ЯМР-спін-ехо дослідження піннінгу доменних меж у кобальтових мікропорошках, нанопорошках, та нанодротах

Автор(и)

  • Цисана Арчиловна Гавашели Тбіліський державний університет ім. Іване Джавахішвілі, Тбілісі, Грузія https://orcid.org/0000-0002-8915-0982
  • Григорий Иванович Мамниашвили Інститут фізики ім. Е. Андронікашвілі при Тбіліському державному університеті ім. Іване Джавахішвілі, Тбілісі, Грузія https://orcid.org/0000-0001-8344-0885
  • Георгий Нариманович Гведашвили Тбіліський державний університет ім. Іване Джавахішвілі, Тбілісі, Грузія https://orcid.org/0000-0002-8989-0593
  • Татьяна Отаровна Гегечкори Інститут фізики ім. Е. Андронікашвілі при Тбіліському державному університеті ім. Іване Джавахішвілі, Тбілісі, Грузія

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347023080058

Ключові слова:

ядерне спін-вiдлуння, магнітний відеоімпульс, одноімпульсне вiдлуння, двоімпульсне вiдлуння, кобальт, піннінг

Анотація

Метод ЯМР двоімпульсного спін-еха при впливі додаткового магнітного відеоімпульсу використаний для вивчення сили піннінгу доменних меж у мікропорошках, нанопорошках та нанодротах кобальту. Мікропорошки кобальту одержані плавленням в індукційній печі. Нанопорошки виготовлені за допомогою електронно-променевої технології та методом хімічного осадження. Для отримання нанодротів реакція хімічного осадження проводилася у зовнішньому магнітному полі.

Сила піннінгу в цих системах виміряна в залежності від тривалого магнітного відеоімпульсу та його амплітуди. Встановлено, що площа магнітного відеоімпульсу постійна для всіх порогових значень магнітного відеоімпульсу, що відповідає початку придушення двоімпульсного ехо-сигналу. Показано лінійний характер залежності сили піннінгу від величини зовнішнього магнітного поля у мікропорошках кобальту у ширшому діапазоні зміни зовнішнього магнітного поля порівняно з літієвим феритом. Альтернативну інформацію про силу піннінгу доменних меж в магнетиках можна отримати досліджуючи вплив магнітного відеоімпульсу на сигнал магнітного еха, що формується при спільній дії радіочастотного та магнітного імпульсів. Ці ЯМР методи можуть бути використані для мікроскопічного контролю властивостей доменних меж у досліджених магнетиках з метою їхнього потенційного використання у функціональних матеріалах, запам’ятовуючих пристроях та сенсорах.

Посилання

Е. А. Туров, М. П. Петров, Ядерный Магнитный Резонанс в Ферро- и Антиферромагнетиках. Москва: Наука, 1969.

S. Wurmehl, J. T. Kohlhepp, “Nuclear magnetic resonance studies of materials for spintronic applications,” J. Phys. D Appl. Phys., vol. 41, no. 17, p. 173002, 2008, doi: https://doi.org/10.1088/0022-3727/41/17/173002.

A. A. Shmyreva, V. V. Matveev, G. Y. Yurkov, “Nuclear magnetic resonance in magnetic nano-materials as an effective technique to test and/or to certificate local magnetic properties,” Int. J. Nanotechnol., vol. 13, no. 1/2/3, p. 126, 2016, doi: https://doi.org/10.1504/IJNT.2016.074527.

I. V. Pleshakov, P. S. Popov, Y. I. Kuz’min, V. I. Dudkin, “NMR study of domain wall pinning in a magnetically ordered material,” Tech. Phys. Lett., vol. 42, no. 1, pp. 59–62, 2016, doi: https://doi.org/10.1134/S1063785016010296.

T. Gavasheli, T. Gegechkori, G. Mamniashvili, G. Ghvedashvili, “NMR spin echo study of domain wall pinning in lithium ferrite in combination with an additional magnetic video-pulse,” in 2021 IEEE 26th International Seminar/Workshop on Direct and Inverse Problems of Electromagnetic and Acoustic Wave Theory (DIPED), 2021, pp. 199–202, doi: https://doi.org/10.1109/DIPED53165.2021.9552256.

