Рассмотрена проблема кроссовинга температурной зависимости антиферромагнитной восприимчивости наночастиц ферригидрита. Атомы железа Fe 3+ в ферригидрите упорядочены антиферромагнитно, однако наличие дефектов на поверхности и в объеме наночастиц индуцирует нескомпенсированный магнитный момент, что приводит к типичному суперпарамагнитному поведению ансамбля наночастиц с характерной температурой блокировки. В разблокированном состоянии кривые намагничивания таких объектов описыва-ются как суперпозиция функции Ланжевена и линейного по полю вклада от антиферромагнитной " сердце-вины" частиц. По результатам большого количества исследований кривых намагничивания, проводимых на наночастицах ферригидрита (и родственного ему ферритина) в диапазоне полей до 60 kOe, зависимость χ AF (T ) убывает с ростом температуры, что связывалось ранее с эффектом суперантиферромагнетизма. При увеличении диапазона магнитных полей до 250 kOe значения χ AF , получаемые из анализа кривых намагничивания, становятся меньшими по величине, однако изменяется характер температурной эволюции χ AF : теперь зависимость χ AF (T ) -возрастающая функция. Последнее типично для системы AF частиц со случайной ориентацией кристаллографических осей. Для корректного определения антиферромагнитной восприимчивости AF наночастиц (по крайней мере, ферригидрита) и поиска эффектов, связанных с эффектом суперантиферромагнетизма, необходимо в эксперименте использовать диапазон полей, значительно превы-шающий используемый в большинстве работ стандартное значение 60 kOe. Анализ температурной эволюции кривых намагничивания показал, что обнаруженный кроссовер обусловлен наличием малых магнитных моментов в образцах.Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, Правительства Красноярского края, Красноярского краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности в рамках научных проектов № 17-42-240138, 17-43-240527.

The magnetic structure of the polymorphic modification of iron oxide ε-Fe2O3 is collinear ferrimagnetic in the range from room temperature to ~ 150 K. Further, with decreasing a temperature in ε-Fe2O3, a magnetic transition occurs, accompanied by a significant decrease in the coercive force HC, and in the low temperature range ε-Fe2O3 is characterized by a complex incommensurate magnetic structure. In this work, we experimentally investigated the processes of dynamic magnetization reversal of ε-Fe2O3 nanoparticles of an average size of 8 nm in the temperature range of 80–300 K, comprising various types of magnetic structure of this iron oxide. A bulk material was studied - xerogel SiO2 with ε Fe2O3 nanoparticles embedded in pores. To measure the magnetic hysteresis loops under dynamic magnetization reversal, a pulsed magnetic field technique of Hmax up to 130 kOe was used, using the method of discharging a capacitor bank through a solenoid. The coercive force of HC during dynamic magnetization reversal noticeably exceeds HC for quasi-static conditions. This is caused by processes of superparamagnetic relaxation of the magnetic moments of particles during pulsed magnetization reversal. In the range from room temperature to ~ 150 K, the rate of change of the external field dH / dt is the main parameter determining the behavior of the coercive force under the conditions of dynamic magnetization reversal. This behavior is expected for a system of single-domain ferro- and ferrimagnetic particles. Under external conditions (at a temperature of 80 K), when the magnetic structure of ε Fe2O3 is incommensurate, the coercive force during pulsed magnetization reversal already depends on the parameter dH / dt, and is largely determined by the maximum applied field Hmax. Such a behavior, atypical for systems of ferrimagnetic particles, is already caused by dynamic spin processes inside ε-Fe2O3 particles during fast magnetization reversal.