Магнитные свойства пленок из ферромагнитных аморфных наночастиц тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Ильющенков, Дмитрий Сергеевич

• Ильющенков, Дмитрий Сергеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ильющенков, Дмитрий Сергеевич

Введение

1 Экспериментальные исследования

1.1 Метод лазерного электродиспергирования.

1.2 Структурные свойства

1.3 Электрические свойства.

1.4 Магнитные свойства.

1.4.1 Тонкие нленки.

1.4.2 Толстые пленки.

1.5 Магнитооптические свойства.

2 Теоретические модели

2.1 Суперпарамагнетизм тонких пленок

2.2 Модель ферромагнитного стекла

3 Численное моделирование методом Монте-Карло

3.1 Особенности метода Монте-Карло для взаимодействующих монодисперсных систем.

3.1.1 Два типа наночастиц.

3.1.2 Граничные условия.

3.2 Основные результаты.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитные свойства пленок из ферромагнитных аморфных наночастиц»

Актуальность темы диссертации. В последнее время пленки из ферромагнитных наночастиц стали привлекать к себе большое внимание, поскольку, с одной стороны, они представляют новый объект, свойства, которого могут значительно отличаться от свойств объемного материала [1,2]; с другой стороны, они открывают возможности создания совершенно новых материалов для различных применений: в устройствах для записи информации, медицинской диагностики, химического катализа и т.д. [3™8]. Наночастицы, размер которых может составлять от единиц до сотен нанометров, получают самыми различными способами от простого химического осаждения коллоидных растворов, плазменного нанесения до химического восстановления солей металлов [9-14].

В Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН была разработана уникальная методика получения аморфных магнитных металлических наночастиц на основе лазерного электродиспергирования [15]. Главная особенность метода заключается в том, что получаемые пленки состоят из практически монодисперсных аморфных наночастиц (гранул) с дисперсией размера менее 10 %. При этом размер частиц фиксирован и зависит только от материала мишени. Отметим, что магнетизм аморфных ферромагнитных наночастиц представляет особый интерес, поскольку аморфная форма материи может обладать специфическим типом магнетизма [16-21]. Метод лазерного электродиспергирования нреставляет особый интерес, поскольку получение аморфных наночастиц чистых металлов другими методами (быстрое охлаждение жидкого расплава; напыление атомов на холодную подложку с образованием топких пленок аморфного металла; электролитическая и химическая металлизации; лазерная закалка поверхности) весьма затруднено, а для некоторых материалов и вовсе невозможно [22-26]. Такие материалы находят широкое применение в катализе, аморфность материала позволяет получать пленки с высокой концентрацией наночастиц [27], недоступной в случае кристаличе-ских наночастиц [28-36]. Таким образом, является актуальным получение аморфных магнитных наноструктурированных материалов и изучение их свойств.

Целью работы является:

1. Получение пленок из магнитных наночастиц N1 и Со с помощью технологии лазерного электродиспергирования и изучение их электрических и магнитных свойств.

2. Построение теоретической модели, позволяющей адекватно описать наблюдавшиеся при экспериментальных исследованиях особенности магнитного поведения пленок.

3. Проведение численного моделирования по методу Монте-Карло с целью проверки построенной теоретической модели и выявления особенностей поведения магнитной структуры.

Научная новизна работы состоит в решении следующих задач:

1. Впервые получены пленки из аморфных наночастиц АЧ и Со.

2. Изучены электрические и магнитные свойства полученных пленок N1 и Со.

3. Построена теоретическая модель ферромагнитного стекла, описывающая необычное магнитное поведение толстых пленок.

4. Разработан подход и нроведено численное моделирование по методу Монте-Карло для модели ферромагнитного стекла.

Здесь хочется отметить наиболее интересные особенности. В тонких пленках из наночастиц Дгг толщиной 10 нм происходит формирование суперпарамагнитных кластеров с латеральным размером (100-150) нм, состоящих из большого числа 3 х 103) наночастиц. В толстых пленках, толщиной 50 нм происходит формирование ферроммагнитного стекла с аномальным температурным поведением намагниченности.

Практическая значимость работы. Впервые получены пленки из аморфных наночастиц ЛГ? и Со, которые представляют большой интерес в различных областях: в устройствах для записи информации, медицинской диагностики, химического катализа и т.д.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Метод лазерного электродиспергирования позволяет получить пленки из аморфных наночастиц ЛАг, размер которых составляет 2.5 нм, и Со, размер которых составляет 3.5 нм.

2. Тонкие пленки Л7?' толщиной ~ 10 нм характеризуются суперпарамагнитным поведением. При этом образуются магнитные кластеры с латеральным размером (100 — 150) им, которые состоят из 3 х 103 наночастиц.

