Магнитные свойства и локальные состояния ионов Fe в магнитных сверхрешетках на основе Fe/Co/Mo тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.11, кандидат наук Сенина, Вера Алексеевна

• Сенина, Вера Алексеевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Сенина, Вера Алексеевна

Введение..................................................................................5

Глава 1. Литературный обзор

§1.1 Магнитные свойства бинарных сверхрешеток Mo/Fe и Fe/Mo.....12

§1.2 Магнитные свойства бинарных сверхрешеток Fe/Co и Co/Fe.......16

§1.3 Магнитные свойства бинарных сверхрешеток Мо/Со и Со/Мо.. ..20 § 1.4 Суперпарамагнитные свойства наночастиц Со, Fe и MCP Fe/Co.. 22 Глава 2. Синтез образцов и методики экспериментальных исследований

§2.1 Особенности роста и осаждения сверхрешеток.......................26

§2.2 Физические процессы, происходящие в разряде Пеннинга..........32

§2.3 Кристаллическая структура слюды (мусковит)........................45

§2.4 Описание установки для получения МСР методом катодного распыления с осциллирующими электронами...............................47

§2.5 Вибрационный магнетометр................................................54

§2.6 Мессбауэровская спектроскопия МСР Ре/Со/Мо и методика обработки спектров................................................................56

§2.7 Метод магнитно-силовой микроскопии..............................67

Глава 3. Экспериментальные результаты и их обсуждение

§3.1. Исследование поверхности образцов................................70

§3.2 Рентгенографические исследования структуры осаждаемых слоев в MCP Fe/Co/Mo..........................................................75

§3.3 Изучение основных магнитных свойств сверхрешёток..........78

3.3.1 Магнитные моменты атомов в кластерах Fе„,Со„,М?п.......79

3.3.2 Исследование основных магнитных свойств MCP [Fe( 10Ä)Co(7.8Ä)Mo(xÄ)]* 100 (x=4. 7, 6.2, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 23, 26)..........................................................................89

3.3.3 Исследование основных магнитных свойств MCP Fe( 10Ä)Co(x)Mo( 12Ä)]* 100 (x=4, 6, 8, 10, 14, 16, 21, 24, 27, 30, 33) и Fe(x)Co(21 Ä)Mo( 12Ä)]* 100 (x=4, 8, 10, 14, 18, 21, 24).............................................................................100

3.3.4 Исследование основных магнитных свойств MCP [Fe(x Ä) Mo(12Ä) Co(21Ä)]*100 (x=12,14, 18,21).............................117

3.3.5 Исследование основных магнитных свойств MCP [Mo(12Ä) Co(21 Ä)Fex]* 100 (x=4,6,8,10,12,14,16,18,24).......................121

§3.4. Магнитные состояния ионов Fe в магнитных сверхрешетках на основе Fe/Co/Mo...............................................................127

3.4.1 Исследование спектров Мессбауэра и ЭПР для MCP.....127

3.4.2 Температурные зависимости намагниченности MCP Fe/Co/Mo....................................................................138

Глава 4. Основные результаты и выводы.........................................148

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитные свойства и локальные состояния ионов Fe в магнитных сверхрешетках на основе Fe/Co/Mo»

Введение Актуальность темы

В настоящее время интенсивно исследуются теоретическими и экспериментальными методами магнитные явления в различного типа наноструктурных кластерных образованиях: а) состоящих из металлических и неметаллических кластеров переходных элементов (Зс1, 4с1, 5ё), [1,2,3] б) а также из кластеров комплексных

(координационных) соединений, которые состоят из центрального парамгнитного металлического иона переходного элемента и лигандов. (полимеры карбоксилаты, азиды, карбонилы, цианиды и т.д) [4,5,6]- это так называемые молекулярные магниты.

Эти новые наноструктурные образования представляют большой интерес как с точки зрения более глубокого понимания физики магнитных явлений в них, так и в связи с их возможным практическим применением, в силу их больших функциональных возможностей по сравнению с массивными магнитными материалами.

Магнитное упорядочение спинов атомов в массивных неорганических твердотельных материалах главным образом обусловлено различного типа обменными взаимодействиями (изотропный прямой обмен Гейзенберга, косвенный обмен через электроны проводимости типа РККИ, различие в обменной поляризации зонных электронов со спином "вверх" и спином "вниз") электронных спинов атомных орбиталей. Этот тип магнетизма обычно называют "атомным магнетизмом". В случае локализованных магнитных моментов атомов их локальный магнитный момент формируется из

спинового (¿2S) и орбитального (fiL) магнитного момента :

Мл = fls + Mi.

Обычно для 3d ионов в металлах и сплавах орбитальный момент составляет сотые доли процента, так как в них основное состояние соответствует орбитальному синглету L = 0.

В молекулярных магнитах обменные взаимодействия между парамагнитными ионами, приводящие к магнитному упорядочению (ферромагнитному, антиферромагнитному или скошенного (canted) типа) формируются за счет неспаренных делокализованных электронов молекулярных орбиталей лигандов (молекул, молекулярных анионов). И поэтому этот тип магнетизма называют "молекулярным магнетизмом".

В молекулярных магнитах в Гамильтониан, описывающий взаимодействия в этих квантовых системах, входят орбитальные Lu и

спиновые Sft моменты соответствующих кластерных комплексов. Обычно для металлических кластерных образований и кластеров металлических комплексов |1 ф 0 и имеет большие значения. В этом случае, как известно,

возникают анизотропное обменное взаимодействие и асимметричный обмен Дзялошинского-Мориа, которые приводят к появлению неколлинеарной магнитной структуры в этих кластерных образованиях, а также к большой величине магнитной анизотропии за счет наличия больших величин спин-орбитального взаимодействия. Вследствие этого функциональные свойства таких кластерных образований (металлических кластеров, металлических комплексов и молекулярных магнитов) более

разнообразны и они находят все более широкое применение в спиновой электронике.

Одной из главных целей спиновой электроники является увеличение плотности записи информации на носителе. В случае магнитной записи предел плотности может быть достигнут тогда, когда один бит информации запоминается одной ферромагнитной наночастицей. Для того чтобы уменьшить магнитное дипольное взаимодействие между соседними ферромагнитными наночастицами необходимо перейти от продольного типа записи к перпендикулярному (легкая ось намагничивания перпендикулярна к плоскости пленки из наночастиц). В этом случае в десятки раз увеличивается плотность записи информации. Требуется также исключить потерю информации за счет влияния теплового нагрева. Для этого необходимо иметь магнитные наночастицы с большой величиной магнитной анизотропии и высокой точкой Кюри. Как правило, магнитные наночастицы субмикронного размера формируются различными методами в виде образований с пониженной размерностью: 2-мерного типа (мультислои и сверхрешетки), 1-мерного типа (линии и нанопроволоки), 0-мерные (нано-островки и нано-точки (или квантовые точки)). Магнитные свойства таких наночастиц существенным образом зависят от их размерности, структурных форм, физических размеров, взаимодействий атомов в этих структурных формах, взаимодействий между структурными формами, методов их формирования и взаимодействия с подложкой и кардинально отличаются от свойств массивных образований из тех же атомов.

