ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН English Войти Подать статью
Журнал радиоэлектроники Электронный научный журнал · eISSN 1684-1719
2024, № 11 · ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Термодинамическая модель для описания особенностей фазовой диаграммы превращений в ферритах-гранатах (BiYLu)3(FeGa)5O12 и (BiGd)3(FeGa)5O12 во внешнем магнитном поле

Д.А. Суслов1, В.Г. Шавров1, П.М. Ветошко1, В.И. Щеглов1, В.Д. Пойманов2,3, Е.В. Морозов1, Д.Д. Кузнецов1, В.В. Коледов1

1 ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН, Москва, Россия
2 ИСПМ им. Н.С. Ениколопова РАН, Москва, Россия
3 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия
Полный текст DOI: 10.30898/1684-1719.2024.11.5 УДК 53.097 EDN CYUVFA

Аннотация

В данной работе, на основе результатов экспериментальных исследований поведения магнитных фаз частично замещенных редкоземельных ферритов гранатов (BiYLu)3(FeGa)5O12 и (BiGd)3(FeGa)5O12 вблизи точки магнитной компенсации в сильных магнитных полях, предложена феноменологическая модель, объясняющая особенности поведения неколлинеарной фазы на основе учета парапроцесса, то есть, взаимовлияния спин-пере ориентационного фазового перехода и точки Кюри.

  • смешанные ферриты-гранаты
  • температура компенсации
  • намагниченности подрешеток
Abstract (in English)

Thermodynamic model for describing the features of the phase diagram of transformations in ferrite garnets (BiYLu)3(FeGa)5O12 and (BiGd)3(FeGa)5O12 in an external magnetic field

In this paper, based on the results of experimental studies of the behavior of magnetic phases of partially substituted rare earth ferrite garnets (BiYLu)3(FeGa)5O12 and (BiGd)3(FeGa)5O12 near the magnetic compensation point in strong magnetic fields, a phenomenological model is proposed that explains the behavioral features of the non-collinear phase based on taking into account the paraprocess, that is, the mutual influence of the spin-reorientation phase transition and the Curie point.

Для цитирования

Суслов Д.А., Шавров В.Г., Ветошко П.М., Щеглов В.И., Пойманов В.Д., Морозов Е.В., Кузнецов Д.Д., Коледов В.В. Термодинамическая модель для описания особенностей фазовой диаграммы превращений в ферритах-гранатах (BiYLu)3(FeGa)5O12 и (BiGd)3(FeGa)5O12 во внешнем магнитном поле // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.11.5

Литература

  1. Neel L. Magnetic properties offemtes: ferrimagnetism and antiferromagnetism. Ann. de Phys. 3 137 (1948); перевод в сб. Антиферромагнетизм (под ред. С.В. Вонсовского) (M.: Мир, 1956)
  2. Белов К.П., Зайцева М.А. Новые магнитные материалы-ферриты-гранаты //Успехи физических наук. - 1958. - Т. 66. - №. 9. - С. 141-144.
  3. Clark A., Callen E. Neel Ferrimagnets in Large Magnetic Fields // Journal of Applied Physics, Vol. 39, № 13, 1968, p. 5972-5982
  4. Logunov M.V., et al. Domain Wall Motion Across Magnetic and Spin Compensation Points in Magnetic Garnets // Physical Review Applied 15, 064024_1-9 (2021)
  5. Kudasov Yu.B., et al. Giant widening of interface magnetic layer in almost compensated iron garnet // Appl. Phys. Lett. 120, 122403_1-6 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0086067
  6. Dolgikh I.A., et al. Spin dynamics driven by ultrafast laser-induced heating of iron garnet in high magnetic fields // Appl. Phys. Lett. 120, 012401_1-5 (2022); https://doi.org/10.1063/5.0076442
  7. Zvezdin A.K., V.A. Kotov. Modern Magnetooptics and Magnetooptical Materials. Inst. Phys. Press, Bristol, Philadelphia, 1997.
  8. Bi L., Hu J., Jiang P., H.S. Kim, D.H. Kim, M.C. Onbasli, G.F. Dionne, C.A. Ross. Magneto-Optical Thin Films for On-Chip Monolithic Integration of Non-Reciprocal Photonic Devices // Materials. - 2013. -V.6. p. 5094.
  9. Deb M. et al. Ultrafast optical control of magnetization dynamics in polycrystalline bismuth doped iron garnet thin films // Applied Physics Letters. - 2015. - Т. 107. - №. 25.
  10. Лисовский Ф.В. Физика цилиндрических магнитных доменов. М.: Сов.Радио. 1979.
  11. О'Делл Т. Ферромагнитодинамика. Динамика ЦМД, доменов и доменных стенок. М.: Мир. 1983.
  12. Романова И. Магниторезистивная память MRAM компании Everspin Technolo-gies. // Электроника НТБ. 2014. №8.
  13. Poulis N.J. et al. On antiferromagnetism in a single crystal // Physical Review. - 1951. - Т. 82. - №. 4. - С. 552.
  14. Тябликов С.В. Методы квантовой теории магнетизма, М., изд. Наука, 1965
  15. Schlomann E. in: Solid State Physics, Electronics and Telecommunications, Vol. 3, Part I (Academic Press, New York) p. 322.
  16. Гусев, А.А. Кристаллография. 1963. Том 8, вып. 1. О температурной зависимости намагниченности и парамагнитной восприимчивости ферритов с тремя магнитными подрешетками / Гусев А.А., Пахомов А.С. - с. 63-68.
  17. Вонсовский С.В., Шур Я.С. Ферромагнетизм. М.: ОГИЗ Гостехиздат. 1948.
  18. Ветошко П.М., Бержанский В.Н., Полулях С.Н., Суслов Д.А., Маширов А.В., Шавров В.Г., Павлюк Е.И. Магнитооптическая визуализация магнитных фаз в эпитаксиальной пленке феррита граната вблизи точки компенсации. Радиотехника и Электроника, т.68, № 4, 2023
  19. Suslov D.A., et al. Non-Collinear Phase in Rare-Earth Iron Garnet Films near the Compensation Temperature. Crystals 2023, 13, 1297.
  20. Suslov D.A., Vetoshko P.M., Mashirov A.V. et al. Magneto-Optical Method for Observing the Phases of Magnetic Ordering in Rare Earth Ferrite Films Using a Compensating Point. Instrum Exp Tech 67, 170-174 (2024). https://doi.org/10.1134/S002044122470026X