3. Магнитное поведение толстых пленок /V? толщиной ~ 50 нм может быть описано в рамках модели ферромагнитного стекла, в которой размер локальной магнитной упорядоченности и переходные области характеризуются единой корреляционной длиной.

4. Корреляционная длина С определяется отношением обменной энергии и энергии анизотропии и может меняться с температурой.

5. Численное моделирование по методу Монте-Карло согласуется с предсказаниями модели ферромагнитного стекла.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинарах лабораторий Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе, и на Всероссийском симпозиуме "Нанофизика и наноэлектроника" (Институт физики микроструктур РАН, Нижний Новгород, 2006, 2008 и 2010 гг.)

Публикации. По результатам исследований, проведенных в диссертации, опубликовано 8 статей (их список приведен в конце диссертации).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы. Диссертация содержит 72 страницы текста, включая 24 рисунка. Список цитируемой литературы содержит 68 наименований.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Ильющенков, Дмитрий Сергеевич

3.2 Основные результаты

Прежде всего был исследован случай отсутствия дииоль-дипольного взаимодействия. В этом случае согласно (3.5), (3.2) и (3.3) поведение системы определяется единственным параметром 7 = 3 /КиУ!п то есть отношением обменной энергии к энергии анизотропии для отдельной гранулы. На Рис. 3.1.а представлен случай 7 = 0, что соответствует отсутствию обмена. Естественно в этом случае распределение магнитных моментов отдельных гранул случайно и крупномасштабная доменная структура отсутствует. На Рис. 3.1.Ь и 3.1.с представлено распределение моментов для 7 = 1 и 7 = 2 соответственно. Видны появление крупномасштабной упорядоченности и рост доменов с увеличением параметра 7. Отметим, что в моделируемой ситуации, для отдельных доменов сПуМ ф 0. На Рис. 3.2 представлена зависимость характерного размера домена от параметра 7. Полученный результат согласуется с предсказанной выражением (2.17) теоретической зависимостью. Результаты моделирования с учетом дииоль-дипольного взаимодействия представлены на Рис. 3.1.с1. При этом параметры выбирались применительно к пленкам наночастиц N1, полученным в ФТИ им. А.Ф. Иоффе: константа анизотропии Ки = 8 • 104Дж/м3, диаметр гранулы Б — 2.5 нм, магнитный момент гранулы М = 400/1в, обменная энергия варьировалась. На'Рис. 3.1.(1 представлено распределение магнитных моментов при 7 = 1.25. Как видно из рисунка, распределение магнитных моментов в отдельном домене при этом носит вихревой характер.

Проведенное компьютерное моделирование показало, что в полном согласии с полученными ранее аналитическими результатами, система разбивается на кластеры, или "домены", из наночастиц, с практически коллинеарпо-ориентированными магнитными моментами. Размер "доменов" зависит от соотношения энергий обменного взаимодействия и случайной анизотропии, в полном соответствии с полученным аналитически выражением для длины корреляции в модели ферромагнитного стекла. Для квазидвумерной системы предсказана структура взаимной ориентации магнитных моментов, относящаяся к случаю сильного диполь-динольного взаимодействия между отдельными гранулами.

Компьютерное моделирование показало, что наблюдаемое экспериментально увеличение остаточной намагниченности с ростом температуры является результатом уменьшения с температурой анизотропии наночастиц либо увеличения с температурой прямого обмена между наночастицами (см. Рис. 3.3 и 3.4).

На основании экспериментальных данных, а также результатов аналитических вычислений и компьютерного моделирования мы заключили, что структуры, образованные ферромагнитными наночастицами, характеризующимися наличием слабого прямого обмена и случайной анизотропии формы, имеют свойства ферромагнитных стекол.

Структура намагниченности образуется из "доменов", размер которых определяется соотношением слабого межгранулыюго прямого обмена и случайной анизотропии. Для квазидвумерных структур диполь-дииольные силы становятся определяющими и ответственными за образование вихреподобных картин намагниченности.

Была выполнена серия расчетов для объяснения экспериментальных результатов, полученных на пленках толщиной 10 нм из наночастиц N1 в скрещенных магнитных полях (см. параграф 1.5 и Рис. 1.16). Расчет проводился следующим образом. Генерировалась структура, состоящая из 50x50 частиц, оси анизотропии которых направлены случайным образом в плоскости пленки. Далее прикладывалось магнитное поле в плоскости пленки, и проводился расчет отклика намагниченности на изменение магнитного поля от 0 до 500 Гс, достаточного, чтобы вывести намагниченность в насыщение. Затем магнитное иоле линейно уменьшалось до нуля, при этом в образцах продолжала существовать остаточная намагниченность. На следующем этапе, к образцу прикладывалось магнитное поле параллельно плоскости пленки и перпендикулярно первоначальному направлению. Помимо этого, для образца проводился расчет петли гистерезиса в полях г£500 Гс. Полученные результаты усреднялись по нескольким реализациям структур. В результате были подобраны параметры модели, при которых численный расчет хорошо описывает полученные экспериментальные данные (см. Рис. 3.5 и Рис. 1.16). Структура магнитных моментов, соответствующая найденным параметром модели представлена на Рис. 3.6.