В зависимости от физических размеров магнитных наночастиц, температуры они могут находиться в суперпарамагнитном (СПМ),

ферромагнитном однодоменном (ФОД) и ферромагнитном многодоменном (ФМД) состояниях. Для сферической формы магнитных наночастиц при диаметрах (Д) в несколько нанометров — десятков нанометров они находятся в СПМ состоянии. Так для наночастиц Ре: Д (СПМ) = 160 А, а для Со: Д(СПМ) - 80 А [7].

В области диаметров(20 пт < Д> 100 пт) для ферромагнитных магнитомягких материалов наблюдается ФОД и их коэрцитивная сила увеличивается с ростом Д.

Для оптимального и устойчивого функционирования элементов спинтроники требуется:

а) большая величина намагниченности магнитных наночастиц, т.е. большая величина магнитных моментов атомов наночастиц;

б) большая величина магнитной анизотропии, которая является релятивистским эффектом, связанным с наличием спин-орбитального взаимодействия магнитоактивных атомов наночастиц;

Известно, что большие величины магнитных моментов как спиновых так и орбитальных, наблюдаются в наночастицах, состоящих из микроансамблей кластеров с малым количеством атомов 3с1 — элементов: Бе, Со, N1. А энергия спин - орбитального взаимодействия (которая определяется константой спин-орбитального взаимодействия и величинами орбитального - Ь и спинового Э моментов атомов кластеров) оказывается большой для тяжелых атомов 4с1 и 5(3 элементов.

Существование больших магнитных моментов кластеров 4с1 и 5с1 элементов известно [8,9], однако, очень мало исследований о возможности в наноразмерных частицах с кластерами 4с1 и 5с1 элементов дальнего магнитного порядка и ферромагнетизма. Так в работе [10] в качестве материала с большими величинами спонтанной намагниченности и

магнитной анизотропии предлагается использовать нанокомпозит, состоящий из слоев Fe или FeCo, осажденных на подложку с большой величиной спин-орбитального взаимодействия из WxRel-x(x=0.6-0.8). Систематическое изучение магнитного поведения ферромагнитных наночастиц различной размерности, которые состоят из кластеров чистых атомов 3d элементов, биметаллических (типа 3d/3d; 4d/3d) или трехкомпонентных кластеров (3d/3d/4d), осажденных на различные подложки , представляется весьма важным, как для понимания природы фундаментальных магнитных свойств этих материалов, так и для формирования оптимальных магнитных характеристик этих материалов с целью их применения в элементах спиновой электроники.

Исследования магнитных свойств трехкомпонентных магнитных сверхрешеток (3d/3d/4d) на основе Fe/Co/Mo представляет особый интерес с точки зрения выяснения физической природы их фундаментальных свойств, а также в связи с возможным использованием их в качестве эффективных элементов в устройствах спиновой электроники. Это обусловлено перспективами преодоления «суперпарамагнитного предела» за счет формирования высоких атомных магнитных моментов в системе Fe/Co, а также использованием слоев Со в качестве высокоанизотропного магнитного барьера для повышения спиновой поляризации электронов проводимости, участвующих в косвенном обмене через слои Мо. Влияние магиитного барьера может быть весьма значительным, поскольку теоретические расчеты [11], проведенные для пленочной структуры Fe/EuS/Au/Fe показали, что при определенном соотношении толщин слоев степень спиновой поляризации может достигать 98%, а величина магнитосопротивления при температурах, близких к О К, может превысить 250%.

Цели работы

Целями настоящей работы являются:

1. Проведение комплексных исследований магнитных свойств и локальных состояний ионов Ре в магнитных сверхрешетках на основе Ре/Со/Мо, полученных методом катодного распыления в разряде с осциллирующими электронами.

2. Установление основных закономерностей их магнитного поведения и типов взаимодействий, формирующих оптимальные магнитные характеристики этих кластерных образований.

3. Выяснение зарядовых и спиновых состояний ионов Ре в МСР Ре/Со/Мо.

Задачи

Для выполнения настоящей работы были поставлены следующие задачи:

1. Получение МСР Ре/Со/Мо с различными толщинами слоев и с различным порядком напыления методом катодного распыления в разряде с осциллирующими электронами.

2. Проведение комплексных исследований магнитных свойств этих МСР, а также исследование влияния толщин слоев Со, Ре и Мо

и порядка их чередования на их магнитные характеристики и эффективную константу магнитной анизотропии.

3. Установление зарядового и спинового состояний ионов Ре в МСР с помощью исследования спектров ЯГР на ядрах Ре51 и спектрах ЭСР исследуемых образцов МСР Бе/Со/Мо и исследований их температурной зависимости намагниченности.

4. Выяснение механизмов обменных взаимодействий и состояний ионов Ре и Со в магнитных слоях и интерфейсах для возможности получения высоких значений констант магнитной анизотропии.

Глава 1. Литературный обзор.

Поскольку в диссертационной работе будут представлены результаты по исследованию магнитных свойств новых трехкомпонентных сверхрешёток Fe/Co/Mo , то литературный обзор будет начинаться с рассмотрения исследований соответствующих двойных систем Fe/Mo, Fe/Co, Co/Mo.

§1.1 Магнитные свойства бинарных сверхрешеток Mo/Fe и Fe/Mo.

Косвенные обменные взаимодействия между ферромагнитными слоями 3d (Fe,Co,Ni), разделенными тонкими слоями немагнитных переходных металлов 3d, 4d и 5d элементов, испытывают осцилляционные зависимости и удивительно близкие величины периодов ~(9-И1)А в зависимости от толщины спейсеров, за исключением хрома Cr, для которого оно равно 18 Ä [12]. Одной из таких сверхрешеток является Fe/Mo.

В работах [13] исследованы магнитные состояния ионов железа в сверхрешётках Fe/Mo. Методом катодного распыления были синтезированы две серии магнитных сверхрешёток Fe/Mo: (Fe(10Ä)/Mo(x А)) х=(6.8-26) А и (Fe(xA)/Mo(10 А)) х=(6.8-34) А. Сверхрешётки наносились на подложки из слюды и на стеклянные пластины. Они получались распылением соответствующих катодов в атмосфере Кг с рабочим давлением ~2-1СГ5Торр во внешнем магнитном поле -320Э и анодным напряжением 1,5кВ. Были проведены рентгенографические исследования структуры MCP, изучены основные магнитные

характеристики и их полевые зависимости, температурные зависимости, а также измерены и исследованы мессбауэровские спектры на ядрах 57 Fe в MCP Fe/Mo. Рентгенографические исследования показали, что все образцы сверхрешёток Fe/Mo находятся в мелкодисперсном нанокристаллическом состоянии и текстурированы в плоскости плёнки. Для MCP Fe/Mo были обнаружены немонотонные зависимости осцилляционного характера спонтанной намагниченности ISo, остаточной

намагниченности 1г , поля технического насыщения Нт от толщины слоев Мо с периодом ~8 Ä и от толщины Fe с периодом ~10 Ä. В первом случае эти осцилляции могут быть обусловлены вариациями обменных взаимодействий в соответствии с механизмами РККИ, а во втором случае они могут быть обусловлены интерференционными эффектами делокализованных электронов в интерфейсах. Обнаружены большие величины спонтанной намагниченности ISo для сверхрешёток

Fe(10Ä)/Mo(10Ä), Fe(10Ä)/Mo(18Ä) значительно превосходящие таковые для массивного железа. Авторы полагают, что такие большие значения Iso

в пересчёте на атом железа могут быть обусловлены: а) наличием высокоспинового состояния атомов железа в поверхностных слоях, б) «размораживанием» орбитальных моментов атомов Fe и Мо в слоях и интерфейсах, в) влиянием шерховатости поверхности и интерфейсов. Также обращают на себя внимание большие значения дифференциальной восприимчивости в больших полях в плоскости образцов.

