ИСТИНА

Гексаферриты М-типа – это оксидные соединения с общей формулой MFe12O19 (M2+ = Ba2+, Sr2+, Pb2+). Они проявляют высокую коэрцитивную силу при комнатной температуре и состоят из доступных и недорогих элементов в составе. На сегодняшний день гексаферриты массово используются в производстве лент для магнитной записи информации и являются многообещающей альтернативой дорогостоящим сплавам на основе редкоземельных элементов (Nd-Fe-B, SmCo), поскольку химически и термически более стабильны. Кроме того, они обладают высоким электрическим сопротивлением и высокой магнитной восприимчивостью. Вследствие совокупности данных характеристик гексаферриты являются перспективным материалом для использования в качестве магнитоактивной среды в электронных устройствах для избирательного поглощения электромагнитного излучения за счет естественного ферромагнитного резонанса (то есть ферромагнитного резонанса в отсутствие внешнего магнитного поля). Магнитные свойства гексаферритов могут быть прецизионно настроены посредством частичного замещения ионов Fe3+ на другие ионы. В работе [1] было показано, что однодоменные частицы гексаферритов, сильно легированных ионами Al3+ проявляют естественный ферромагнитный резонанс в субтерагерцовой области частот fr (160 – 250 ГГц) и гигантские значения коэрцитивной силы HC (20 – 36 кЭ) при комнатной температуре. Выдающиеся магнитодинамические свойства и возможность промышленного производства открывают возможности для широкого спектра применений этого материала. Например, на основе гексаферритов могут быть созданы субтерагерцовые детекторы и другие устройства спинтроники, работающие по механизму спиновой накачки даже в отсутствие приложенного магнитного поля [2]. Для того чтобы оценить потенциальные возможности применения данного материала, в представленной работе показано исследование естественного ферромагнитного резонанса и магнитных гистерезисом однофазных однодоменных частиц гексаферритов состава Sr1-x/12Cax/12Fe12-xAlxO19 (x = 1.5 – 5.5) в диапазоне температур 5 – 300 К. Было установлено, что для всех образцов характерны поглощение субтерагерцового излучения и высокая магнитотвердость во всем температурном интервале. Максимальное значение HC(T) смещается в низкотемпературную область с увеличением содержания алюминия. Частота естественного ферромагнитного резонанса возрастает с увеличением концентрации алюминия, и максимум fr (T) также смещается в область низких температур. Для образца Sr0.54Ca0.46Fe6.5Al5.5O19 была достигнута наивысшая частота естественного ферромагнитного резонанса – 297 ГГц и наибольшее значение коэрцитивной силы – 42 кЭ при 180 К. Данный образец обладает самой высокой частотой естественного ферромагнитного резонанса среди всех известных на сегодняшний день материалов и самым высоким значением коэрцитивной силы среди нетекстурированных ферритов. Согласно теоретическим расчетам полученные гексаферриты за счет ЕФМР должны генерировать на насколько порядок более высокие спиновые токи, чем антиферромагнетики, даже при комнатной температуре и даже в отсутствие внешнего магнитного поля.