Магнетокалоричні властивості циліндричних ніклевого та залізного нанодротів, які містять поперечну доменну стінку

А. Б. Шевченко

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 25.05.2024; остаточний варіант - 06.07.2024. Завантажити: PDF

Оглянуто магнетокалоричний ефект (МКЕ) у циліндричних феромагнетних нанодротах (ФН), магнетна структура яких характеризується локальною просторовою областю із Неєлевим типом перетворення вектора намагнетованости $\textbf{M}$ — поперечною доменною стінкою (ДС). На прикладі ніклевого та залізного нанодротів показано, що вплив теплового руху ДС у слабкому магнетному полі, істотно меншому за 2$\pi$$M$, приводить до неґативного МКЕ в системі. У разі відсутности ДС у дротах має місце позитивний МКЕ. Оцінки показують, що, використовуючи неґативний МКЕ, можна зменшити (збільшити за зворотньої зміни магнетного поля) температуру компактів із 10$^{3}$–10$^{4}$ ніклевих (залізних) нанодротів на 1 К. Наведені в огляді результати мають практичне значення у контексті розробки модернових технологій, які ґрунтуються на магнетокалоричних властивостях циліндричних ФН, які містять поперечну ДС.

Ключові слова: циліндричний феромагнетний нанодріт, поперечна доменна стінка, магнетне поле, магнетокалоричний ефект, ентропія.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i07/0621.html

PACS: 65.80.-g, 75.30.Sg, 75.45.+j, 75.50.Bb, 75.50.Cc, 75.60.Ch, 75.75.Fk


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. P. Weiss and A. Piccard, Compt. Rend. Acad. Sci., 166: 352 (1918).
  2. P. Weiss and R. Forrer, Ann. Phys. Paris, 5: 153 (1926). Crossref
  3. E. Ambler and R. P. Hudson, Report on Progress in Phys., 18: 255 (1955). Crossref
  4. A. S. Andreenko, K. P. Belov, S. A. Nikitin, and A. M. Tishin, Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 32, No. 8: 649 (1089) (in Russian). Crossref
  5. V. K. Pecharsky and K. A. Gschneidner Jr., J. Magn. Magn. Mater., 200, Nos. 1–3: 44 (1999). Crossref
  6. A. M. Tishin and Y. I. Spichkin, The Magnetocaloric Effect and Its Application (CRC Press: 2003). Crossref
  7. M.-H. Phan and S.-C. Yu, J. Magn. Magn. Mater., 108, No. 2: 325 (2007).
  8. A. M. Tishin, Y. I. Spichkin, V. I. Zverev, and P. W. Egolf, Int. J. Refrigeration, 68: 177 (2016). Crossref
  9. N. R. Ram, M. Prakash, U. Naresh, N. S. Kumar, T. S. Sarmash, T. Subbarao, R. J. Kumar, G. R. Kumar, and K. C. B. Naidu, J. Supercond. Nov. Magn., 31, No. 7: 1971 (2018). Crossref
  10. V. Franco, J. S. Blázquez, J. J. Ipus, J. Y. Law, L. M. Moreno-Ramírez, and A. Conde, Progress Mater. Sci., 93: 112 (2018). Crossref
  11. A. P. Malozemoff and J. C. Slonzuski, Domennyye Stenki v Materialakh s Tsilindricheskimi Magnitnymi Domenami [Magnetic Domain Walls in Bubble Materials] (Moskva: Mir: 1982) (Russian translation).
  12. E. Bruck, Handbook of Magnetic Materials: Nanowires and Nanotubes (Elsevier: 2018).
  13. A. B. Shevchenko and M. Yu. Barabash, Phys. B: Cond. Mater., 556: 114 (2019). Crossref
  14. A. B. Shevchenko and M. Yu. Barabash, J. Nano- Electron. Phys., 12, No. 4: 04039 (2020). Crossref
  15. L. D. Landau and E. M. Lifshitz, Statisticheskaya Fizika [Statistical Physics] (Moskva: Nauka: 1964) (in Russian).
  16. A. B. Shevchenko and M. Yu. Barabash, Appl. Nanosci., 12, No. 3: 343 (2022). Crossref
  17. M. Varga, L. Galdun, P. Diko, K. Saksl, and R. Varga, J. Alloys Compd., 944: 169196 (2023). Crossref
  18. Y. C. Zhang, F. X. Qin, D. Estevez, V. Franco, and H. X. Peng, J. Magn. Magn. Mater., 513: 167100 (2020). Crossref
  19. S. Fu, J. Gao, K. Wang, L. Ma, and J. Zhu, Intermetallics, 169: 108276 (2024). Crossref
  20. M. Hennel, L. Galdun, and R. Varga, J. Magn. Magn. Mater., 560: 189646 (2022). Crossref
  21. A. B. Shevchenko, M. Yu. Barabash, and I. M. Zabolotnyi, Result in Phys., 16: 102988 (2020). Crossref
  22. A. B. Shevchenko, M. Yu. Barabash, O. V. Oliinyk, and O. V. Stepanov, Result in Phys., 44: 106133 (2023). Crossref
  23. A. Shevchenko, M. Barabash, A. Minitskiy, and A. Kushko, Magnetic Solitons in Extended Ferromagnetic Nanosystems Based on Iron and Nickel: Quantum, Thermodynamic, and Structural Effects (SpringerBriefs in Materials: 2023). Crossref
  24. S. V. Vonsovsky, Magnetizm [Magnetism] (Moskva: Nauka: 1971) (in Russian).
  25. A. Shevchenko and O. Oliinyk, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotehnologii, 19, No. 4: 807 (2021) (in Ukrainian).
  26. A. Shevchenko and M. Barabash, Appl. Nanosci., 12, No. 5: 1747 (2022). Crossref
  27. A. B. Shevchenko, Uspehi Fiziki Metallov, 19, No. 2: 115 (2018) (in Russian). Crossref