В работе [14] были исследованы микроструктура и магнитные свойства мультислоёв Fe/Mo, синтезированных методом магнетронного распыления на подложках Si и NaCl. Скорость осаждения была довольно большой ~(l-2)Ä/c. Были синтезированы две серии плёнок: а) с

постоянной толщиной = 30 А (Мо(30А)/Ре(хА)), где х изменялся от 5А

до 60А и б) с постоянной толщиной = 25 А (Мо(хА)/Ре(25 А)), где

величины х изменялись от 5А до 60А. Суммарная толщина слоёв сохранялась постоянной ~ 1000 А. Микроструктура слоёв исследовалась рентгенографическими методами малоуглового рассеяния, дифракцией рентгеновских лучей Си(Ка) на больших углах и дифракцией электронов.

Магнитные свойства исследовались с помощью вибрационного магнетометра в полях до 6 кЭ при направлении напряженности магнитного поля параллельно и перпендикулярно плоскости плёнки. Магнитные состояния атомов Бе определялись мессбауэровской спектроскопией на конверсионных электронах. Проведённые исследования показали, что отдельные слои плёнок от разрывных переходят в сплошные при критических толщинах Ц=10А и ^=8 А. Дифрактограммы мультислоёв обнаружили, что они являются поликристаллическими с ОЦК структурой и текстурированы: ОЦК Ре(ПО)/ОЦК Мо(110). Были выявлены следующие особенности в магнитном поведении мультислоёв (Мо(30А)/Ре(хА)). У образца (Мо(30А)/Ре(5А)) было обнаружено суперпарамагнитное поведение. В области 15 А < ^ <60 А величина намагниченности насыщения

оказывается больше чем для массивного железа и достигает максимума при 25% Бе: 4тг18 =2.8 Тл (для чистого массивного железа 4тг 18 =2,2 Тл). При 1;Ре <10 А величина 4я;18 становится меньше таковой для массивного железа. Для мультислоёв (Мо(хА)/Бе(25А)) оказалось следующее: образцы с 1Мо =(5,50,60) А имели величины намагниченности насыщения меньше чем у массивного железа, а для всех остальных I 8 оказывается

превосходящей Is(Fe) (массивного железа). Выявилась осцилляционная зависимость Iso от толщины слоёв Мо с периодом ~14 Ä. Авторы связывают это с взаимодействием магнитных слоёв через слои Мо типа РККИ.

Зависимости магнитных свойств от толщины слоев Мо в клинообразных образцах Fe/Mo/Fe были исследованы в работе [15]. Типичная величина угла наклона клина - 1-8 Ä/мм. Образцы были получены методом распыления и молекулярно-лучевой эпитаксии на подложку из монокристаллического Мо . Толщина слоев молибдена изменялась в пределах -~(2-H30)Ä. Проводился отжиг образцов при 150°С в течении 30 минут. Магнитные свойства исследовались с помощью магнитооптического эффекта Керра при комнатной температуре. Были обнаружены короткодействующие осцилляции обменных взаимодействий в зависимости от толщины слоев Мо с периодом —5,1 Ä, которые авторы связывают с наличием взаимодействий между слоями железа через слои Мо типа РККИ.

В работе [16] исследовались магнитные свойства Fe/Mo сверхрешеток, полученных магнетронным распылением. Образцы напылялись в атмосфере инертного газа Ar З Ю"3 мм.рт.ст. с большой скоростью ~5 Ä/сек на подложки из сапфира. Толщина слоев железа была постоянной для всех образцов, равная 25Ä, а толщины слоев Мо варьировались от 4Ä до 50Ä. Число бислоев составляло 20. Образцы оказались текстурированными в плоскости с ОЦК кристаллической структурой. Магнитные свойства исследовались с помощью эффекта Керра. Были обнаружены в зависимости от толщины слоев Мо как ферромагнитные, так и антиферромагнитные взаимодействия с периодом

-11Ä. Коэрцитивная сила возрастает практически линейно с увеличением толщины слоев Мо от нескольких эрстед до ЗЗОЭ. Обнаружены

изменения магнитосопртивления ПРИ ^>2К для сверхрешеток с

антиферромагнитным взаимодействием Fe25Ä/Mol2Ä. Оказалось, что величины полей насыщения Н для ^^ больше, чем Hs для 1(Н). Авторы

связывают это с видоизменением формы поверхности Ферми под действием РККИ взаимодействий. Сама величина ^^ оказалась < 2%.

§1.2 Магнитные свойства бинарных сверхрешеток Fe/Co и Co/Fe.

Известно, что сплавы CoxFex_x имеют большие значения намагниченности насыщения, но пленки FeCo обычно магнитно изотропны в плоскости и имеют высокие значения коэрцитивной силы [17] [18]. Сверхрешетки Fe/Co сочетают в себе высокие значения намагниченности насыщения магнито-мягких слоев Fe с большой анизотропией магнито-жестких слоев Со, что выражается в одноосной магнитной анизотропии [19] . Имплантация тяжелых ионов в тонкие ферромагнитные пленки и сверхрешетки может быть эффективным средством для структурных и магнитных изменений их свойств. В работе [20] с помощью электронного лучевого испарения в ультравысоком вакууме на подложке из Si(100) были получены сверхрешетки [Co(7nm)/Fe(7nm)]*6. Сверхрешетки были облучены при комнатной температуре ионами Хе с энергиями 200КэВ. Исследования магнитных свойств показали, что при облучении ионами с низкой плотностью потока

коэрцитивная сила резко уменьшается, а затем растет по мере увеличения плотности потока. Кроме того, в образцах было выявлено наличие одноосной анизотропии.

В работе [21] изучается влияние толщин слоев Fe и Со на кристаллическую структуру и магнитные свойства многослойных пленок Co/Fe. Пленки были получены путем испарения электронным лучом массивных материалов Со и Fe, причем суммарное число бислоёв и отношение толщин слоёв железа и кобальта оставалось постоянными. Осаждение плёнок происходило в вакууме на монокристаллы Si(100) и Si(lll). Начальное давление составляло 10"8Па, а рабочее - 10"6Па. Скорости нанесения были 0.7 и 0.5 нм/мин для кобальта и железа соответственно. Образцы представляли собой пять бислоёв Co/Fe с защитным слоем Мо. Толщины кобальта 5,10 и 15 нм и железа-15,30 и 45 нм. Структурные и магнитные свойства плёнок были изучены разными методами. Все плёнки оказались изотропными поликристаллами со средним размером зерна сравнимым с толщиной и имели резкие границы в интерфейсах. У всех образцов наблюдается ферромагнитное поведение при температурах от 5 до 300 К, что соответствует сильному обменному взаимодействию между слоями. При комнатных температурах в петлях гистерезиса присутствует резкое переключение в поле около 8кА/м, насыщение происходит в поле в несколько десятков кА/м.

