Увеличение магнитокалорической эффективности прослойки Gd между сильными ферромагнетиками
РФФИ, 20-02-00356
Министерство науки и высшего образования РФ , 0030-2021-0021
Министерство науки и высшего образования РФ , 0030-2022-0006
Пашенькин И.Ю.1, Полушкин Н.И.1, Сапожников М.В.1, Демидов Е.С.2, Кравцов Е.А.3,4, Фраерман А.А.1
1Институт физики микроструктур Российской академии наук, Нижний Новгород, Россия
2Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, Россия
3Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
4Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия
Email: nip@ipmras.ru
Поступила в редакцию: 29 апреля 2022 г.
В окончательной редакции: 29 апреля 2022 г.
Принята к печати: 12 мая 2022 г.
Выставление онлайн: 13 июля 2022 г.
Экспериментально исследуются магнитокалорические свойства тонкой прослойки гадолиния между слоями "сильных" ферромагнетиков (со сравнительно высокими температурами Кюри). Обнаружено, что магнитокалорическая эффективность Delta S/Delta H (Delta S - изотермическое изменение магнитной энтропии, Delta H - диапазон прикладываемых магнитных полей) прослойки Gd толщиной 3 nm при комнатных температурах на два порядка превышает эту величину в отдельном более толстом (30 nm) слое Gd. Это открывает возможности для использования магнитокалорического эффекта в микро(нано)электронике и биомедицине с использованием сравнительно слабых магнитных полей H<1 kOe. Наблюдаемое увеличение магнитокалорической эффективности объясняется влиянием прямой обменной связи между прослойкой Gd и берегами, что изменяет распределение намагниченности в прослойке и в конечном итоге - магнитокалорический потенциал. Ключевые слова: магнитокалорический эффект, магнитные гетероструктуры, обмен на границах раздела, температура Кюри.
- A.M. Tishin, Y.I. Spichkin. The magnetocaloric effect and its application. IOP Publishing Ltd., Bristol and Philadelphia (2003). 475 p
- K.A. Gschneidner Jr, V.K. Pecharsky, A.O. Tsokol. Rep. Prog. Phys. 68, 1479 (2005)
- T. Mukherjee, S. Sahoo, R. Skomski, D. J. Sellmyer, Ch. Binek. Phys. Rev. B 79, 144406 (2009)
- M.R. Dudek, K.K. Dudek, W. Wolak, K.W. Wojciechowski, J.N. Grima. Sci. Rep. 9, 17607 (2019)
- M.H. Phan, S. Chandra, N.S. Bingham, H. Srikanth, C.L. Zhang, S.W. Cheong, T.D. Hoang, H.D. Chinh. Appl. Phys. Lett. 97, 242506 (2010)
- P. Lampen-Kelley, R. Madhogaria, N.S. Bingham, M.H. Phan, P.M.S. Monteiro, N.-J. Steinke, A. Ionescu, C.H.W. Barnes, H. Srikanth. Phys. Rev. Mater. 5, 094404 (2021)
- A.M. Tishin, Y.I. Spichkin, V.I. Zverev, P.W. Egolf. Int. J. Refrig. 68, 177 (2016)
- А.А. Фраерман, И.А. Шерешевский. Письма в ЖЭТФ 101, 9-10, 693 (2015)
- А.А. Фраерман. Письма в ЖЭТФ 113, 5, 353 (2021)
- М.А. Кузнецов, А.Б. Дровосеков, А.А. Фраерман. ЖЭТФ 159, 1, 95 (2021)
- Е.В. Скороходов, Е.С. Демидов, С.Н. Вдовичев, А.А. Фраерман. ЖЭТФ 151, 4, 724 (2017)
- S.N. Vdovichev, N.I. Polushkin, I.D. Rodionov, V.N. Prudnikov, J. Chang, A.A. Fraerman. Phys. Rev. B 98, 014428 (2018)
- N.I. Polushkin, I.Y. Pashenkin, E. Fadeev, E. Lahderanta, A.A.Fraerman. J. Magn. Magn. Mater. 491, 165601 (2019)
- M.A. Kuznetsov, I.Y. Pashenkin, N.I. Polushkin, M.V. Sapozhnikov, A.A. Fraerman. J. Appl. Phys. 127, 18, 183904 (2020)
- C.W. Miller, D.D. Belyea, B.J. Kirby. J. Vac. Sci. Techn. A 32, 040802 (2014)
- L. Helmich, M. Bartke, N. Teichert, B. Schleicher, S. Fahler, A. Hutten. AIP Adv. 7, 056429 (2017)
- D. Haskel, G. Srajer, J.C. Lang, J. Pollmann, C.S. Nelson, J.S. Jiang, S.D. Bader. Phys. Rev. Lett. 87, 20, 207201 (2001)
- A.B. Drovosekov, N.M. Kreines, A.O. Savitsky, E.A. Kravtsov, M.V. Ryabukhina, V.V. Proglyado, V.V. Ustinov. J. Phys.: Condens. Matter 29, 115802 (2017)
- B. Khodadadi, J.B. Mohammadi, C. Mewes, T. Mewes, M. Manno, C. Leighton, C.W. Miller. Phys. Rev. B 96, 054436 (2017)
- M. Taborelli, R. Allenspach, G. Boffa, M. Landolt. Phys. Rev. Lett. 56, 2869 (1986)
- J.F. Cochran, J.R. Dutcher. J. Appl. Phys. 64, 6092 (1988)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.