Мессбауэровские исследования магнитного перехода в наночастицах ε-Fe2O3 на синхротронном и радионуклидном источниках
Ю. В. Князев+, А. И. Чумаков*, А. А. Дубровский+, С. В. Семенов+, С. С. Якушкин×, В. Л. Кириллов×, О. Н. Мартьянов×, Д. А. Балаев+
+Институт физики им. Л. В. Киренского Федерального исследовательского центра
"Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук", 660036 Красноярск, Россия
*European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) The European Synchrotron, F-38043 Grenoble Cedex 9, France
×Институт катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения РАН, 630090 Новосибирск, Россия
Abstract
Проведены эксперименты по ядерному
γ-резонансу в энергетическом и временном разрешении на наночастицах
ε-Fe2O3. Мы использовали лабораторный
мессбауэровский источник γ-излучения 57Co(Rh), а также
источник синхротронного излучения на линии ID18 (ESRF) с энергией 14.4125
кэВ в диапазоне температур 4-300 К. Оба метода показали огромное
увеличение значения сверхтонкого поля в тетраэдрически координированных
позициях железа во время магнитного перехода в диапазоне 150-80 К. В
результате наблюдалось расщепление пиков квантовых биений на спектрах
ядерного рассеяния во временном интервале 20-170 нс с периодичностью
30 нс. Кроме того, наблюдается небольшое смещение первого
квантового биения к меньшим временам. Мы обнаружили корреляцию между
величиной квадрупольного сдвига и орбитальным моментом железа в
наночастицах ε-Fe2O3. Магнитный переход
приводит к повороту магнитного момента в тетраэдрических позициях железа
вокруг оси градиента электрического поля на угол 44°.