Температурные аномалии магнитоемкости в твердых растворах Yb Xmn 1-Xs Текст научной статьи по специальности «Физика»

Решетневскуе чтения. 2014

Библиографические ссылки

1. Ушаков А. В., Карпов И. В., Лепешев А. А. Особенности синтеза нанопорошков нитрида титана в плазменной среде дугового разряда низкого давления // Материаловедение. 2012. № 3. С. 48-51.

2. Ушаков А. В., Карпов И. В., Лепешев А. А. и др. Установка для синтеза нанопорошков в плазме дугового разряда низкого давления // Ремонт, восстановление, модернизация. 2012. № 9. C. 41-45.

3. Пат. 2468989 Российская Федерация, МПК B82B 3/00, B22F 9/14. Способ получения наночастиц / А. В. Ушаков, И. В. Карпов, А. В. Маркушев, Л. Ю. Федоров, А. А. Лепешев ; заявитель и патентообладатель ФГАОУ ВПО «СФУ». № 201114818/02; заявл. 25.11.2011; опубл. 10.12.2012. Бюл. № 34. 6 с.: ил.

References

1. Ushakov A. V., Karpov I. V, Lepeshev A. A. Ma-

terialovedenie, 2012, no 3, p. 48-51.

2. Ushakov A. V., Karpov I. V, Lepeshev A. A. Remont, vosstanovlenie, modernizacija, 2012, no. 9, p. 41-45.

3. Patent 2468989 Russian Federation.

© Федоров Л. Ю., Карпов И. В., Ушаков А. В., Лепешев А. А., Шайхадинов А. А., 2014

ка при комнатной температуре.

УДК 539.21:537.86

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ АНОМАЛИИ МАГНИТОЕМКОСТИ В ТВЕРДЫХ РАСТВОРАХ YbxMn1-xS

А. М. Харьков

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

Е-mail: [email protected]

Приведены результаты измерений диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь для нескольких частот в интервале температур 80 К < T < 400 К для состава YbxMn1-xS с х = 0,1, без поля и в магнитном поле 0,8 Тл.

Ключевые слова: магнитоемкость, диэлектрическая проницаемость.

TEMPERATURE ANOMALIES OF MAGNETOCAPACITANCE IN SOLID SOLUTIONS YbxMn1-xS

A. M. Kharkov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation Е-mail: [email protected]

The results of measurements of dielectric permeability and dielectric loss tangent for several frequencies in the temperature range 80 K < T < 400 K for composition YbxMn1-xS, x = 0,1, without a field and in magnetic field 0,8 T are represented.

Keywords: magnetocapacitance, dielectric permeability.

Материалы на основе твердых растворов YbxMni-xS мации. Изменение диэлектрической проницаемости в перспективе могут использоваться в качестве сенсо- в магнитном поле может найти применение при изго-ров, датчиков, устройств записи-считывания инфор- товлении СВЧ-приборов [1].

[1; 3] и в основном определяет химическую активность порошка. Этим объясняется высокая сорбционная активность порошка по отношению к атмосферной влаге.

О 1000 2000 3000 4000

Частота см"1

ИК-спектр поглощения НП оксида титана после контакта с атмосферой

Благодаря высокой степени ионизации становится возможным регулирование фазового состава НП от нестехиометрии по неметаллу вплоть до нестехиометрии по металлу. Результаты исследований по окислению электродугового порошка титана на воздухе показали, что снижение размера частиц приводит к уменьшению реакционной способности порош-

Наноматериалы и нанотехнологии в аэрокосмической области

Диэлектрические свойства твердых растворов УЪхМп1_х8 исследовались при измерениях действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости в области температур 80 К < Т < 400 К без поля и в магнитном поле Н = 0,8 Тл для состава с х = 0,1.

С ростом температуры диэлектрическая проницаемость растет и имеет точку перегиба в интервале 180-190 К, причем соответствующая температура сдвигается в область высоких температур. Диэлектрическая проницаемость имеет широкий максимум при Т = 280 К на частоте 100 кГц, и величина магни-тоемкостного эффекта составляет 35 % в окрестности этой температуры. В области низких температур маг-нитоемкость отрицательна, и наблюдается смена знака с отрицательного на положительный при Т = 182 К и Т = 204 К соответственно для частот ю = 10 и 100 кГц. В области комнатной температуры магнито-емкость увеличивается на порядок при изменении частоты с 10 до 100 кГц. Мнимая часть диэлектрической проницаемости резко увеличивается в интервале температур 155 К < Т < 190 К и при дальнейшем нагревании практически от температуры не зависит на частоте 10 кГц и имеет максимум в 1т (е) при

Т = 250 К, который сдвигается до Т = 270 К в магнитном поле.

В твердом растворе УЪ^Мп^Б температуры максимумов Же (е) / ^Т (рис. 1) совпадают с максимумами мнимой части диэлектрической проницаемости (рис. 2), с ростом частоты для ю = 1 кГц, 10 и 100 кГц сдвигаются в область высоких температур при Т = 126, 147, 172 К и описываются в модели Дебаев-ской релаксации дипольного момента.

В области комнатной температуры наблюдается острый максимум в Яе (е (Т)) (рис. 1). Величина Яе (е) уменьшается с ростом частоты, однако в магнитом поле Яе (е (ю)) растет с увеличением частоты при Т < 150 К, что характерно для неупорядоченных систем, например в дипольных стеклах. Магнитоемкость 5 (е) = (е (Н) -- е (0)) / е (0) резко возрастает при переходе в магнито-упорядоченное состояние (рис. 1) при Т < Т№ проходит через максимум и асимптотически исчезает при Т = 75 К. Возможный механизм связан с магнитоупругим взаимодействием. Максимумы в 5 (е) и в изменении 1т (е) в магнитном поле наблюдаются при одинаковой температуре Т = 277 К (рис. 2). В области комнатной температуры и выше магнитоемкость составляет ~25 %.

tr

40-

100

200

300

400

100

200 300

T, K

400

- 40

СИ

0,4

И 0,3

ш

СИ

0,2

ш СИ

100

100

200

300

400

0,4

0,3

0,2

200

300

400

T, K

б

Рис. 1. а - температурная зависимость Яе (е) для образца УЪхМп1.х8 с х = 0,1 без поля на частоте 100 кГц (2) и в магнитном поле Н = 0,8 Тл на частотах: 10 кГц (1), 100 кГц (3); б - относительное изменение Яе (е) в магнитном поле Н = 0,8 Тл на частоте 100 кГц

100

200

300

400

200-

- 2

- 1 I

200 300 T, K а

ш 0,5-

Е

Е i

• -0,5

200 300

T, K

б

Рис. 2. а - температурная зависимость 1т (е) для образца УЪхМп!.х8 с х = 0,1 без поля на частоте 100 кГц (2) и в магнитном поле Н = 0,8 Тл на частотах: 10 кГц (1), 100 кГц (3); б - относительное изменение 1т (е) от температуры в магнитном поле Н = 0,8 Тл на частоте 100 кГц

Библиографическая ссылка Reference

1. Ehrenstein W., Mazur N., Scott J. // Природа. 1. Ehrenstein W., Mazur N., Scott J. Nature 442, 2006. Т. 442. 759 с. 2006. 759 p.

© Харьков А. М., 2014

a

00

0

0

100

00