NN507-475437

Głównym celem projektu jest wyjaśnienie zjawiska indukowania anizotropii magnetycznej w materiałach nanokrystalicznych pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego oraz próba opracowania nowego modelu, który opisywałby mechanizm tego zjawiska.

W celu opisania zjawiska indukowanej poprzecznej anizotropii magnetycznej w materiałach Fe73.5-xCoxNb3Si13.5B9 dla x=58,8 oraz Fe78.8-xCoxCu0.6Nb2.6Si9B9 dla x=65 analizowana była korelacja pomiędzy strukturą nanokrystaliczną, wartością stałej anizotropii magnetycznej oraz strukturą domenową.

Do wyjaśnienia zjawiska związanego z indukowaną anizotropią pod wpływem pola magnetycznego Kronmüller wykorzystał dwupoziomowy model Andersona. Zgodnie z tym modelem przejścia wewnątrz poziomu są odpowiedzialne za odwracalne procesy relaksacji, a przejścia między konfiguracjami opisują relaksację nieodwracalną. Model opracowany przez Kronmüllera tłumaczy zjawiska mające miejsce w stopach amorficznych. Wykorzystanie dwupoziomowego modelu Andersona, zmodyfikowanego przez Kronmüllera może być z powodzeniem stosowane do opisu magnetycznych procesów relaksacji, gdzie energia rozszczepienia jest przypisywana energii oddziaływania magnetycznego pochodzącego ze sprzężenia spin-orbita, oddziaływania wymiennego i energii magnetosprężystej. W czasie wygrzewania indukowana anizotropia jest sterowana poprzez odwracalne procesy odpowiadające za lokalne przeorientowanie par atomów w miejsce wolnej przestrzeni, jak również poprzez nieodwracalne procesy odpowiadające za blokowanie parom atomów dostępu do wolnej przestrzeni. Wartość indukowanej anizotropii jest uzależniona od: lokalnej energii oddziaływań spin-orbita, gęstości par atomów i parametru aktywacji dla reorientujących się par atomów.

W dwufazowych materiałach nanokrystalicznych istnieje możliwość wyindukowania znacznie większej anizotropii magnetycznej niż to ma miejsce dla materiałów w stanie amorficznym. Główny wkład do wartości tej anizotropii daje faza krystaliczna, która wytwarza się w czasie obróbki cieplnej. W związku z tym rozpatrując model anizotropii indukowanej, należy wziąć również pod uwagę objętość fazy nanokrystalicznej. Istotna jest również energia aktywacji.

Na bazie uzyskanych rezultatów, mechanizm powstawania poprzecznej indukowanej anizotropii magnetycznej może zachodzić poprzez porządkowanie par atomów zgodnie z hipotezą Neela, jednakże otrzymane wyniki wskazują, że mechanizm ten powinien również uwzględniać oddziaływania pomiędzy fazą amorficzną i nanokrystaliczną.