МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА И МЕХАНИЗМ ФОРМИРОВАНИЯ НЕСКОМПЕНСИРОВАННОГО МАГНИТНОГО МОМЕНТА АНТИФЕРРОМАГНИТНЫХ НАНОЧАСТИЦ ФЕРРИГИДРИТА БАКТЕРИАЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Балаев Д.А., Красиков А.А., Дубровский А.А., Семенов С.В., Баюков О.А., Столяр С.В., Исхаков Р.С., Ладыгина В.П., Ищенко Л.А.

Поступила в редакцию: 12 Февраля 2014

DOI: 10.7868/S0044451014090144

DJVU (202.7K)

PDF (477.5K)

Изучены магнитные свойства суперпарамагнитных наночастиц ферригидрита, образующихся в результате жизнедеятельности бактерий Klebsiella oxytoca. Исследован как исходный порошок со средним количеством атомов железа N_Fe\sim 2000-2500 в частице, так и продукт, полученный в результате отжига порошка в воздушной атмосфере при температуре 140 в течение трех часов. Обнаружена существенная модификация магнитных свойств наночастиц ферригидрита в результате проведенного отжига: суперпарамагнитная температура блокировки увеличилась от 23 К до 49.5 К, а также (по результатам обработки кривых намагничивания) возрос средний магнитный момент частицы. Частицы обладают антиферромагнитным упорядочением, а магнитный момент, приводящий к суперпарамагнетизму системы, возникает благодаря случайной декомпенсации спинов в объеме частицы. При этом механизме количество нескомпенсированных спинов пропорционально количеству магнитоактивных атомов в степени 1/2 и это соотношение с хорошей точностью выполняется для исследованных образцов. Обсуждаются возможные причины наблюдаемого смещения петли магнитного гистерезиса при низких температурах для условий охлаждения во внешнем поле.