техника высоких давлений |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/168147 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ / Н.И. Мезин, З.Ф. Кравченко, Н.Ю. Старостюк // Физика и техника высоких давлений. — 2017. — Т. 27, № 2. — С. 137-139. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-168147 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1681472020-04-23T01:26:02Z Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ Мезин, Н.И. Кравченко, З.Ф. Старостюк, Н.Ю. Краткие сообщения Обнаружен новый спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ при температуре 595 K. Внешнее магнитное поле может подавлять этот переход. A new spontaneous magnetic transition was detected in the BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ ceramics at the temperature of 595 K. An external magnetic field can suppress this transition. 2017 Article Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ / Н.И. Мезин, З.Ф. Кравченко, Н.Ю. Старостюк // Физика и техника высоких давлений. — 2017. — Т. 27, № 2. — С. 137-139. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 75.80.+q, 77.80.–e http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/168147 ru Физика и техника высоких давлений Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Краткие сообщения Краткие сообщения |
| spellingShingle |
Краткие сообщения Краткие сообщения Мезин, Н.И. Кравченко, З.Ф. Старостюк, Н.Ю. Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ Физика и техника высоких давлений |
| description |
Обнаружен новый спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ при температуре 595 K. Внешнее магнитное поле может подавлять этот переход. |
| format |
Article |
| author |
Мезин, Н.И. Кравченко, З.Ф. Старостюк, Н.Ю. |
| author_facet |
Мезин, Н.И. Кравченко, З.Ф. Старостюк, Н.Ю. |
| author_sort |
Мезин, Н.И. |
| title |
Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ |
| title_short |
Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ |
| title_full |
Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ |
| title_fullStr |
Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ |
| title_full_unstemmed |
Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ |
| title_sort |
спонтанный магнитный переход в керамике bife₀.₅co₀.₅o₃ |
| publisher |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Краткие сообщения |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/168147 |
| citation_txt |
Спонтанный магнитный переход в керамике BiFe₀.₅Co₀.₅O₃ / Н.И. Мезин, З.Ф. Кравченко, Н.Ю. Старостюк // Физика и техника высоких давлений. — 2017. — Т. 27, № 2. — С. 137-139. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Физика и техника высоких давлений |
| work_keys_str_mv |
AT mezinni spontannyjmagnitnyjperehodvkeramikebife05co05o3 AT kravčenkozf spontannyjmagnitnyjperehodvkeramikebife05co05o3 AT starostûknû spontannyjmagnitnyjperehodvkeramikebife05co05o3 |
| first_indexed |
2025-07-15T02:42:20Z |
| last_indexed |
2025-07-15T02:42:20Z |
| _version_ |
1837679088396926976 |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2017, том 27, № 2
© Н.И. Мезин, З.Ф. Кравченко, Н.Ю. Старостюк, 2017
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
PACS: 75.80.+q, 77.80.–e
Н.И. Мезин, З.Ф. Кравченко, Н.Ю. Старостюк
СПОНТАННЫЙ МАГНИТНЫЙ ПЕРЕХОД В КЕРАМИКЕ BiFe0.5Co0.5O3
Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина
Статья поступила в редакцию 5 мая 2017 года
Обнаружен новый спонтанный магнитный переход в керамике BiFe0.5Co0.5O3 при
температуре 595 K. Внешнее магнитное поле может подавлять этот переход.
Ключевые слова: мультиферроики, спонтанная намагниченность, магнитные
фазовые переходы
Соединение BiFe0.5Co0.5O3 относится к мултиферроикам, которые обла-
дают ферроэлектрическим и антиферромагнитным упорядочением при ком-
натной температуре [1]. Наблюдаемый в последние десятилетия повышен-
ный интерес к этим соединениям обусловлен перспективой создания на их
основе принципиально новых устройств [2]. В [3] изучены условия одно-
фазности в системе BiFexCo1–xO3 в интервале 0.1 x 0.7. Показано, что при
x 0.7 соединение характеризуется сложным магнитным поведением. В [4]
подробно исследованы структура, магнитные и диэлектрические свойства
керамики BiFe0.5Co0.5O3. При изучении температурной зависимости диэлек-
трической проницаемости в соединении BiFe0.5Co0.5O3 обнаружено два ее
пика при температурах Т1 595 K и Т2 673 K. Особый интерес представля-
ет первый пик, так как его положение не зависит от частоты. Авторы [4]
сделали предположение, что пик при Т1 595 K может быть обусловлен
температурным переходом промежуточной магнитной фазы. Однако на тем-
пературной зависимости намагниченности, измеренной в поле 2000 Ое, та-
кой переход отсутствует. Этот факт в работе [4] не комментируется.
В настоящей работе сообщается о наблюдении в керамике BiFe0.5Co0.5O3
аномалии в виде пика намагниченности при температуре Т1 595 K, которая
согласно [4] может обусловливать наличие пика Т1 на температурной зави-
симости диэлектрической проницаемости. Мы исследовали температурную
зависимость намагниченности в BiFe0.5Co0.5O3 при отсутствии внешнего
магнитного поля (т.е. спонтанную намагниченность), полагая, что магнит-
ный переход не был зафиксирован в [4] вследствие его подавления внешним
магнитным полем.
