Суперпарамагнитный резонанс однодоменных наночастиц LaSrMnO₃

Abstract

Исследовано микроволновое поглощение ансамбля однодоменных наночастиц La₀,₇Sr₀,₃MnO₃ в интервале температур 5–300 К. В области низких температур резонансные спектры демонстрируют типичное для суперпарамагнитного резонанса значительное увеличение ширины линии и смещение резонанса в область низких полей. С повышением температуры форма линии меняется и при Т > TB (ТВ ~ 100 К) наблюдается сужение резонансной кривой и выход на насыщение поля резонанса. Индивидуальная форма линии наночастицы описывается динамическими уравнениями Ландау–Лифшица с затуханием. Моделирование магнитной динамики системы основано на предположении о хаотическом распределении направления магнитных моментов и тепловых флуктуациях направления оси анизотропии частиц. Теория учитывает зависимость величины резонансного поля от ширины линии.

Досліджено мікрохвильове поглинання ансамблю однодоменних наночастинок La₀,₇Sr₀,₃MnO₃ в інтервалі температур 5–300 К. В області низьких температур резонансні спектри демонструють типове для суперпарамагнітного резонансу значне збільшення ширини лінії та зміщення резонансу в область низьких полів. З підвищенням температури форма лінії змінюється і при Т > TB (ТВ ~ 100 К) спостерігається звуження резонансної кривої та вихід на насичення поля резонансу. Індивідуальна форма лінії наночастинки описується динамічеськими рівняннями Ландау–Ліфшиця з згасанням. Моделювання магнітної динаміки системи базується на припущенні о хаотичному розподілу напрямку магнітних моментів та теплових флуктуаціях напрямку осі анізотропії частинок. Теорія бере до уваги залежність значення резонансного поля від ширини лінії.

Microwave absorption of an assembly of single-domain nanoparticles of La₀,₇Sr₀,₃MnO₃ has been investigated in temperature range 5–300 K. At low temperatures, the resonance spectra show a considerable increase of the line-width and an apparent shift of the resonance to lower magnetic field typical of the superparamagnetic resonance. With temperature increasing, the line shape changes and at T > TB (TB ~ 100 K) the resonance line narrows and the resonance field approaches saturation. The individual line shape of a nanoparticle is derived from the Landau–Lifshitz dynamic equation with damping. Modeling of the system magnetic dynamics is based on the assumption of random orientation of particle magnetic moments and thermal fluctuations of anisotropic axes. The theory takes into account the fact that the actual resonance field depends on line-width.