В работе [22] исследовались однокомпонентные Fe и Со и трехкомпонентные пленки Co/Fe/Co с различными толщинами слоев Fe, полученные методом испарения электронным лучом массивных материалов. Пленки осаждались на аморфные кварцевые подложки при рабочем давлении Ю-8 Па. Однокомпонентные пленки имели толщину 5 нм и были покрыты слоем Au 4 нм. В трехкомпонентных пленках толщина

слоев Со была 5 нм, а толщина слоев Fe менялась (tFe=5, 15;45 нм). Рентгеноструктурные исследования показали, что однокомпонентные пленки являются поликристаллическими. Магнитные исследования однокомпонентной пленки Со (1;Со=5нм) показали, что направление перпендикулярное плоскости образца является трудной осью, хотя в этом направлении присутствует небольшая остаточная намагниченность. Исследования, проведенные с помощью магнитного силового микроскопа, показали отсутствие в ней доменной структуры.

В работе [23] методом циркулярного магнитного дихроизма (MCXD) синхротронного излучения и протяжённой тонкой структуры рентгеновского поглощения (EXAFS) были исследованы Fe-Co сплавы и Fe/Co мультислои. Изучались разупорядоченные сплавы FeO0Co80, Fe50Co50 и Fe70Co30 и сверхрешётки Fe(l lÄ)/Co(20Ä), Fe(17Ä)/Co(20Ä), Fe(21 Ä)/Co( 1OÄ), Fe(21Ä)/Co(30Ä) и Fe(21Ä)/Co(108Ä), полученные методом катодного радиочастотного распыления на подложки из Si(l 11) и каптона. Оказалось, что мультислои поликристаллические; они имели резкие границы между слоями (ширина интерфейсов ~ 1-2 монослоя) и обладали ОЦК структурой для толщин слоев Со t(Co)<25Ä. При больших толщинах слоев Со структура вначале оказывается смешанной (гексагональная и ГЦК), а затем остаётся гексагональной. Исследования магнитных свойств показали, что магнитные моменты атомов Fe в сплавах Fe-Co растут с увеличением содержания атомов Со от 2,2 цв до достижения максимума ~ 2,5 /лп, а затем практически не изменяются до 80% Со. Локальные магнитные моменты атомов Со слабо изменяются, оставаясь в районе 1,65 . Локальные магнитные моменты атомов Fe для исследованных мультислоёв Fe/Co оказались значительно увеличенными

по сравнению с таковыми для аналогичных по составу массивных сплавов; при толщине слоев железа tFe=ll Á они достигают величины 2,7 цв. При увеличении толщины tFe величина nVe уменьшается. Было

замечено для сплавов и мультислоёв, что нормализованная интенсивность линий магнитных EXAFS спектров (Fe Ка) коррелирует с локальной

средней намагниченностью.

В работе [24] теоретически из первых начал изучается магнитное поведение биметаллических FenCom ( n+m < 6) кластеров и роль атомов Со в увеличении магнитных моментов атомов Fe и среднего магнитного момента на атом кластера. Было рассмотрено влияние внутренних и внешних факторов на локальный магнитный момент атомов // Fe и средний магнитный момент на атом кластера </л> в кластерах FenCom ( n+m < 6) методом теории функционала плотности (DFT) и трехпараметрического гибридного функционала Бекке (Becke) [B3LYP]. Были выявлены следующие закономерности: а) если электрический заряд q = |е| переносится в атомы Fe, то это приводит у уменьшению величины // Fe и наоборот, когда атомы Fe отдают заряд q = |е| соседним атомам Со, то это приводит к увеличению атомных магнитных моментов // Fe в кластерах; б) связь // fc = f(q Fe) коррелирует с межатомным расстоянием г co-Fe между атомами Fe и Со. При увеличении г сы-е растет //ре и наоборот; в) величина // Fe растет с увеличением координационного числа N = n+m (где п - число Fe связей, m - число Со связей).

В поверхностных атомах больших кластеров увеличение магнитного момента атомов объясняется зонными эффектами, то есть сужением ширины d зоны, обусловленное малым координационным числом этих атомов.

В очень малых кластерах увеличение магнитного момента атомов кластера в дополнение к вкладу от эффектов, обусловленных уменьшением координационного числа, появляются значительные вклады, возникающие от регибридизации и процессов заполнения d зоны, которое следует от изменения точечной группы симметрии индивидуального атома кластера при структурных преобразованиях в малых кластерах.

§1.3 Магнитные свойства бинарных сверхрешеток Мо/Со и Со/Мо.

Структурные и магнитные свойства мультислоёв Со/Мо были исследованы в работе [25]. Три серии многослойных плёнок Со/Мо с разными толщинами слоев кобальта и молибдена были получены методом электронно-лучевого испарения. Давление в системе составляло 10"7 Topp. Плёнки были нанесены с довольно большими скоростями напыления 0,10,2 нм/с на подложки монокристаллического NaCl и стекла. В первой серии толщина кобальта была фиксированной 3,5нм, а толщина молибдена менялась от 2 до 8 нм. Во второй серии толщина кобальта была фиксированной 6,5 нм, а толщина молибдена менялась от 2 до 8 нм. В третьей серии толщина кобальта была равна толщине молибдена, и обе они менялись от 2 до 8 нм. Анализ микроструктуры полученных плёнок проводился с помощью просвечивающей электронной микроскопии и малоугловой электронной дифракции. Оказалось, что микроструктура плёнок изменяется в зависимости от толщин слоёв металлов. Когда толщина слоёв Мо равна 3,5 нм, в дифракционной картине видны чёткие дифракционные кольца ОЦК Мо и гексагонального Со. При увеличении

толщины Mo до 8 нм кольца от гексагонального Со исчезают, и остаются только кольца от ОЦК структуры. Магнитные исследования показали, что все образцы являются ферромагнитными материалами с лёгкой осью намагничивания, лежащей в плоскости плёнок. Величины магнитных моментов Со в зависимости от толщин слоёв Мо уменьшаются от 1,7 juR до 1,2 juB. Но эта зависимость не линейная, и величина магнитного момента атомов Со остаётся практически постоянной при толщинах слоёв молибдена 5нм< tMo<3.5HM.

Структура и магнитные свойства Со/Мо плёнок со слоистой

структурой, периодом (2,5Ä-100Ä) и отношением толщин - =

hio 1112 4

полученных методом магнетронного распыления, были исследованы в работе [26]. Оказалось, что кристаллическая структура, определённая рентгенографическим методом, сильно зависит от отношения толщин компонент. При tCo>tMo структура Со гексагональная, а при tCo< tMo — структура объемоцентрированная. Все плёнки, за исключением с tc <5Ä и

отношением толщин 1/1, 1/2, 1/4, обладали ферромагнитными свойствами с лёгкой осью, расположенной в плоскости плёнки. Плёнки с tCo<5Ä и

отношением толщин 1/1, 1/2, 1/4 оказались парамагнитными или немагнитными. Намагниченность насыщения возрастает с увеличением отношения tc0/ tMo и достигает максимальной величины -1000 Гс при tCo >

tMo = 4/1 и tCo= 60Ä, оказываясь значительно меньше величины Is (массивный кобальт) = 1400Гс. Температурная зависимость намагниченности плёнок Со/Мо исследовалась в температурном интервале от 4,2 до 900К. Оказалось, что температура Кюри исследованных образцов сильно зависит от отношения толщин и гораздо

меньше Тс массивного кобальта. Для образца СоЮА /Мо2,5А Тс ~ 800К, а с увеличением толщины слоев Мо до 40А Тс уменьшается до 500К.

