Исследование магнитной структуры металлического стекла

• Ученые из МФТИ и СО РАН показали, как охлаждение меняет магнитную структуру аморфного покрытия из железа и гадолиния. • Результаты важны для разработки магнитных сенсоров, спинтронных устройств и магнитокалорических систем охлаждения.

Магнитокалорические материалы

• Магнитокалорические материалы меняют температуру под воздействием магнитного поля. • Аморфные материалы, такие как металлические стекла, легче переключаются между магнитными состояниями. • Система редкоземельный металл—переходный металл, например, Fe-Gd, перспективна для магнитного охлаждения и сенсоров.

Синтез и исследование покрытий

• Ученые синтезировали тонкие ферримагнитные покрытия Fe-Gd методом магнетронного распыления. • Особое внимание уделено составу Fe₇₄Gd₂₆ с наименьшим содержанием примесей. • Исследователи предложили модель атомной структуры Fe-Gd на основе диффузного рассеяния рентгеновских лучей.

Изменение магнитных состояний

• При охлаждении ниже точки магнитной компенсации доменная структура материала радикально меняется. • При комнатной температуре средний размер доменов составляет около 0,67 мкм, при 23,3 K — 10 мкм. • При охлаждении вклад атомов гадолиния усиливается, что приводит к доминированию ферримагнитного состояния.

Перспективы применения

• Возможно управлять магнитным состоянием Fe-Gd-покрытий с помощью состава, температуры и магнитного поля. • Материалы перспективны для магнитокалорических систем, магнитных сенсоров и охлаждающих устройств. • Управляемые ферримагнитные состояния интересны для спинтроники.

Публикация и поддержка

• Статья опубликована в Journal of Magnetism and Magnetic Materials. • Работа поддержана грантом РНФ №25-72-00041.