В работе рассмотрено влияние объемных дефектов, связанных с локальным механическим повреждением и термическим лазерным воздействием, на доменную структуру и магнитные характеристики эпитаксиальных висмутсодержащих магнитных пленок феррит-граната (Bi :ФГ). Установлено, что одноосные пленки Bi: ФГ устойчивы к объемным дефектам, размер которых не превышает ширину доменов пленки. Показано, что рассмотренные объемные дефекты пленки оказывают влияние на процесс намагничивания пленки, ход кривых намагничивания, на величину коэрцитивной силы. Воздействие лазерным импульсом с плотностью мощности 800 Дж/см приводит к увеличению коэрцитивной силы локального участка пленки в 4 раза (с 0,33 Э до 1,44 Э) This paper presents a study of the effect of volumetric (bulk) defects associated with the local mechanical damage and thermal laser action on the domain structure and magnetic characteristics of epitaxial bismuth-containing garnet-ferrite (Bi: FG) magnetic films. It was found that uniaxial Bi: FG films are resistant to bulk defects, the size of which does not exceed the width of the film domains. It is shown that the considered bulk film defects affect the process of the film magnetization, the form of the magnetization curves, the magnitude of the coercive force and the ratio of the displacement field to the coercive force. Effect of femtosecond laser pulses exposure with a power density of 800 J/cm on the coercivity of film was found. The 4 - fold increase of the coercive field near a defect is discovered (from 0,33 Oe to 1,44 Oe).

В данной работе с использованием комплекса экспериментальных методик и специализированного программного обеспечения исследуются магнитные висмутсодержащие феррит-гранатовые пленки, выращенные на подложках из гадолиний-галлиевого граната. Методом оптической магнитометрии получены предельные петли магнитного гистерезиса для дефектных и бездефектных участков висмутсодержащих феррит-гранатовых пленок. Установлено, что вдали от дефектов петля демонстрирует бескоэрцитивное поведение в пределах погрешности. Для случая перемагничивания вблизи дефекта появляется коэрцитивное состояние с H~1 Э. Для разных участков предельной петли магнитного гистерезиса определена фрактальная размерность. Полученные значения лежат в диапазоне D=1,35÷1,46 для произвольного участка пленки и D=1,37÷1,54 для участка с дефектами. Определены типичные морфологические характеристики поверхности висмутсодержащей ферритгранатовой пленки. Полученные результаты позволяют для эпитаксиальных висмутсодержащих магнитных пленок феррит-граната прогнозировать взаимосвязь между значением намагниченности и значением фрактальной размерности. In this work, using a set of experimental techniques and specialized software, magnetic bismuth-containing ferrite-garnet films grown on gadolinium-gallium garnet substrates are investigated. The limiting magnetic hysteresis loops are obtained by the method of optical magnetometry for defective and defect-free areas of bismuth-containing ferrite-garnet films. It was found that, far from defects, the loop exhibits a non-coercive behavior within the error limits. For the case of magnetization reversal, a coercive state with H ~1Oe appears near the defect. For different sections of the limiting magnetic hysteresis loop, the fractal dimension is determined. The obtained values are in the range of D=1,35÷1,46 for an arbitrary section of the film and D=1,37÷1,54 for a section with defects. Typical morphological characteristics of the surface of a bismuth-containing ferrite-garnet film have been determined. The results obtained make it possible to predict the relationship between the value of magnetization and the value of fractal dimension for epitaxial bismuth-containing magnetic films of iron garnet.

No abstract

В настоящей работе представлены результаты комплексных исследований влияния деформации, полученной методом всесторонней изотермической ковки, на магнитокалорические свойства сплава Гейслера на основе Ni-Mn-Ga. Прямые измерения адиабатического изменения температуры показали, что в результате циклирования образца в магнитном поле μΔH-1,85Тл, ΔT(T) может уменьшаться на величину, соответствующую необратимому изменению температуры на этапе первого цикла намагничивания, связанному с выделением срытой теплоты перехода. Пренебрежение этим эффектом приводит к завышенной оценке магнитокалорического эффекта материалов с переходом первого рода. Анализ влияния деформационной обработки на температуры фазовых превращений и величину магнитокалорического эффекта указывает на то, что применение всесторонней изотермической ковки к исходному составу привело к незначительному уменьшению намагниченности, а следовательно и величины магнитокалорического эффекта, а также смещению температуры фазового перехода в сторону низких температур и уменьшение ширины температурного гистерезиса на температурных зависимостях магнитных свойств, измеренных в процессе нагревания и охлаждения образца. This paper presents the results of complex studies of the effect of deformation obtained by the multiple isothermal forging method on the magnetocaloric properties of the Ni-Mn-Ga Heusler alloy system. Direct measurements of the adiabatic temperature change show that cycling the sample in a magnetic field μΔH-1,85T can decrease the maximum of ΔT(T) by the value corresponding to the latent heat of transition. Neglecting this transformation effect leads to an overestimation of the magnetocaloric effect of materials with the first-order transition. An analysis of the deformation treatment effect on the phase transformation temperatures and the magnitude of the magnetocaloric effect indicates that the application of multiple isothermal forging leads to a small decrease of the magnetization and the magnitude of the magnetocaloric effect. Deformation also causes a shift in the phase transition temperature towards low temperatures and decrease of the temperature hysteresis width.

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверской государственный университет» ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ КЛАСТЕРОВ, НАНОСТРУКТУР И НАНОМАТЕРИАЛОВ МЕЖВУЗОВСКИЙ СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ в ы п у с к 10 ТВЕРЬ 2018