Исследование нано-кристаллических частиц и тонких пленок ферромагнитной проводящей халько-шпинели CuCr2Se4

Впервые синтезированы и изучены ансамбли нано-кристаллов CuCr₂Se₄ в форме пластин, ориентированных в плоскости (111), в сопоставлении с тонкими пленками такого же состава и кристаллографической ориентации. Обнаружено формирование сборок, состоящих из ориентированных плоскостями друг к другу пластин (рис. 1). В отсутствие внешнего поля магнитные моменты соседних нано-пластинок направлены противоположно друг другу и суммарный магнитный момент всех частиц близок к нулю (рис. 2). При приложении поля все моменты выстраиваются по его направлению, что позволяет с помощью магнитного поля перемещать всю стопку в нужном направлении. Показано, что магнитные, резонансные, транспортные и магнитооптические свойства (рис. 3) как частиц, так и пленок обусловлены особенностями структуры и магнитной анизотропии (рис. 4). Данные наночастицы актуальны для применения в медицине в качестве биосенсоров.

                Рис. 1.                                                                                                       Рис. 2.

                                     Рис. 3.                                                  Рис.4.

1. I.S. Edelman, M. Esters, D.C. Johnson, G. Yurkin, A. Tarasov, M. Rautsky, M. Volochaev, S. Lyashchenko, R. Ivantsov, D. Petrov, L.A. Solovyov, The competition between magnetocrystalline and shape anisotropy on the magnetic and magneto-transport properties of crystallographically aligned CuCr2Se4 thin films, J Magnetism Magnetic Materials (JMMM). 2017. V. 443. P. 107–115.
2. I.S. Edelman, S.M. Zharkov, A.I. Pankrats, A.M. Vorotynov, V.I. Tugarinov, R.D. Ivantsov, D.A. Petrov, D.A. Velikanov, Chun-Rong Lin, Chin-Chang Chen, Yaw-Teng Tseng, Hua-Shu Hsu, Electron spin resonance in Cu1xFexCr2Se4 nanoparticles synthesized with the thermal decomposition method, JMMM. 2017. V. 436 P.21–30.