С помощью моделирования систем состоящих из магнитных и немагнитных наночастиц показана возможность использования метода лазерного электродиспергирования для получения пленки с магнитным туннельным переходом, состоящей из чередующихся слоев металлических наночастиц с разными значениями коэрцитивного ноля. В таких материалах должен наблюдаться эффект гигантского туннельного магнитосопротивления, поскольку намагниченность в разных слоях, по-разному зависит от приложенного внешнего магнитного поля. Такой материал может быть использован при создании новых спинэлектронных устройств: магнитных сенсоров, магнитных ячеек памяти.

ЧМч\| —| I сЧ- //Ч / ^

Ч - * Ч Ф * f + I ч\ч

Ч * f 4 •чю*-»-*-».». ^ ^ ж-ч » V ^ Ч/ / ч. * / ♦ * ч>*

-/ t чч*

С Ц-^-^-л^чч^ч ч. ч ч ч ч-»--* »»

ЧЧЧ\ лчччч Л\\ЧИ л-^чччччччччЧ ИИ /^жччччччч\\\\ ч $ * * » * ч % ч ЧЧ^>о*.*-о».ЧЧЧ V £ $ —* * Ч Ч \ Л

-1 * 1 Ч Ч ^чч^чччЧ^ Ч \ \ чч^-^^чч Ч { / г М 1 М ь Ч I Ч ХЧ-»// —чЧЧ ч ч Ч Ч ? \ ч чч Ч ^ ч Ч Ч ^

ЧччжЧЧЧ И' *-*-ЧЧ Ч Ч4**^ ччч-^ч

ЧЧЧЧЧЧ * * * ** <

ЧЧЧЧ \ЧЧ< I - / t * ч ж

1 4 t} I //-«Л

А * 1 Ч У* * * * * /~*"Ч у Ь ф \ 4 * + * 4 в-«*-^, > ■» > -+-У ^С.*-»-"*. Ч 4 4 * 4 ж****. 4 * * 4 г^» -•V/ / У * * 4 ».-<4

И >

1111 \\ с1 жм?

АМ ♦ Г//// « < ttftfftf/

1 ш ш

ИИ 1 ^с^'///////^ и ччч

Рис. 3.1: Распределение магнитных моментов в пленке: а), Ь), с) - при отсутствии диполь-дипольного взаимодействия и значешшх параметра 7, определяющего отношение обмен-но11 энергии к энергии анизотропии, равного 7 = 0,1,2 соотвотстиепио; (1) - с учетом диполь-диполыюго взаимодействия при значениях константы анизотропии Ки — 8 • 10'1 Дж/см3, магнитного момента гранулы М = 400/л# и параметра 7 — 1.25. У

Рис. 3.2: Зависимость отношения корреляционной длины Ь к диаметру гранул О от параметра 7 при отсутствии диполь-дипольного взаимодействия.

Шаги симуляции

Рис. 3.3: Зависимость намагниченности образца от энергии анизотропии, полученная при численном моделировании. Этап I: Уменьшение магнитного поля от величин, соответствующих насыщению намагниченности (М = М5), до нуля. Этап II: Рост намагниченности в нулевом магнитном поле с уменьшением константы анизотропии.

Рис. 3.4: Зависимость намагниченности образца от обменной энергии, полученная при численном моделировании. Этап I: Уменьшение магнитного поля от величин, соответствующих насыщению намагниченности (М = Ма), до нуля. Этап II: Рост намагниченности в нулевом магнитном поле с увеличением константы обмена.

-400 -300 -200 -100 0 100 200 300 400

Магнитное поле (Гс)

Рис. 3.5: Результаты численного моделирования с помощью метода Монте-Карло намагничивания в скрещенных магнитных полях пленки N1 толщиной 10 нм.

