Казанский (Приволжский) федеральный университет

Магнитооптический эффект Керра и структура намагниченности пермаллоевых микрочастиц при механическом напряжении

Т.Ф. Ханипов¹, Д.А. Бизяев¹, А.А. Бухараев^1,2, В.В. Чирков¹, А.П. Чукланов¹, Н.И. Нургазизов¹

¹Казанский физико-технический институт им. Е.К. Завойского КазНЦ РАН, г. Казань, 420029, Россия

²Казанский Приволжский федеральный университет, г. Казань, 420008, Россия

Полный текст PDF

Аннотация

В работе исследовано изменение доменной структуры планарных пермаллоевых микрочастиц за счет механического напряжения. Для этого на поверхности кремниевой подложки был сформирован массив частиц, находящихся в механически напряженном состоянии. Были изготовлены также образцы, на которых сформирован массив частиц без напряжения. На полученных образцах визуализирована магнитная структура методом магнитно-силовой микроскопии и получены петли гистерезиса методом магнитооптического эффекта Керра. Установлено, что за счет одноосной анизотропии, обусловленной механическим сжатием частиц, в них появляется ось легкого намагничивания, направление которой совпадает с направлением сжатия частицы. В то же время распределение намагниченности наблюдаемое у ненапряженных частиц определяется в основном анизотропией формы.

Ключевые слова: магнитоупругий эффект, магнитно-силовая микроскопия, магнитооптический эффект Керра, ферромагнитные микрочастицы Py

Благодарности. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 17-08-00915).

Литература

1. Морозов. А.И. Переключение намагниченности ферромагнетика электрическим полем // Физика твердого тела. – 2014. – Т. 56, № 5. – С. 833–840.

2. Беляев Б.А., Изотов А.В. Исследование влияния упругих напряжений на анизотропию магнитных пленок методом ферромагнитного резонанса // Физика твердого тела. – 2007. – Т. 49, № 9. – С. 1651–1659.

3. Бизяев Д.А., Бухараев А.А. Кандрашкин Ю.Е., Мингалиева Л.В., Нургазизов Н.И., Ханипов Т.Ф. Магнитоупругий эффект в микрочастицах пермаллоя // Письма в ЖТФ. – 2016. – Т. 42, Вып. 20. – С. 24–32.

4. Peng R.-C., Wang J.J., Hu J.-M., Chen L.-Q., Nan C.-W. Electric-field-driven magnetization reversal in square-shaped nanomagnet-based multiferroic heterostructure // Appl. Phys. Lett. – 2015. – V. 106, No 14. – Art. 142901, P. 1–5. – doi: 10.1063/1.4917228.

5. Finizio S., Foerster M., Buzzi M., Kruger B., Jourdan M., Vaz C.A.F., Hockel J., Miyawaki T., Tkach A., Valencia S., Kronast F., Carman G.P., Nolting F., Klaui M. Magnetic anisotropy engineering in thin film Ni nanostructures by magnetoelastic coupling // Phys. Rev. Appl. – 2014. – V. 1, No 2. – Art. 021001, P. 1–6. – doi: 10.1103/PhysRevApplied.1.021001.

6. Kumar D., Singh S., Vishawakarma P., Dev A.S., Reddy V.R., Gupta A. Tailoring of in-plane magnetic anisotropy in polycrystalline cobalt thin films by external stress // J. Magn. Magn. Mater. – 2016. – V. 418. – P. 99–106. – doi: 0.1016/j.jmmm.2016.03.072.

7. Dai G., Zhan Q., Yang H., Li R.-W. Controllable strain-induced uniaxial anisotropy of Fe81Ga19 films deposited on flexible bowed-substrates // J. Appl. Phys. – 2013. – V. 114, No 17. – Art. 173913, P. 1–6. – doi: 10.1063/1.4829670.

8. The Object Oriented MicroMagnetic Framework (OOMMF) project at ITL/NIST. – URL: http://math.nist.gov/oommf/.

9. Овчинников Д.В., Бухараев А.А. Компьютерное моделирование магнитно-силовой микроскопии изображений в рамках статической модели распределения намагниченности и диполь-дипольного взаимодействия // Журн. техн. физики. – 2001. – Т. 71. Вып. 8. – С. 85–91.

10. Вонсовский С.В. Магнетизм. – М.: Наука, 1971. – 1032 с.

Поступила в редакцию

29.11.17

Ханипов Тимур Фаритович, младший научный сотрудник лаборатории физики и химии поверхности отдела химической физики