Физика и техника высоких давлений 2017, том 27, № 2
138
Описание эксперимента
Керамические образцы BiFe0.5Co0.5O3 получали золь-гель методом. Ис-
ходными веществами для образцов были Bi2O3, металлические Fe и Co. Сте-
хиометрическое количество ингредиентов растворяли в азотной кислоте и
выпаривали избыток HNO3. В качестве гелеобразующих веществ использо-
вали лимонную кислоту и этиленгликоль. Полученную смесь выпаривали до
сухого остатка. Сухой продукт разлагали медленным нагреванием в темпе-
ратурном интервале от 250 до 500C. Остаток тщательно измельчали и прес-
совали в таблетки, которые отжигали при температуре 750C в течение 15 h.
Рентгеноструктурный анализ показал, что полученное соединение характе-
ризуется совершенной кристаллической структурой, параметры которой со-
ответствуют литературным данным [4].
Таблетку диаметром 10 mm и толщиной 2 mm намагничивали в поле
2000 Ое. Затем образец помещали в миниатюрную электрическую печь, из-
готовленную из немагнитных материалов. В качестве нагревательного ре-
зистивного элемента использовали бифилярную спираль из платиновой про-
волоки. Измерение остаточной намагниченности производили однокомпо-
нентным магнитометром с пределом чувствительности 10
–5
Ое. Для уста-
новки нуля магнитометра ось магнитного датчика ориентировали перпенди-
кулярно магнитной силовой линии суммарного магнитного поля в зоне из-
мерений, которое создается окружающими ферромагнитными объектами и
магнитным полем Земли. Затем печь с находящимся в ней образцом при-
ближали к магнитному датчику на расстояние 2 cm. Напряженность магнит-
ного поля, создаваемого образцом на этом расстоянии, составляла ~ 0.5 Ое.
Перед измерениями температурной зависимости спонтанной намагничен-
ности образца проводили регистрацию магнитного фона от пустой печи.
Результаты эксперимента представлены на рисунке. Как видно из рисун-
ка, при нагревании образца его спонтанная намагниченность сначала моно-
Рис. Температурная зависимость спонтанной намагниченности в керамике
BiFe0.5Co0.5O3 (кривая 1) и магнитный фон в зоне измерений (кривая 2)
Физика и техника высоких давлений 2017, том 27, № 2
139
тонно уменьшается, а затем при температуре Т1 595 K происходит резкий
ее скачок. При дальнейшем повышении температуры до Т2 673 K (темпе-
ратуры магнитного разупорядочения) намагниченность монотонно снижает-
ся. Проводили несколько измерений, при которых образцы тщательно пере-
малывали и вновь прессовали в таблетки, имеющие разные диаметры. Во
всех случаях положение пика спонтанной намагниченности Т1 оставалось
постоянным, незначительно изменялась лишь его форма. Это свидетельст-
вует о том, что возникающий при Т1 пик намагниченности не связан с тек-
стурой образца и мы наблюдаем изменение магнитной структуры, т.е. спон-
танный магнитный переход.
Таким образом, обнаружен температурный магнитный переход в соеди-
нении BiFe0.5Co0.5O3, который ранее в литературе не встречался. Вероятно,
этот переход относится к магнитному фазовому переходу типа «порядок–но-
вый порядок–порядок». Внешнее магнитное поле может подавлять этот пе-
реход. Для определения его природы необходимы дополнительные исследо-
вания изменений кристаллической структуры и зависимости диэлектри-
ческой проницаемости от магнитного поля в окрестности температуры Т1.
1. H. Schmid, Ferroelectrics 162, 317 (1994).
2. B. Lorenz, A.P. Litvinchuk, M.M. Gospodinov, C.W. Chu, Phys. Rev. Lett. 92, 087204
(2004).
3. S. Vasudevan, C.N.R. Rao, Mat. Res. Bull. 14, 451 (1979).
4. H. X. Lu, X. Y. Mao, W. Wang, X. B. Chen, Progress In Electromagnetics Research
Symposium, Hangzhou, China, 24–28 March, 2008.
N.I. Mezin, Z.F. Kravchenko, N.Yu. Starostyuk
SPONTANEOUS MAGNETIC TRANSITION IN THE
BiFe0.5Co0.5O3 CERAMICS
A new spontaneous magnetic transition was detected in the BiFe0.5Co0.5O3 ceramics at
the temperature of 595 K. An external magnetic field can suppress this transition.
Keywords: multiferroics, spontaneous magnetization, magnetic phase transitions
Fig. Temperature dependence of the spontaneous magnetization of the BiFe0.5Co0.5O3
ceramics (curve 1) and magnetic noise in the measurement zone (curve 2)
Описание эксперимента
|