60 У Ч Ч М М-*" ^ /^»чА/^чу Н У

-ММНчаУУ Уааа-«^у у у у уааЧ * У а—У у У--Ч * * 4 * /^»ччч Ч ь Ч У М Ч ^ЛЖУ/уахч-/ М Н Ч-*.у М М УА^ЧЧ Ч М И Ч 4 4 к 4 ^чцчч-к// ММ/АЧЧН*

УАЧЧЧЧЧЧАА^УУЧЧ * * \ V Ч Ч^-»-жааж-Ч У / /ЧЧЧх*/ у М М V / Г И т УУЖААЧЧЧЧ М V V М * М * ^/^чч-»^/^ у У-^АЧЧ ч * * МУ^Л г * Ч У М\ * 4 уа^ач-^-АУ МИ Ч->-АУ t * * 4 4 жхч М У ч Ч^-У У 4 //жж-^у Ч ♦ 4 У /^Ч ч А^у/ УМ I*

ЧЧ-»-У У * У уаа«—»—.**.-».-».^ у Ч * УУ^-Ч Ч М У УЧЧ ч ч-*--''^^ ^ Ч у уу-ж/ у у ЧУУУ/ЧЧМЧЧУМЧ

Ч чч^ж// жж^-^у * ((жж* >-«-у МЧУУММ чч^/ж»-».^ у а у л

Ч Ча^-а/УУУж-«.аЧ ♦ ((улххжч ЧЧааУУ У /ж/^хч-^У у а * ММ /ж^чу у у у у-^ч Ч Ч Ч Ч У * //У^^ЧЛ^ужУ/ у у /гг^лч^жжж^ У У У у ЖУ\ у У УУ-^АЧЧЧЧ-^^У У/Ж^хч^чч^/ у у У 4 4 УУ^Ч + УажаУ/У /М/У* 4 у ^^ЧУЧЧХ-М'ЖУЖЖ^ЖЖ^ХЛЧЖ-./ 4 у у к» I 4 У »У/У У У У ♦ ♦ ЧУ У М^ / ЖЛ ч Ч Ч ччн^у Ж / / »чч-кжчл у +--Ч ч Ч Ч ЧУЧ^А/ УУУ/УУУУ+ Ч а^У 4 у 4 )(УХЧ У ч-к-^^жжж-кч-к^чч у ♦/и УУУУч*ж/ У У М М у у у у^чч У ни у учх^-ж У УМ учч^ч-^

У у У Улгч у у У М г V V ч Ч УМ ужжж+.чуч-к-м'-м-^^ччччч н М у у ЧЧЧЧЧ^^^^-у 4 М у у у /ЖЧУУУч^^-ж^жж»у /Ж/ЧЧ ч М ♦ У У у/ужчу у ч ч у ЛГ

4 У УЖчУЧ-*--*-к*Чч*чЧ / у У 4.

Пужчуч^ччччч^ М У М 1 4 УУччан-^ЧЧЧ М У У Ч Ч Чн-АЧЧ ( ♦ I ♦ м м М * *

Ч уч*жжжжжжу УУ/УММЧ у ч^жж/ужжж/ У/УМНп ^ЖАУУУУ/ЖЖЖУЖУУММ

М У У У У V Ч чх^--*-^-*-^ Ч Ч М МММ* ^чч^жж^чччун^чи ♦ У + Ч Ч ЧЧУ ^жжжжж^чуччуу Ч Ч а у ММ * Ч Уччч*^чуч М/жуч^чуЧ ЧЧ^У / у * * ч Ч Н ЧЧА4^-*-ччЧЧ ч^а у у м

Ч Ч^чч-^чу Ч Ч Ч Ча-^А + Ч Ч Ч ч Ч-*-а У У У у уч+чччч \ Ч ЧЧЧАА-^Ч МЧЧЧЧЧАУУ У f

4 У ************ * * У у М Ч Ч**чччу ч Ч Ч а а.а а Ч У ^»чччучж-/ у у у У М У У У * ЧЧЧЧ Н М * 1 * у%—ччччччччч.чч Ч * У У--чччЧчж/ у у 1 У/ м ♦ * УЧЧж-*.чЧЧ Ч Ч II Ч »1 уч-м^-ччччучч^чу Ч ♦ У У аЧЧЧЧ^аУ М ♦ М + ♦ Ч УЧчхч-*.жч Ч Ч Ч Ч Ч Ч Ч ч^>*чуучч-»-^чу Ч Ч М У У Ч Ч Уч»-*/ * * У ИН учччх^ху Ч ЧИН )|чжжжччччч^чу*| н М УЧЧ у^—ж* * у

• М М М ♦ Ч-^-А/У ♦ 1ЧЧЧЧУУУ У »жжуу у

ЧЖЖЖЧ-кУЧУ Ч + ,чж/жчччУЧ Ч Ч ч Ч Ч УЧ^^ЧЧ Ч Ч М Н Ч^У У у У У /жжж^у ЧЧММУА-^4 у Ж^ЧЧЧЧЧУ Ч ЧЧЧЧЧ^^АЧ Ч Ч + М * а-*- ч 4 /чччч^ч-кчу^ Им Ч Ч Ч Ч УЧЧА-к-ь-^чЧ Ч И / УАА ч 4 У^^^ЧЧУЧ Ч Ч Ч Ч Ч ' * Ч Ч Ч Чччч»+чч ч ) } * * * \ Ь 4 ♦ М Ч Ч Ч1

