Магнитная структура и макроскопические магнитные свойства аморфных пленок типа РЗМ-Со : магистерская диссертация

Abstract

Выполнено систематическое исследование магнитных свойств аморфных плёнок (РЗМ)xCo100-x, содержащих редкоземельные металлы РЗМ различного типа: La не имеет магнитного момента; Gd обладает сферической электронной оболочкой; Tb характеризуется анизотропией электронной структуры. На основе анализа спонтанной намагниченности плёнок определены концентрационные зависимости средних атомных магнитных моментов кобальта (mCo), гадолиния (mGd) и тербия (mTb). Показано, что в интервале 0 < x < 50 % mCo уменьшается от 1,7 µB до нуля, mGd не меняется и практически совпадает с магнитным моментом свободного атома (7 µB), а mTb монотонно снижается, причем скорость уменьшения зависит от способа получения образцов. Найденные закономерности связываются с концентрационным изменением электронной структуры Со и спецификой магнитной структуры плёнок, которая имеет ферромагнитный, ферримагнитный или сперимагнитный характер для образцов, содержащих La, Gd или Tb соответственно. Установлено, что в пленках систем Gd-Co и Tb-Co может присутствовать одноосная магнитная анизотропия, сильно различающаяся по своей величине. Механизм её формирования может быть связан с упорядочением пар атомов в GdxCo100-x и магнитострикционной деформацией или проявлением локальной анизотропии атомами тербия в TbxCo100-x.

A systematic study of magnetic properties of (RE)xCo100-x amorphous films, containing rare earth metals of various types, was conducted: La has no magnetic moment; Gd has a spherical electron shell; Tb is characterized by anisotropy of the electron structure. Concentration dependences of average atomic magnetic moments of cobalt (mCo), gadolinium (mGd), and terbium (mTb) were determined based on the films spontaneous magnetization analysis. It was shown that mCo decreases in the range of 0 < x < 50 % from 1.7 μB to zero, mGd does not change and it is almost identical to the magnetic moment of a free atom (7 μB), and mTb decreases monotonically, and the reduction rate depends on the method of samples preparation. The observed behavior is associated with the change in the electron shell of Co and specificity of the films magnetic structure, which is ferromagnetic, ferrimagnetic or sperimagnetic for the samples, containing La, Gd, and Tb, respectively. It was found that Gd-Co and Tb-Co systems films can demonstrate uniaxial anisotropy of considerably different magnitude. The mechanism of its formation may be associated with the atoms pairs ordering in GdxCo100-x and magnetostrictive deformation or manifestation of the local anisotropy of terbium atoms in TbxCo100-x.