Магнитные фазы и релаксационные эффекты в фуллерите С₆₀

Abstract

При помощи высокочувствительной методики торсионных колебаний в динамических и статических экспериментах исследованы магнитные свойства фуллерита C₆₀ (99,98%) в интервале температур 77–300 К. Зарегистрированы пики поглощения энергии колебаний при T = 152, 195, 230 и 260 К, связанные с фазовыми превращениями и реформациями в магнитной структуре фуллерита. При комнатной температуре исследованы релаксационные магнитные процессы в фуллерите С₆₀. Наблюдался «самопроизвольный» поворот неподвижного свободно подвешенного на упругой нити образца фуллерита при включении внешнего продольного или поперечного магнитного поля. Направление «самопроизвольного» поворота изменялось с течением времени. Сделано предположение о связи этих явлений с релаксационными процессами во вращательной подсистеме молекулярных ротаторов С₆₀, а также с захваченным фуллеритом магнитным потоком и слабозатухающими вихревыми токами, индуцированными в образце внешним магнитным полем.

За допомогою високочутливої методики торсіонних коливань в динамічних і статичних експериментах досліджено магнітні властивості фулериту C₆₀ (99,98%) в інтервалі температур 77–300 К. Зареєстровано піки поглинання енергії коливань при Т = 152, 195, 230 і 260 К, пов’язані з фазовими перетвореннями та реформаціями в магнітній структурі фулериту. При кімнатній температурі досліджено релаксаційні магнітні процеси у фулериті С₆₀. Спостерігався «спонтанний» поворот нерухомого вільно підвішеного на пружній нитці зразка фулериту при включенні зовнішнього подовжнього або поперечного магнітного поля. Напрям «спонтанного» повороту змінювався з часом. Зроблено припущення про зв’язок цих явищ з релаксаційними процесами в обертальній підсистемі молекулярних ротаторів С₆₀, а також із захопленим фулеритом магнітним потоком і слабозгасаючими вихровими струмами, що індукуються в зразку зовнішнім магнітним полем.

The magnetic properties of fullerite C₆₀ (99.98%) have been investigated in dynamic and static experiments in the temperature interval 77–300 K using high-sensitivity torsion vibration technique. The peaks of vibrational energy absorption are related to the phase transformations and the reformation of the magnetic structure of C₆₀ have been registered at T = 152, 195, 230, and 260 K. The magnetic relaxation processes in fullerite C₆₀ have been investigated at room temperature. On switching on an external longitudinal or transverse magnetic field, the motionless C₆₀ sample freely suspended by an elastic filament rotated «spontaneously». The direction of the «spontaneous» rotation was changing with time. It is assumed that the observed phenomena are caused by the relaxation processes in the rotational subsystem of the molecular rotators of C₆₀ and by the C₆₀-trapped magnetic flux and weakly attenuating eddy currents induced by the applied magnetic field in the sample.