ЧЧЧЧ уч»-к-кччч Ч Ч ММУУММ У У^^чч Ч Ч Ч V Ч Ч Ч ■ ч ч Ч уч^^чу Ч НИ 4 У У УА^ж-^ч Ч Ч Ч М МЖ- . . f | « Ч Ч Н Ч + Ч^АУ У 4 М У ^АЧЧ ММ У УУ.^Ч * 4 у-чччччч у М Ч Ч^х^хЧ * НМУ/^ МуУ У УММУУгММ У А--Ч 4 УА^ЧЧЧАЧЧ ММУЧ + У^ЧЧЧЧМУ/^-^М/'УУММ чжж/ У * { ЧЧА^УУААЧЧЧААЧЧ УУУУАЧЧЧчУУУУМУУЧЧМММЧЧ ч-^ж^-А У ^ Ч ММ/ЧЧЧЧУМММЧ^ММЧ уччч^ж^-жу+^н у у у у м * Ч^-а/ у | м ча^у у 4 4

УУУУАЧЧУЧУУУУМ УУЧЧМММ уух^ж^-жу * ч -».^У/УЖЧУ^Ч Ч Ч

-♦жЖУЖ^и-^^Ч»» 4 Ч чч У 4 у У + ч ^-«-А у Ч УЧ^ у * ч Ч^А-^А Уж-^^ЖЖ у ч4 У

Рис. 3.0: Полученное с помощью метода Монте-Карло распределение намагниченности при Н=0, соответствующее размагниченной пленке N1 толщиной 10 им.

Заключение

1. Впервые получены пленки из аморфных наночастиц Ш и Со.

2. Изучены электрические и магнитные свойства полученных пленок N1 и Со.

3. Показано, что модель суперпарамагнетизма применима для описания тонких пленок N1 толщиной нм.

4. Изучено магнитное поведение толстых пленок N1 толщиной 50 нм, и показано, что в них существенно возрастает роль обменного взаимодействия между наночастицами. Магнитное поведение толстых пленок не укладывается в рамки суперпарамагнетизма.

5. В магнитных пленках с толщиной 50 нм обнаружено аномальное поведение спонтанной намагниченности структуры: ее возрастание с температурой.

6. Для описания магнитного поведения толстых пленок предложена теоретическая модель ферромагнитного стекла, представляющая собой обобщение модели случайной анизотропии.

7. Проведено численное моделирование по методу Монте-Карло для модели ферромагнитного стекла, позволившее продемонстрировать особенности магнитного поведения в зависимости от отношения обменной энергии и энергии анизотропии.

Я выражаю искреннюю благодарность моему научному руководителю С. А. Гу-ревичу за данные мне знания по физике и навыки научной работы, за постоянные внимание и поддержку. Я очень благодарен И. Н. Яссиевич и В. И. Козу-бу, С. В. Гастеву за интересное и плодотворное научное сотрудничество, а также В. М. Кожевину, Д. А. Явсину за многочисленные полезные советы и обсуждения.

Публикации автора по теме диссертации

Al] D. S. Ilyushenkov, V. I. Kozub, I. N. Yassievich, et al., Ferromagnetic glass on the base of aggregates of Ni amorphous nanogranules // J.Magn.Magn.Mater., 323(11), 1588-1592 (2011).

A2] D. S. Ilyushenkov, V. I. Kozub, D. A. Yavsin, et al., Magnetic properties of self-assembled nanostructure films on the base of amorphous Ni granules // J.Magn.Magn.Mater., 321(5), 343-347 (2009).

A3] Б. Б. Кричевцов, С. В. Гастев, Д. С. Ильющенков и др., Магнитные свойства массивов наночастиц кобальта на поверхности CaF2(110)/Si(001) // ФТТ, 51(1), 109-117 (2009).

А4] Д. С. Ильющенков, В. И. Козуб, И. Н. Яссиевич, Формирование доменов в пленках магнитных наночастиц со случайным распределением осей анизотропии // ФТТ, 49(10), 1853-1857 (2007).

А5] Д. С. Ильющенков, М. А. Одноблюдов, Д. А. Явсин и др. Магнитные плёнки из монодисперсных никелевых наночастиц // Институт физики микроструктур РАН, симпозиум "Нанофизика и наноэлектроника", 2, 293-294 (2006).

