Квантовые и структурноразмерные свойства ферромагнитных наночастиц: особенности никелевых и железных кластерных систем

Abstract

Построен формализм исследования магнитных свойств ферромагнитных наночастиц (кластеров). Установлено, что магнитные параметры наночастиц испытывают скачок при изменении их пространственной атомной структуры. Рассмотрены процессы термоактивированной и квантовой релаксаций магнитных моментов кластеров. Показано, что, варьируя величину внешнего магнитного поля, прикладываемого к наночастицам, можно менять в широком диапазоне физические характеристики магнитных квантовых флуктуаций (температуру кроссовера, скорость квантовых флуктуаций, время перемагничивания).

Побудовано формалізм дослідження магнетних властивостей феромагнетних наночастинок (кластерів). Встановлено, що магнетні параметри наночастинок зазнають стрибок при зміні їх просторової атомарної структури. Розглянуто процеси термоактивованої та квантової релаксацій магнетних моментів кластерів. Показано, що варіюванням величини зовнішнього магнетного поля, що прикладене до наночастинок, можна змінювати в широкому діяпазоні фізичні характеристики магнетних квантових флюктуацій (температуру кросоверу, швидкість квантових флюктуацій, час перемагнетування).

The investigation formalism for magnetic properties of ferromagnetic nanoparticles (clusters) is elaborated. As revealed, the magnetic parameters of nanoparticles discontinue due to variation of their spatial atomic structure. The processes of thermoactivated and quantum relaxations of clusters magnetic moments are considered. As shown, by the variation of a magnitude of external magnetic field applied to the nanoparticles, one can vary magnetic quantum-fluctuation physical characteristics (crossover temperature, quantum-fluctuations rate, and magnetization reversal time) in a wide range.