§1.4 Суперпарамагнитные свойства наночастиц Fe, Со иМСР

Fe/Co.

В работе [27] авторы изучили магнитное поведение ультратонких магнитных пленок Fe, напыленных на монокристаллическую подложку ГЦК Со(001), используя метод циркулярного магнитного дихроизма (ХМСД) синхротронного излучения. Они обнаружили, что Fe пленки толщиной менее 5 монослоев ML являются ферромагнитными и имеют тетрагональную ГЦК структуру. Моменты ионов Fe ориентированны в направлении плоскости (001) подложки. Пленки Fe с толщинами 5<х<11 ML имеют кубическую ГЦК структуру и они не магнитны при комнатной температуре. Пленки Fe с толщинами более 11 ML переходят в ОЦК структуру и являются ферромагнитными. Магнитные моменты ионов железа лежат в плоскости (001) подложки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сенина, Вера Алексеевна, 2015 год

Литература.

1. Billas I. M. L., Chatelain A., de Heer W. A. Magnetism from the atom to the bulk in iron, cobalt, and nickel clusters //Science. - 1994. - T. 265. - №. 5179.-C. 1682-1684.

2. Johll H., Kang H. C., Tok E. S. Density functional theory study of Fe, Co, and Ni adatoms and dimers adsorbed on graphene //Physical Review B. -2009. - T. 79. - №. 24. - C. 245416.

3. Lu Y., Chen W. Sub-nanometre sized metal clusters: from synthetic challenges to the unique property discoveries //Chemical Society Reviews. -2012. -T. 41. - №. 9. - C. 3594-3623.

4. Bertaina, S., Gambarelli, S., Mitra, T., Tsukerblat, B., Müller, A., & Barbara, B. Quantum oscillations in a molecular magnet //Nature. - 2008. -T. 453. -№. 7192. - C. 203-206.

5. Bokacheva L., Kent A. D., Walters M. A. Crossover between thermally assisted and pure quantum tunneling in molecular magnet Mn 12-acetate //Physical review letters. - 2000. - T. 85. - №. 22. - C. 4803.

6. Leuenberger M. N., Loss D. Quantum computing in molecular magnets //Nature. - 2001. - T. 410. - №. 6830. - C. 789-793.

7. Morup S., Hansen M. F. Superparamagnetic particles //Handbook of Magnetism and Advanced Magnetic Materials. - 2007.

8. Moseler, M., Häkkinen, H., Barnett, R. N., & Landman, U. Structure and magnetism of neutral and anionic palladium clusters //Physical review letters.-2001.-T. 86.-№. 12.-C. 2545.

9 Kumar V., Kawazoe Y. Evolution of atomic and electronic structure of Pt clusters: planar, layered, pyramidal, cage, cubic, and octahedral growth //Physical Review B. - 2008. - T. 77. - №. 20. - C. 205418.

10 Bhandary S. et al. Route towards finding large magnetic anisotropy in nanocomposites: Application to a W 1- x Re x/Fe multilayer //Physical Review В.-201 l.-T. 84.-№. 9.-C. 092401.

11. Shokri A. A., Saffarzadeh A. The effects of a magnetic barrier and a nonmagnetic spacer in tunnel structures //Journal of Physics: Condensed Matter. - 2004. - T. 16. - №. 25. - C. 4455.

12. S Parkin S. S. P. Systematic variation of the strength and oscillation period of indirect magnetic exchange coupling through the 3d, 4d, and 5d transition metals //Physical Review Letters. — 1991. — T. 67. - №. 25. - C. 3598.

13. Antipov, S. D., Gorjunov, G. E., Smirnitskaja, G. V., & Stetsenko, P. N. Oscillations of magnetic parameters in Fe/Mo superlattices //Journal of magnetism and magnetic materials. - 2003. - T. 258. - C. 594-596.

14. Cui, F. Z., Wang, Y., Cui, H., Li, W. Z., & Fan, Y. D. Magnetic Fe/Mo multilayers synthesized by ion beam sputtering //Journal of Physics D: Applied Physics. - 1994. - T. 27. - №. 11. - C. 2246.

15. Qiu Z. Q., Pearson J., Bader S. D. Magnetic coupling of Fe/Mo/Fe and Co/Cu/Co sandwiches across wedged spacer layers //Journal of applied physics. - 1993.-T. 73. -№. 10.-C. 5765-5770.

16. Терентьев H.E., "Магнитные состояния атомов железа в сверхрешётках Fe/Mo". (дипл. Работа физфак МГУ каф. КОФЕФ, г. Москва).

17. Jung H. S., Doyle W. D., Matsunuma S. Influence of underlayers on the soft properties of high magnetization FeCo films //Journal of applied physics. - 2003. - T. 93. - №. 10. - C. 6462-6464.

18. Gupta, R., Muller, G. A., Schaaf, P., Zhang, K., & Lieb, K. P. Magnetic modifications of thin CoFe films induced by Xe+-ion irradiation //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2004. - T. 216. - C. 350-354.

19. Carbucicchio M., Rateo M. Magnetic anisotropy and the appearance of stripe magnetic domains in Co/Fe multilayers //Hyperfme interactions. -2002.-T. 141. -№. 1-4.-C. 441-446.

20. Zhang, K., Lieb, K. P., Marszalek, M., Milinovic, V., & Tokman, V. Ion beam mixing of Co/Fe multilayers: Magnetic and structural properties //Thin solid films. - 2006. - T. 515. - №. 2. - C. 700-704.

21. Asti, G., Carbucicchio, M., Ghidini, M., Rateo, M., Ruggiero, G., Solzi, M., ... & Lucari, F. Microstructural and magnetic properties of exchangecoupled Co/Fe multilayers //Journal of Applied Physics. - 2000. - T. 87. -№. 9.-C. 6689-6691.

22. Carbucicchio, M., Ghidini, M., Rateo, M., & Solzi, M. Magnetization processes in exchange-coupled nano-crystalline Fe/Co planar systems //Journal of magnetism and magnetic materials. - 2005. - T. 290. - C. 175178.

23. Pizzini S. et al. Magnetic circular x-ray dichroism measurements of FeCo alloys and Fe/Co multilayers //Physical Review B. - 1994. - T. 50. - №. 6.-C. 3779.

24. Mpourmpakis, G., Froudakis, G. E., Andriotis, A. N., & Menon, M. Role of Co in enhancing the magnetism of small Fe clusters //PHYSICAL REVIEW-SERIES B-.-2005.-T. 72.-№. 10.-C. 104417.

25. Yang G. H., Pan F. Structural and magnetic properties of Co/Mo multilayers //Journal of magnetism and magnetic materials. - 2002. - T. 250. -C. 249-255.

26. Sato N. Co-Mo thin films with an artificially layered structure //Journal of applied physics. - 1988.-T. 63.-№. 8. - C. 3476-3478.

27. O'brien W. L., Tonner B. P. Room-temperature magnetic phases of Fe on fee Co (001) and Ni (001) //Physical Review B. - 1995. - T. 52. - №. 21. -C. 15332.

28. Binns C., Maher M. J. Magnetic behaviour of thin films produced by depositing pre-formed Fe and Co nanoclusters //New Journal of Physics. -2002.-T. 4. - №. l.-C. 85.