А6] Д. С. Ильющенков, С. В. Гастев, В. И. Козуб и др. Магнитные свойства пленок из наночастиц никеля и кобальта // Институт физики микроструктур РАН, симпозиум "Нанофизика и наноэлектроника", 2, 265-266 (2008).

А7[ Д. А. Андроников, Д. С. Ильющенков, С. А. Гуревич и др., Магнитосо-противление гранулированных пленок, состоящих из наночастиц Со, полученных методом лазерного электродиспергирования // Институт физики микроструктур РАН, симпозиум "Нанофизика и наноэлектроника" 2, 377-378 (2010).

А8] Д. С. Ильющенков, В. И. Козуб, И. Н. Яссиевич, Ферромагнитные стекла на основе наночастиц никеля // Институт физики микроструктур РАН, симпозиум "Нанофизика и наноэлектроника" 2, 386-387 (2010).

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ильющенков, Дмитрий Сергеевич, 2011 год

1. Fruchart, 0. Self-organization on surfaces: Foreword / O. Fruchart // C. R. Phys. - 2005. - Vol. 6, no. 1. - Pp. 3-9.

2. Kruis, F: E. Synthesis of nanoparticles in the gas phase for electronic, optical and magnetic applications a review / F. E. Kruis, H. Fissan, A. Peled // Aerosol Sci.— 1998.- Vol. 29, no. 5-6. — Pp. 511-535.

3. Single-domain magnetic pillar array of 35 nm diameter and 65 gbits/in.2 density for ultrahigh density quantum magnetic storage / S. Y. Chou, M. S. Wei, P. R. Krauss, P. Fischer // J. Appl. Phys. 1994,- Vol. 76, no. 10.- Pp. 6673-6675.

4. Chou, S. Y. Patterned magnetic nanostructures and quantized magnetic disks / S. Y. Chou // Proc. IEEE. 1997,- Vol. 85, no. 4. - Pp. 652-671.

5. Krauss, P. R. Fabrication of planar quantum magnetic disk structure using electron beam lithography, reactive ion etching, and chemical mechanical polishing / P. R. Krauss, S. Y. Chou // J. Vac. Sci. Technol. B. 1995,- Vol. 13, no. 6.-Pp. 2850-2852.

6. Anderson, E. H. Holographic lithography with thick photoresist / E. H. Anderson, C. M. Horwitz, H. I. Smith // Appl. Phys. Lett.— 1983.— Vol. 43, no. 9.— Pp. 874-875.

7. Arrays of gated field-emitter cones having 0.32 /im tip-to-tip spacing / C. O. Bozler, C. T. Harris, S. R. D. D. Rathman et al. // J. Vac. Sci. Technol. B. — 1994. Vol. 12, no. 2. - Pp. 629-632.

8. Large area high density quantized magnetic disks fabricated using nanoimprint lithography / W. Wu, B. Cui, X.-Y. S. W. Zhang et al. // J. Vac. Sci. Technol. B. — 1998. Vol. 16, no. 6. — Pp. 3825-3829.

9. Synthesis and atomic-level characterization of ni nanoparticles in al2o3 matrix / D. Kumar, S. J. Pennycook, A. Lupini et al. // Applied Physics Letters. — 2002. — Vol. 81, no. 22. Pp. 4204-4206.

10. Schwarzer, H.-C. Experimental investigation into the inñuenve of mixing on nanoparticle precipitation / H.-C. Schwarzer, W. Peukert // Chem. Eng. S¿ Techn. 2002, — Vol. 25, no. 6. — Pp. 657-661.

11. Carbon-coated fe-co(c) nanocapsules prepared by arc discharge in methane / X. L. Dong. Z. D. Zhang, S. R. Jin, B. K. Kim // J. Appl. Phys.— 1999.-Vol. 86, no. 12. Pp. 6701-6706.

12. Sun, S. Size-controlled synthesis of magnetite nanoparticles / S. Sun, H. Zeng // J. Am. Chem. Soc. — 2002. Vol. 124. - Pp. 8204-8205.

13. Preparation and properties of magnetite and polymer magnetite nanoparticles / P. A. Dresco, V. S. Zaitsev, R. J. Gambino, B. Chu // Langmuir. — 1999. — Vol. 15. Pp. 1945-1951.

14. Magnetic nanoparticles: synthesis, ordering and properties / M. Vázquez, C. Luna, M. P. Morales et al. // Physica B. 2004. - Vol. 354. - Pp. 71-79.

15. Granulated metal nanostructure deposited by laser ablation accompanied by cascade drop fission / V. M. Kozhevin, D. A. Yavsin, V. M. Kouznetsov et al. // J. Vac. Sci. Tech. B. 2000. - May/June. - Vol. 18(3). - Pp. 1402-1405.

