Л. Г. АНТОШИНА, Е. Н. ЕВСТАФЬЕВА
Московский государственный университет им.
ПОВЕДЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ НИКЕЛЕВОГО ФЕРРИТА-ХРОМИТА NiFeCrO4
В РАЙОНЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КОМПЕНСАЦИИ
Обнаружен скачок величины диэлектрической проницаемости феррита-хромита NiFeCrO4 в районе температуры компенсации.
Исследуемый состав является ферритом со структурой шпинели. У магнитных соединений со структурой шпинели имеется две подрешетки: В – октаэдрическая и А – тетраэдрическая, магнитные моменты, которых Мокт, Мтетр направлены противоположно друг другу, и суммарный магнитный момент Мs = Мокт - Мтетр. В точке компенсации Тк магнитные моменты обеих подрешеток равны. Неель применил теорию молекулярного поля Вейса к ферритам со структурой шпинели, используя два предположения: 1) феррит содержит только один сорт магнитных ионов; 2) взаимодействие между ионами в В – подрешетке пренебрежимо мало. Исходя из такой концепции, Неель развил теорию ферримагнетизма для двух подрешеток и рассчитал, что в ферритах-шпинелях, в отличие от обычных ферромагнетиков могут наблюдаться аномальные температурные зависимости спонтанной намагниченности. Согласно литературным данным рассматриваемый феррит имеет аномальную кривую температурной зависимости спонтанной намагниченности ss(T) N – типа, представленную на рис. 1.
Катионное распределение феррита имеет вид Fe[NiCr]O4 и, соответственно, при Т = 0 К теоретический магнитный момент n0 теор = 0mВ. Нами было установлено, что у феррита NiFeCrO4 магнитный момент n0 эксп » (0.4 ± 0.1)mВ, температура компенсации Тк = 325 К и температура Кюри ТС = 575 К [1], что совпадает с литературными данными [2]. В тоже время в литературе не был окончательно решен вопрос о том, какая подрешетка феррита-хромита ответственна за его магнитный момент, при 0 К. Однозначный ответ на этот вопрос могут дать измерения магнито-сопротивления. Проведенное нами измерение магнитосопротивления позволило доказать, что в этом образце за магнитное упорядочение, при температуре Т = 0 К, ответственна В – подрешетка [3]. При этом, было обнаружено, что значения, как продольного (DR/R)||, так и поперечного (DR/R)^ магнитосопротивлений, измеренные в поле Н = 10 кЭ, в точке 
компенсации Тк меняют знак с отрицательного на положительный. Таким образом, нами было установлено, что изменение магнитного упорядочения феррита-хромита NiFeCrO4 при Тк сопровождается изменением сопротивления феррита, измеренного в магнитном поле. Поэтому представляло интерес выяснить, будет ли изменение магнитной структуры в точке компенсации сопровождаться изменением его электрических свойств.
Мы провели измерение диэлектрической проницаемости e феррита-хромита NiFeCrO4 в интервале температур (292 ¸ 380) К. На рис. 2 приведены температурные зависимости спонтанной намагниченности ss(T) и диэлектрической проницаемости e(Т) исследуемого феррита. Видно, что в районе температуры Тк величина e резко увеличивается.
Таким образом, в данной работе установлена взаимосвязь между магнитными и электрическими свойствами феррита-хромита NiFeCrO4: изменение магнитного упорядочения в точке компенсации Тк сопровождается резким увеличением значения диэлектрической проницаемости e.
Список литературы
1. Антошина Л. Г., Горяга А. Н., Саньков В. В. Температурная зависимость спонтанной намагниченности ферритов-шпинели с фрустрированной магнитной структурой. // ФТТ. 20№ 8. С..
2. Николаев В. И., Дубовцев И. А., Угодников Г. Г., Якимов С. С. Исследование эффекта Мессбауэра на ядрах Fe57 в феррите-хромите никеля с точкой компенсации. //Известия АН СССР, сер. Физическая, 1966. Т. ХХХ. №6. С.949 – 956.
3. Антошина Л. Г., Евстафьева Е. Н., Кокорев А. И. Магнитная структура феррита-хромита NiFeCrO4. // Intermatik – 2004 часть 1. С.95–97.