29. Bansmann J. et al. Magnetic and structural properties of isolated and assembled clusters //Surface Science Reports. - 2005. - T. 56. - №. 6. - C. 189-275.

30. Binns C. et al. Synchrotron radiation studies of mass-selected Fe nanoclusters deposited in situ //The European Physical Journal D-Atomic, Molecular, Optical and Plasma Physics. - 2001. - T. 16. - №. l.-C. 189192.

31. Soler, J. M., Beltrán, M. R., Michaelian, K., Garzón, I. L., Ordejón, P., Sánchez-Portal, D., & Artacho, E. Metallic bonding and cluster structure //Physical Review B.-2000.-T. 61.-№. 8.-C. 5771.

32. Nihei M. et al. Spin crossover iron (III) complexes //Coordination Chemistry Reviews. - 2007. - T. 251. - №. 21. - C. 2606-2621.

33. Klokishner S. et al. Vibronic Model for Cooperative Spin-Crossover in Pentanuclear {[Mill (CN) 6] 2 [M' II (tmphen) 2] 3}(M/M'= Co/Fe, Fe/Fe) Compounds //The Journal of Physical Chemistry C. - 2011. - Т. 115. - №. 44.-C. 21666-21677.

34. Giitlich P., Garcia Y., Goodwin H. A. Spin crossover phenomena in Fe (ii) complexesDedicated to Professor FA Cotton on occasion of his 70th birthday //Chemical Society Reviews. - 2000. - T. 29. - №. 6. - C. 419-427.

35. Essig S. Silver Films on a Mica Crystal Face //Physical Review. - 1939. -T. 55. -№. 2.-C. 229.

36. Glueckstein J. C., Evans M. M. R., Nogami J. Surface unwetting during growth of Ag on Si (001) //Physical Review B. - 1996. - T. 54. - №. 16. -C. R11066.

37. Wadley H. N. G., Zhou X., Johnson R. A. Atomic assembly of giant magnetoresistive multilayers //MRS Proceedings. - Cambridge University Press, 2001. - T. 672. - C. 04. 1.

38. Etienne P., Massies J. Basic considerations on the growth of metallic layers by molecular beam epitaxy: application to Cr/Fe, Ag/Fe and Cu/Co multilayers //Journal de Physique III. - 1993. - T. 3. - №. 8. - C. 15811588.

39. Комник Ю. Ф. Физика металлических пленок, Атомиздат //Москва. - 1979.

40. Medel V. М. et al. Plund's rule in superatoms with transition metal impurities //Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2011. - T. 108.-№. 25.-C. 10062-10066.

41. Ho J., Ervin К. M., Lineberger W. С. Photoelectron spectroscopy of metal cluster anions: Cu— n, Ag- n, and Au- n //The Journal of chemical physics. - 1990. - T. 93. - №. 10. - C. 6987-7002.

42. Ruhl E. Core level excitation, ionization, relaxation, and fragmentation of free clusters //International Journal of Mass Spectrometry. — 2003. - T. 229.-№. 3.-C. 117-142.

43. Huttula M. et al. Size-varied photoelectron spectroscopy of metal clusters using the Exchange Metal Cluster Source //Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. - 2010. - T. 181. - №. 2. - C. 145149.

44. Popok V. N. et al. Cluster-surface interaction: From soft landing to implantation //Surface Science Reports. - 2011. - T. 66. - №. 10. - C. 347377.

45. Nouri Z. et al. A Penning sputter ion source with very low energy spread //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2010. -T. 614.-№. 2.-C. 174-178.

46. Г.В.Смирницкая, Е.В.Яхшиев «Журнал технической физики», -1988 -Т. 58, в.2, - С. 424.

47. Knickelbein М. В., Menezes W. J. С. Metal cluster—rare gas van der Waals complexes: NbnArm and FenKrm //Chemical physics letters. - 1991. -T. 184.-№. 5. - C. 433-438.

48. Parajuli R. et al. Binding energies of neon and krypton cluster ions //Chemical physics letters. - 2002. - T. 352. - №. 3. - C. 288-293.

49. Shyjumon I. et al. Deposition of titanium/titanium oxide clusters produced by magnetron sputtering //Thin Solid Films. - 2006. - T. 500. -№. l.-C. 41-51.

50. Peng D. L. et al. Preparation and magnetic characteristics of size-monodispersed Fe-Co alloy cluster assemblies //Journal of Alloys and Compounds. - 2009. - T. 469. - №. 1. - C. 276-281.

51. Wucher A., Wahl M., Oechsner H. Sputtered neutral silver clusters up to Ag 18 //Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 1993. - T. 82. - №. 2. - C. 337-346.

52. Смирнов Б. M. Плавление кластеров с парным взаимодействием атомов //Успехи физических наук. - 1994. - Т. 164. — №. 11. - С. 11651185.

53. Каминский М. Атомные и ионные столкновения на поверхности металла: Пер. с англ. — Мир, 1967.

54. Тренделенбург Э. Сверхвысокий вакуум //Иад-во «Мир. — 1966.

55. Израелашвили Д. Межмолекулярные и поверхностные силы //М.: Научный мир. - 2011. — Т. 465.

56. Morgan D. V. Thin-film analysis using Rutherford scattering //Journal of Physics D: Applied Physics. - 1974. - T. 7. - №. 5. - C. 653.

57. Müller, G. A., Carpene, E., Gupta, R., Schaaf, P., Zhang, K., & Lieb, К. P. Ion-beam induced changes in magnetic and microstructural properties of thin iron films //The European Physical Journal В-Condensed Matter and Complex Systems. - 2005. - T. 48. - №. 4. - C. 449-462.

58. SIMNRA user's guide//www2.if.usp.br/~lamfi/guia-simnra.pdf.

59. Velegrakis M., Lüder С. Formation and stability of singly and doubly charged MgAr N clusters //Chemical physics letters. - 1994. - T. 223. - №. l.-C. 139-142.

60. Fanourgakis G. S., Farantos S. C. Potential Functions and Static and Dynamic Properties of Mg m+ Ar n (m= 1, 2; n= 1-18) Clusters //The Journal of Physical Chemistry. - 1996. - T. 100. -№. 10. - C. 3900-3909.

61. Grandinetti F. Gas-phase ion chemistry of the noble gases: recent advances and future perspectives //Rn. - 2012. - T. 10. — №. 3.831. - С. 5.3.

62. Seidel S., Seppelt K. Xenon as a Complex Ligand: The Tetra Xenono

Gold (II) Cation in AuXe42+ (Sb2Fl 1-) 2 //Science. - 2000. - T. 290. -№. 5489.-C. 117-118.

63. Pyykkoe P. Predicted chemical bonds between rare gases and Au+ //Journal of the American Chemical Society. - 1995. - Т. 117. - №. 7. -C. 2067-2070.

64. Hu W. P., Huang С. H. The intrinsic stability of the noble gas-coordinated transition-metal complex ions //Journal of the American Chemical Society. - 2001. - T. 123.-№. 10.-C. 2340-2343.

65. Ostendorf, F., Schmitz, C., Hirth, S., Kiihnle, A., Kolodziej, J. J., & Reichling, M. How flat is an air-cleaved mica surface? //Nanotechnology. -2008. - T. 19. - №. 30. - C. 305705.

