ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА В МЕТАЛЛДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАНОГРАНУЛЯРНЫХ КОМПОЗИТАХ Текст научной статьи по специальности «Физика»

ОСОБЕННОСТИ МАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА В МЕТАЛЛ-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАНОГРАНУЛЯРНЫХ КОМПОЗИТАХ

Дровосеков А. Б.1, Дмитриева М. Ю.1'2, Ситников А. В.3, Николаев С. Н.4, Рыльков В. В.4

1Институт физических проблем им. П.Л. Капицы, РАН 2Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» 3Воронежский государственный технический университет 4НИЦ «Курчатовский институт»

Методом магнитного резонанса исследованы пленки металл-диэлектрических наногранулярных композитов МхБюо-х с различным составом и процентным соотношением металлической и диэлектрической фаз (М = Fe, Со, №, CoFeB; D = АЬОз, 8Ю2, 2г02, ЫКЬОз; х = 10-80 ат.%). Эксперименты проведены в широком диапазоне частот (/= 7-37 ГГц) и температур (Т = 4.2-360 К) при различных ори-ентациях магнитного поля относительно плоскости пленки.

Обнаружено, что при концентрациях металлической ФМ фазы ниже порога перколяции экспериментальные спектры, помимо обычного сигнала ФМР, содержат дополнительный пик поглощения, характеризуемый удвоенным эффективным ^-фактором g ~ 4. Этот пик также демонстрирует ряд других необычных особенностей:

• Гораздо лучше проявляется при возбуждении резонанса продольным СВЧ магнитным полем;

• С ростом концентрации ФМ фазы демонстрирует дополнительный сдвиг частоты, зависящий от ориентации внешнего поля относительно плоскости пленки;

• Температурная зависимость интенсивности пика имеет немонотонный характер с наличием максимума по температуре. При этом с увеличением концентрации ФМ фазы максимум интенсивности смещается в область высоких температур.

Появление в спектрах резонанса пика с удвоенным эффективным g-фактором можно объяснить в рамках модели «гигантского спина» [1,2] возбуждением внутри ФМ наногранул «запрещенных» («двухквантовых») переходов с изменением проекции спина Ада = ±2. В рамках этого подхода можно объяснить более яркое проявление пика с g ~ 4 в продольной геометрии возбуждения резонанса [2], а также аномальную температурную зависимость его интенсивности [1,2]. Наблюдаемые нами необычные частотно-полевые и ориентационные зависимости для пика с g ~ 4 хорошо описываются с учетом наличия внутри пленки эффективных полей магни-тодипольной природы — «поля размагничивания» и «поля Лоренца» [3].

Литература

1. N. Noginova, T. Weaver, E. P. Giannelis, A. B. Bourlinos, V. A. Atsarkin, V. V. Demidov, Phys. Rev. B 77, 014403 (2008).

2. M. Fittipaldi, R. Mercatelli, S. Sottini, P. Ceci, E. Falvo, D. Gatteschi, Phys. Chem. Chem. Phys. 18, 3591 (2016).

3. А. Б. Дровосеков, Н. М. Крейнес, Д. А. Зигануров, А. В. Ситников, С. Н. Николаев, В. В. Рыльков, ЖЭТФ 164, 650 (2023).