J. K. Galt, “Motion of individual domain walls in a nickel-iron ferrite,” Bell Syst. Tech. J., vol. 33, no. 5, pp. 1023–1054, 1954, doi: https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1954.tb02363.x.

Л. А. Рассветалов, А. Б. Левицкий, “Влияние импульсного магнитного поля на ядерное спиновое эхо в некоторых ферро-и ферримагнетиках,” Физика твердого тела, vol. 23, no. 11, pp. 3353–3359, 1981.

G. I. Mamniashvili, T. O. Gegechkori, T. A. Gavasheli, “A study of the nature of the NMR signal in lithium ferrite upon exposure to a low-frequency magnetic field,” Phys. Met. Metallogr., vol. 122, no. 9, pp. 841–846, 2021, doi: https://doi.org/10.1134/S0031918X21090088.

T. Khoperia, G. Mamniashvili, M. Nadareishvili, T. Zedginidze, “Competitive nanotechnology for deposition of films and fabrication of powder-like particles,” ECS Trans., vol. 35, no. 10, pp. 17–30, 2011, doi: https://doi.org/10.1149/1.3640401.

D. Japaridze et al., “Magnetic properties and photocatalytic activity of the TiO2 micropowders and nanopowders coated by Ni nanoclusters,” J. Supercond. Nov. Magn., vol. 32, no. 10, pp. 3211–3216, 2019, doi: https://doi.org/10.1007/s10948-019-5088-2.

T. Gavasheli, G. Mamniashvili, G. Ghvedashvili, T. Gegechkori, “NMR spin-echo study of the domain wall pinning in cobalt micropowders,” in 2022 IEEE 2nd Ukrainian Microwave Week (UkrMW), 2022, pp. 405–409, doi: https://doi.org/10.1109/UkrMW58013.2022.10037055.

G. I. Mamniashvili, T. O. Gegechkori, “Investigation of the characteristics of domain wall fixation centers in cobalt by nuclear magnetic resonance,” J. Appl. Spectrosc., vol. 89, no. 6, pp. 1076–1079, 2023, doi: https://doi.org/10.1007/s10812-023-01469-y.

P. Scholzen et al., “Magnetic structure and internal field nuclear magnetic resonance of cobalt nanowires,” Phys. Chem. Chem. Phys., vol. 24, no. 19, pp. 11898–11909, 2022, doi: https://doi.org/10.1039/D1CP05164D.

T. A. Gavasheli et al., “Investigation of the pinning and mobility of domain walls in cobalt micro- and nanowires by the nuclear spin echo method under the additional influence of a magnetic video pulse,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 500, p. 166310, 2020, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2019.166310.

G. Маmniashvili et al., “Production of cobalt nanopowders by electron-beam technology and their NMR and magnetometry study,” J. Magn. Magn. Mater., vol. 373, pp. 177–182, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.03.058.

S. Konishi, K. Mizuno, F. Watanabe, K. Narita, “Domain wall displacement under pulsed magnetic field,” in AIP Conf Proc., 1976, pp. 145–147, doi: https://doi.org/10.1063/1.2946043.

D. Bartran, H. Bourne, “Domain wall velocity and interrupted pulse experiments,” IEEE Trans. Magn., vol. 9, no. 4, pp. 609–613, 1973, doi: https://doi.org/10.1109/TMAG.1973.1067703.

В. А. Игнатченко, В. К. Мальцев, А. Е. Рейнгардт, В. И. Цифринович, “Новый механизм формирования ядерного спинового эха,” Письма в журнал экспериментальной и технической физики, vol. 37, no. 9, pp. 439–440, 1983.

Осцилограми сигналу ДІЕ в кобальті (верхній промінь) та сигналу з хвилеміру (нижній промінь), що показує положення РЧ та МВІ імпульсів

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-09-29 — Оновлено 2023-09-29

Як цитувати

Гавашели, Ц. А., Мамниашвили, Г. И., Гведашвили, Г. Н., & Гегечкори, Т. О. (2023). ЯМР-спін-ехо дослідження піннінгу доменних меж у кобальтових мікропорошках, нанопорошках, та нанодротах. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 66(9), 531–541. https://doi.org/10.20535/S0021347023080058

Номер

Том 66 № 9 (2023): Задачі прикладної електродинаміки

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.