66. Keller, A., Fritzsche, M., Ogaki, R., Bald, I., Facsko, S., Dong, M., ... & Besenbacher, F. Tuning the hydrophobicity of mica surfaces by hyperthermal Ar ion irradiation //The Journal of chemical physics. — 2011. — T. 134. -№. 10.-C. 104705.

67. Ruffino, F., Torrisi, V., Marietta, G., & Grimaldi, M. G.. Atomic force microscopy investigation of the kinetic growth mechanisms of sputtered nanostructured Au film on mica: towards a nanoscale morphology control //Nanoscale Res. Lett.-2011.-T. 6.-C. 112.

68. Смирницкая Г. В., Ти Н. X. О РАСПРЕДЕЛЕНИИ ИОННОГО ТОКА ПО ПОВЕРХНОСТИ КАТОДА В ПЕННИНГОВСКОМ

РАЗРЯДЕ ПРИ НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ //Журнал технической физики. - 1969.-Т. 39.-С. 1625.

69. Э.М. Рейхрудель, Г.В. Смирницкая, Электроника и ее применение. -1976.-Т. 8.-С. 43.

70. Г.В.Смирницкая, С.В. Свешников и др. Поверхность. - 1992. - Т. 8. -С. 86.

71. А.В. Соболев and И.А. Пресняков. Магнетизм и основы мессбауэровской спектроскопии.Часть I. Природа эффекта Мессбауэра. Электрические сверхтонкие взаимодействия. Учебное пособие. Отдел печати Химического факультета МГУ Отдел печати Химического факультета МГУ, 2011.

72. Русаков В. С. Мессбауэровская спектроскопия локально неоднородных систем. - 2000.

73. Ковба JI. М. Рентгенография в неорганической химии. - Изд-во МГУ, 1991.

74. Tiago М. L. et al. Evolution of magnetism in iron from the atom to the bulk //Physical review letters. - 2006. - T. 97. - №. 14. - C. 147201.

75. Степанов H. Ф. Квантовая механика и квантовая химия. Изд-во Мир -2013.

76. Niemeyer М. et al. Spin coupling and orbital angular momentum quenching in free iron clusters //Physical review letters. - 2012. - T. 108. -№. 5.-C. 057201.

77. Peredkov S. et al. Spin and orbital magnetic moments of free nanoparticles //Physical review letters. - 2011. - T. 107. - №. 23. - C. 233401.

78. Nyholm R. S. Magnetism and inorganic chemistry //Q. Rev. Chem. Soc. - 1953. - T. 7. - №. 4. - C. 377-406.

79. C.B. Вонсовский. Магнетизм. Наука, M.; 1971.

80. P. Карлин. Магнетохимия. Мир, M., 1989.

81. Tischer M. et al. К. multilayers were kindly supplied by G //Bayreuther (Univ. Baberschke, J. Trygg, JM Wills, B. Johansson, O. Eriksson, Phys. Regensburg). Helpful assistance of E. Goering, D. Ahlers, Rev. Lett. - 1995. -T. 75.-C. 1602.

82. Billas I. M. L. et al. Magnetic moments of iron clusters with 25 to 700 atoms and their dependence on temperature //Physical review letters. - 1993. -T. 71. -№. 24.-C. 4067.

83. Peredkov S. et al. Spin and orbital magnetic moments of free nanoparticles //Physical review letters. - 2011. - T. 107. - №. 23. - C. 233401.

84. Tischer M. et al. Enhancement of orbital magnetism at surfaces: Co on Cu (100) //Physical review letters. - 1995. -T. 75. -№. 8. - C. 1602.

85. Mpourmpakis G. et al. Role of Co in enhancing the magnetism of small Fe clusters//Physical Review В.-2005.-T. 72.-№. 10.-C. 104417.

86. Zhang W. et al. The nonmetallicity of molybdenum clusters //The Journal of chemical physics. - 2004. - T. 121. -№. 16. - C. 7717-7724.

87. Nakagawa T., Watanabe H., Yokoyama T. Opposite spin reorientation transitions driven by a magnetic orbital moment: Ultrathin Ni films on Cu surfaces//Physical Review В.-2005.-T. 71.-№. 23.-C. 235403.

88. Bruno P. Tight-binding approach to the orbital magnetic moment and magnetocrystalline anisotropy of transition-metal monolayers //Physical Review В. - 1989.-T. 39.-№. l.-C. 865.

89. Peredkov S. et al. Spin and orbital magnetic moments of free nanoparticles //Physical review letters. - 2011. - T. 107. - №. 23. - C. 233401.

90. Antipov, S. D., Gorjunov, G. E., Smirnitskaja, G. V., & Stetsenko, P. N. Oscillations of magnetic parameters in Fe/Mo superlattices //Journal of magnetism and magnetic materials. - 2003. — T. 258. — C. 594-596.

91. Bruno P., Chappert C. Ruderman-Kittel theory of oscillatory interlayer exchange coupling //Physical Review B. - 1992. - T. 46. - №. 1. - C. 261.

92. Shi Z. P., Levy P. M., Fry J. L. Interlayer magnetic coupling in metallic multilayer structures //Physical Review B. - 1994. - T. 49. - №. 21. - C. 15159.

93. Ruderman M. A., Kittel C. Indirect exchange coupling of nuclear magnetic moments by conduction electrons //Physical Review. - 1954. - T. 96. - №. l.-C. 99.

94. Jorritsma J., Mydosh J.A. // Temperature-dependent magnetic anisotropy inNi nanowires. J.Appl.Phys. 1998. №84. 2. 901

95. Bamas J. Coupling between two ferromagnetic films through a nonmagnetic metallic layer //Journal of magnetism and magnetic materials. -1992.-T. 111. - №. 3. - C. L215-L219.

96. Bruno P. Oscillations of interlayer exchange coupling vs. ferromagnetic-layers thickness //EPL (Europhysics Letters). - 1993. - T. 23. - №. 8. - C. 615.

97. Bruno P. Interlayer exchange coupling: a unified physical picture //Journal of magnetism and magnetic materials. - 1993. - T. 121. - №. 1. -C. 248-252.

98. Ortega J. E. et al. Quantum-well states and magnetic coupling between ferromagnets through a noble-metal layer //Physical Review B. - 1993. - T. 47. - №. 3.-C. 1540.

99. Moulas G. et al. High magnetic moments and anisotropics for Fe x Co 1- x monolayers on Pt (111) //Physical Review B. - 2008. - T. 78. - №. 21. -C. 214424.

100. Gambardella P. et al. Giant magnetic anisotropy of single cobalt atoms and nanoparticles //Science. - 2003. - T. 300. - №. 5622. - C. 1130-1133.

101. Popescu V. et al. Spin and orbital magnetic moments of 3 d and 4 d impurities in and on the (001) surface of bcc Fe //Physical Review B. -2001.-T. 64.-№. 18.-C. 184407.

102. Aguilera-Granja F., Vega A. and Gallego L.J. // A density-functional study of the structures, binding energies and magnetic moments of the clusters Mon (N = 2-13), Moi2Fe, M012C0 and M012NÍ. Nanotechnology. 2008. №19. 145704.

103. Murphy, S., Mac Mathúna, D., Mariotto, G., & Shvets, I. V. Morphology and strain-induced defect structure of ultrathin epitaxial Fe films on Mo (110) //Physical Review B. - 2002. - T. 66. - №. 19. - C. 195417.