16. Chikazumi, S. Physics of Ferromagnetism / S. Chikazumi. — Oxford University Press, 2009. P. 668.

17. С. D. Graham, J. Magnetic properties of amorphous alloys / J. C. D. Graham, T. Egami // Ann. Rev. Mater. Sci. 1978. - Vol. 8. - Pp. 423-457.

18. Egami, T. Magnetic amorphous alloys: physics and technological applications / T. Egami // Rep. Prog. Phys. 1984. - Vol. 47. - P. 1601.

19. Tsuei, С. C. Magnetization distribution in an amorphous ferromagnet / С. C. Tsuei, H. Lilienthal // Phys. Rev. — 1976. — Vol. 13B. — Pp. 4899-4906.

20. Cargill, G. S. Ferromagnetism in amorphous solids / G. S. Cargill // AIP Conf. Proc. 1975. - Vol. 24. - P. 138.

21. Mizoguchi, T. Magnetism in amorphous alloys / T. Mizoguchi // AIP Conf. Proc. — 1976. — Vol. 34. P. 286.

22. Судз.уки, К. Аморфные металлы / К. Судзуки, X. Фудзимори, К. Хасимото; Ed. by Ц. Масумото, — М.: Металлургия, 1987, — Р. 328

23. Золотухин, И. В. Физические свойства аморфных металлов / И. В. Золотухин.— М.: Металлургия, 1986. — Р. 176.

24. Вайнгард, У. Ведение в физику кристаллизации металлов / У. Вайнгард; Ed. by С. Уманский. — М.: Мир, 1967. Р. 171.

25. Davies, Н. A. The formation, structure and crystallization of non-crystalline nickel produced by splat-quenching / H. A. Davies, J. B. Hull // Journal of Materials Science. 1976. - Vol. 11. - Pp. 215-223.

26. Поверхностные явления и фазовые превращения в конденсированных пленках / Н. Т. Гладких, С. В. Дукарой, А. П. Крышталь et al.; Ed. by H. Т. Гладких. — Харьков: ХНУ, 2004. Р. 276.

27. New size effect in the catalysis by interacting copper nanoparticles / T. Rostovshchikova, V. Smirnov, V. Kozhevin et al. // Applied Catalysis A: General.— 2005.- Vol. 296, no. 1.- Pp. 70-79.

28. Herzer, G. Grain structure and magnetism of nanocrystalline ferromagnets / G. Herzer // IEEE Trans. Magn. — 1989.- Vol. 25, no. 5. — Pp. 3327-3329.

29. Yoshizawa, Y. New fe-based soft magnetic alloys composed of ultrafine grain structure / Y. Yoshizawa, S. Oguma, K. Yamauchi // J. Appl. Phys. — 1988. — Vol. 64, no. 10. Pp. 6044-6046.

30. Herzer, G. Domain observation on nanocrystalline material / G. Herzer // J. Appl. Phys. 1991. - Vol. 69, no. 8. — Pp. 5325-5327.

31. Magnetic properties of fine crystalline fe-p-c-cu-x alloys / Y. Fujii, H. Fujita, A. Seki, T. Tomida // J. Appl. Phys. 1991. - Vol. 70, no. 10. - Pp. 6241-6243.

32. Herzer, G. Nanocrystalline soft magnetic materials / G. Herzer // J. Magn. Magn. Mater. 1992. - Vol. 112, no. 1-3. - Pp. 258-262.

33. Herzer, G. Magnetization process in nanocrystalline ferromagnets / G. Herzer // Mater. Sci. Eng. 1991. - Vol. A133. - Pp. 1-5.

34. Yoshizawa, Y. Magnetic properties of fe-cu-m-si-b (m = cr, v, mo, nb, ta, w) alloys / Y. Yoshizawa, K. Yamauchi // Mater. Sci. Eng. — 1991. — Vol. A133.— Pp. 176-179.

35. High saturation magnetization and soft magnetic properties of bcc fe-zr-b and fe-zr-b-m (m transition metal) alloys with lianoscale grain size / K. Suzuki, A. Makino, N. Kataoka et al. // Mater. Trans. JIM. — 1991.— Vol. 32, no. 1,— Pp. 93-102.

36. A.Makino. Soft magnetic properties of nanocry stallinefe-m-b(m=zr, hf, nb) alloys with high magnetization / A.Makino, A.Inoue, T.Masumoto // Nanostr. Mater. 1995. - Vol. 6, no. 1. — Pp. 985-988.

