CC BY
6Наноматериалы и нанотехнологии в аэрокосмической отрасли
УДК 539.21:537.86
ИНДУКТИВНОСТЬ И ДОБРОТНОСТЬ ТВЕРДЫХ РАСТВОРОВ ТшхМп1-х8 (х = 0.05, 0.15)*
А. М. Харьков1, М. Н. Ситников, В. В. Кретинин, В. В. Мироненко, У. И. Рыбина
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
1Б-ша11: khark.anton@mail.ru
Представлены результаты измерения индуктивности и добротности в твердых растворах ТтхМп1-х$, (х = 0,05, 0,15) с ГЦКрешеткой типа ЫаС1 в области температур 80-400 К. Магнитная проницаемость определялась из индуктивности, а из добротности определялось время релаксации.
Ключевые слова: твердые растворы, индуктивность, добротность, магнитная проницаемость, время релаксации.
INDUCTIVITY AND GOOD QUALITY SOLID SOLUTIONS TmxMn1-xS (x = 0.05, 0.15)
A. M. Kharkov1, M. N. Sitnikov, V. V. Kretinin, V. V. Mironenko, U. I. Rybina
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation 1E-mail: khark.anton@mail.ru
This paper presents the results of measurements the inductivity and good quality in solid solutions TmxMn1-xS, (x = 0,05, 0,15) with FCC NaCl type in the temperature range 80-400 K. The magnetic permeability was determined from the inductance, and the good quality was determined by the relaxation time.
Keywords: solid solutions, inductivity, good quality, magnetic permeability, relaxation time.
Материалы на основе твердых растворов TmxMn1-xS, в перспективе могут использоваться в качестве сенсоров, датчиков, устройств записи-считывания информации. Взаимосвязь магнитных и электрических свойств является важным фактором для создания электронных устройств, и нахождение новых перспективных материалов для микроэлектроники [1].
Цель работы измерение индуктивности и добротности для установления влияния предыстории образца TmxMn1-xS на динамическую магнитную восприимчивость и релаксацию магнитного момента.
Для решения поставленной задачи использовалась методика измерения индуктивности (магнитной проницаемости) и добротности в интервале частот 100 Hz - 100 kHz и температур 80 К < T < 400 К с учетом предыстории образца, который охлаждался без поля и в магнитном поле 12 kOe.
Индуктивность катушки с образцом измерялась при нагревании без магнитного поля.
Магнитная проницаемость образца TmxMn1-xS определялась из индуктивности соленоида с внутренним
диаметром d = 2 мм и длиной 10 мм, внутрь которого помещался образец.
Измерялась индуктивность катушки с образцом (Ьу) и без образца (Ь), так как индуктивность соленоида пропорциональна: Ь = п2дд0К, то магнитную проницаемость образца с объемом найдем как: = (Ьу - Ь) / Ь, + 1 [2]. Температурная зависимость индуктивности и добротности магнитных колебаний для образцов: Tm0.05Mn0.95S, Тт0.15Мп0. 850, показана на рисунке.
Добротность колебаний монотонно уменьшается при нагревании, как видно на рисунке а и б.
В магнитоупорядоченной фазе добротность колебаний и время релаксации колебаний намагниченности обнаруживают зависимость от предыстории образца.
В неравновесных системах время релаксации зависит от частоты. Частоту релаксации найдем из добротности: 0> = юг/2, следовательно: т = 2^/ю. Время релаксации электромагнитных колебаний в катушке с образцом, охлажденной без поля, возрастает в маг-нитоупорядоченной фазе.
* Работа поддержана грантами РФФИ № 18-52-00009 Бел_а, № 18-32-00079 Мол_а.
Решетневские чтения. 2018
100
200
1-
0,1
100
200 T (K)
300
400
a 1. L (0), 1kHz
2. L (H), 1kHz 3. Q (0), 1kHz -
4 4. Q (H), 1kHz :
Tm „Mn^S 2
0.05 0.95
О
0,1
300
400
100
10,
1,
0,1,
0,01
100
200
300
400
1. L (0), 100Hz _
2. L (H), 100Hz
3. Q (0), 100Hz
4. Q (H), 100Hz
Tm (Mn S
0.15 0.85
10
0,1
О
200 T (K)
0,01
300
400
b
1
4
Температурная зависимость индуктивности (L) катушки с образцом TmxMn1-xS, x = 0.05 на частоте ю = 1 kHz (a) и с образцом TmxMn1-xS, x = 0.15 на частоте ю = 100 Hz (б), без магнитного поля (1) и в магнитном поле 12 kOe (2). Добротность магнитных колебаний в образце (Q), охлажденном без поля (3) и в магнитном поле (4) от температуры
Библиографические ссылки
1. Исследование транспортных свойств катион-замещенных твердых растворов УЪхМп1-х8 / С. С. Ап-леснин, О. Б. Романова, А. М. Харьков, А. И. Галяс // ФТТ. 2015. Т. 57. С. 872-876.
2. Магнитные и электрические свойства твердых растворов УЪхМи1-х8 / С. С. Аплеснин, А. М. Харьков, О. Б. Романова и др. // Известия РАН. Серия физическая, 2013. Т. 77, № 10. С. 1472-1474.
References
1. Aplesnin S. S., [et al.] [Investigation of transport properties of cation-substituted solid solutions YbxMn1-xS] / FTT, 2015. Vol. 57. P. 872-876. (In Russ.)
2. Aplesnin S. S. [et al.] [Magnetic and electrical properties of solid solutions YbxMn1-xS]. Izvestiya RAN. Seriyafizicheskaya, 2013. Vol. 77, No. 10. P. 1472-1474. (In Russ.)
© Харьков А. М., Ситников М. Н., Кретинин В. В., Мироненко В. В., Рыбина У. И., 2018
