ИОННО-ЛУЧЕВОЙ СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОКОМПОЗИТНЫХ МУЛЬТИФЕРРОИКОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНАТА БАРИЯ

Abstract

Ионы Co+ или Fe+ с энергией 40 кэВ были имплантированы в сегнетоэлектрические пластины титаната бария с вы- сокими дозами в интервале (0.5−1.5)×1017 ион/см2 с целью получения нанокомпозитного мультиферроика. Структурные исследования показали, что в приповерхностном слое облученного титаната бария формируются наночастицы метал- лического кобальта (или железа). С ростом дозы имплантации имплантированные образцы проявляют последователь- но суперпарамагнитные, магнитно-мягкие и, наконец, ярко выраженные ферромагнитные свойства при комнатной тем- пературе. Анализ кривых намагничивания позволил оценить размеры ионно-синтезированных наночастиц 3d-металлов, который изменялся от 5 до 10 нм в зависимости от дозы имплантации. Исследование ориентационной зависимости петель гистерезиса показало, что образцы проявляют магнитный отклик подобный магнитному отклику тонкой грану- лярной магнитной пленки. Помимо этого, в ферромагнитных образцах BaTiO3:Co наблюдался как значительный сдвиг сигнала ферромагнитного резонанса во внешнем электрическом поле, так и существенный по величине обратный маг- нитодиэлектрический эффект. Эти наблюдения указывают на сильную магнитоэлектрическую связь между облученной сегнетоэлектрической матрицей титаната бария и ионно-синтезированными наночастицами магнитных металлов.