104. Lau, J. T., Fôhlisch, A., Martins, M., Nietubyc, R., Reif, M., & Wurth, W. Spin and orbital magnetic moments of deposited small iron clusters studied by x-ray magnetic circular dichroism spectroscopy //New Journal of Physics. - 2002. - T. 4. - №. 1. - C. 98.

105. Morales M. A., Passamani E. C., Baggio-Saitovitch E. 57 Fe diluted in a Ag film prepared by vapor quenching: Nanostrücture formation and

magnetic behavior //Physical Review B. - 2002. - T. 66. - №. 14. - C. 144422.

106. Montano P. A., Barrett P. H., Shanfield Z. The magnetic hyperfine interaction of iron monomers and dimers isolated in an argon matrix //The Journal of Chemical Physics. - 1976. - T. 64. - №. 7. - C. 2896-2900.

107. Guenzburger D., Saitovitch E. M. B. Fe dimers: A theoretical study of the hyperfine interactions //Physical Review B. — 1981. - T. 24. — №. 5. - C. 2368.

108. Guo G. Y., Ebert H. First-principles study of the magnetic hyperfine field in Fe and Co multilayers //Physical Review B. - 1996. - T. 53. - №. 5. - C. 2492.

109. Nogueira R. N., Petrilli H. M. Theoretical study of hyperfine and local magnetic properties of Co and Fe clusters in fee Ag hosts //Physical Review

B. - 1999. - T. 60. - №. 6. - C. 4120.

110. Castro M., Salahub D. R. Theoretical study of the structure and binding of iron clusters: Fe n (n< 5) //Physical Review B. - 1993. - T. 47. - №. 16. -

C. 10955.

111. Domracheva N. E. et al. Stepwise magnetic behavior of the liquid crystal iron (III) complex //Journal of Structural Chemistry. - 2013. - T. 54. -№. l.-C. 16-27.

112. A.B. Соболев and И.А. Пресняков. Магнетизм и основы мессбауэровской спектроскопии.Часть I. Природа эффекта Мессбауэра. Электрические сверхтонкие взаимодействия. Учебное пособие. Отдел печати Химического факультета МГУ Отдел печати Химического факультета МГУ, 2011.

113. Marcus H. L., Fine M. E., Schwartz L. H. Mossbauer- Effect Study of Solid- Solution and Precipitated Fe- Rich Fe- Mo Alloys //Journal of Applied Physics. - 1967. - T. 38. - №. 12. - C. 4750-4758.

114. Cehovin A., Canali C. M., MacDonald A. H. Orbital and spin contributions to the g tensors in metal nanoparticles //Physical Review B. — 2004. - T. 69. - №. 4. - C. 045411.

115. Andres H. et al. Planar Three-Coordinate High-Spin Fell Complexes with Large Orbital Angular Momentum: Mossbauer, Electron Paramagnetic Resonance, and Electronic Structure Studies //Journal of the American Chemical Society. - 2002. - T. 124. - №. 12. - C. 3012-3025.

116. Scullane M. I., White L. K., Chasteen N. D. An efficient approach to computer simulation of EPR spectra of high-spin Fe (III) in rhombic ligand fields //Journal of Magnetic Resonance (1969). - 1982. - T. 47. - №. 3. - C. 383-397.

117. Bou-Abdallah F., Chasteen N. D. Spin concentration measurements of high-spin (g - 4.3) rhombic iron (III) ions in biological samples: theory and application //JBIC Journal of Biological Inorganic Chemistry. - 2008. - T. 13.-№. l.-C. 15-24.

118. Castner Jr T. et al. Note on the paramagnetic resonance of iron in glass //The Journal of Chemical Physics. - 1960. - T. 32. - №. 3. - C. 668-673.

119. Peisach J., Blumberg W. E., Adler A. ELECTRON PARAMAGNETIC RESONANCE STUDIES OF IRON PORPHIN AND CHLORIN SYSTEMS* //Annals of the New York Academy of Sciences. - 1973. - T. 206.-№. l.-C. 310-327.

120. Lang G. et al. Paramagnetic Mossbauer Spectra of Some Rhombic Fe3+ Materials: Correlation with ESR //The Journal of Chemical Physics. -1971. - T. 55. -№. 9. - C. 4539-4548.

121. Hall P. L., Angel B. R., Jones J. P. E. Dependence of spin Hamiltonian parameters E and D on labeling of magnetic axes: application to ESR of high-spin Fe 3+ //Journal of Magnetic Resonance (1969). - 1974. - T. 15. — №. l.-C. 64-68.

122. Bencini A. et al. ESR spectra of low-symmetry high-spin cobalt (II) complexes. 2. Pseudotetrahedral dichlorobis (triphenylphosphine oxide) cobalt (II) //Inorganic Chemistry. - 1979. - T. 18. - №. 8. - C. 2137-2140.

123. Ukrainczyk L. et al. ESR study of cobalt (II) tetrakis (N-methyl-4-pyridiniumyl) porphyrin and cobalt (II) tetrasulfophthalocyanine intercalated in layered aluminosilicates and a layered double hydroxide //The Journal of Physical Chemistry. - 1994. -T. 98. -№. 10. -C. 2668-2676.

124. Gutlich P., Goodwin H. A. Spin crossover—an overall perspective //Spin Crossover in Transition Metal Compounds I. - Springer Berlin Heidelberg, 2004. - C. 1-47.

125. Gatteschi D., Sessoli R. Quantum tunneling of magnetization and related phenomena in molecular materials //Angewandte Chemie International Edition. - 2003. - T. 42. - №. 3. - C. 268-297.

126. Попов Л. Д., Левченков С. Н. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МАГНЕТИКИ: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИЗАЙНА МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ БУДУЩЕГО. - 2011.

127. Mironov V. S. New approaches to the problem of high-temperature single-molecule magnets //Doklady Physical Chemistry. - MAIK Nauka/Interperiodica, 2006. -T. 408. -№. l.-C. 130-136.

128. Mironov V. S., Chibotaru L. F., Ceulemans A. Mechanism of a Strongly Anisotropic MoIII-CN-MnII Spin-Spin Coupling in Molecular Magnets Based on the [Mo (CN) 7] 4-Heptacyanometalate: A New Strategy for Single-Molecule Magnets with High Blocking Temperatures //Journal of the American Chemical Society. - 2003. - T. 125. - №. 32. - C. 9750-9760.

129. Gütlich P., Garcia Y., Goodwin H. A. Spin crossover phenomena in Fe (ii) complexes Dedicated to Professor FA Cotton on occasion of his 70th birthday //Chemical Society Reviews. - 2000. - T. 29. - №. 6. - C. 419-427.

130. Breuning E. et al. Spin crossover in a supramolecular Fe4II [2x 2] grid triggered by temperature, pressure, and light //Angewandte Chemie International Edition. - 2000. - T. 39. - №. 14. - C. 2504-2507.

131. Ida H. et al. Effect of Nonmagnetic Substitution on the Magnetic Properties and Charge-Transfer Phase Transition of an Iron Mixed-Valence Complex,(n-C3H7) 4N [FelIFelII (dto) 3](dto= C202S2) //Inorganic chemistry.- 2012. -T. 51.-№. 16.-C. 8989-8996.