37. Note, C. Poly(ethyleneimine) as reducing and stabilizing agent for the formation of gold rianoparticles in w/o microemulsions / C. Note, S. Kosmella, J. Koetz //

38. Colloids and Surfaces A: Physicochernical and Engineering Aspects.— 2006.— Vol. 290, no. 1-3. Pp. 150-156.

39. Peukert, W. Control of aggregation in production and handling of nanoparticles / W. Peukert, H.-C. Schwarzer, F. Stenger // Chemical Engineering and Processing. 2005. — Vol. 44, no. 2. - Pp. 245-252.

40. On narxoparticle aggregation during vapor phase synthesis / A. Singhal, G. Skandan, A. Wang et al. // Nanostructured Materials. — 1999.— Vol. 11, no. 4. — Pp. 545-552.

41. Self-assembling effects in monodispersive metal nanostructures / S. A. Gurevich, V. M. Kozhevin, D. A. Yavsin et al. // Proc. 12th Int. Symp. "Nanostructures: physics and technology". — 2004. — P. 209.

42. Joy, P. A. The relationship between field-cooled and zero-field-cooled susceptibilities of some ordered magnetic systems / P. A. Joy, P. S. A. Kumar, S. K. Date // Journal of Physics: Condensed Matter. — 1998. — Vol. 10, no. 48. — P. 11049.

43. Zvezdin, A. K. Modern Magnetooptics and magnetooptical materials / A. K. Zvezdin, V. A. Kotov. — Institute of Physics Publ., Bristol, Philadelphia, 1997. — P. 386.

44. Gittleman, J. I. Superpararaagnetism and relaxation effects in granular ni — S102 and ni — 0/203 films / J. I. Gittleman, B. Abeles, S. Bozowski // Phys. Rev. В.— 1974. — Vol. 9, no. 9. Pp. 3891-3897.

45. Sellmyer, D. Advanced Magnetic Nanostructures / D. Sellmyer, R. Skomski; Ed. by D. Sellmyer, R. Skomski. — Springer, 2005. — P. 514.

46. The defining length scales of mesomagnctism: A review / C. L. Dennis, R. P. Borges, L. D. Buda et al. // J. Phys.: Condens. Matter.— 2002,— December. Vol. 14, no. 49.-Pp. R1175-R1262.

47. Surface-enhanced magnetism in nickel clusters / S. E. Apsel, J. W. Emmert, J. Deng, L. A. Bloomfield // Phys. Rev. Lett. — 1996. — Feb. — Vol. 76, no. 9. — Pp. 1441-1444.

48. Ильюхценков, Д. С. Формирование доменов в пленках магнитных наноча-стиц со случайным распределением осей анизотропии / Д. С. Ильющенков, В. И. Козуб, И. Н. Яссиевич // ФТТ. 2007. - Vol. 49, по. 10. - Pp. 1853-1857.

49. Cullity, L. С. Introduction to Magnetic Materials / L. C. Cullity. — Addison-Wesley, 1972. — P. 666.

50. Superparamagnetism and magnetic properties of ni nanoparticles embedded in sio-2 / F.' C. Fonseca, G. F. Goya, R. F. Jardim et al. // Phys. Rev. B. 2002. -Sep. - Vol. 66, no. 10. - P. 104406.

51. Superparamagnetic properties of nickel nanoparticles in an ion-exchange polymer film / M. Yoon, Y. Kim, Y. M. Kim et al. // Materials Chemistry and Physics.— 2005. — Vol. 91, 110. 1. Pp. 104 - 107.

52. Nickel nanoparticles obtained by a modified polyol process: Synthesis, characterization, and magnetic properties / G. G. Couto, J. J. Klein,

53. W. H. Schreiner et al. // Journal of Colloid and Interface Science.— 2007.— Vol. 311, no. 2. — Pp. 461 468.

54. Self-organized growth of nanosized vertical magnetic co pillars on au(lll) / O. Fruchart, M. Klaua, J. Barthel, J. Kirschner // Phys. Rev. Lett. — 1999.— Oct. —Vol. 83, no. 14.- Pp. 2769-2772.

55. Overcoming the dipolar disorder in dense cofe nanoparticle ensembles: Supcrferromagnetism / S. Bedanta, T. Eimuller, W. Kleemann et al. // Phys. Rev. Lett. 2007. - Apr. - Vol. 98, no. 17.- P. 176601.

56. Alben, R. Random anisotropy in amorphous ferromagnets / R. Alben, J. J. Becker, M. C. Chi // Journal of Applied Physics.- 1978,- Vol. 49, no. 3.— Pp. 16531658.

57. Herzer, G. Nanocrystalline soft magnetic materials / G. Herzer // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1996. — Vol. 157-158. — Pp. 133-130.

58. Vinokur,, V. M. One-dimensional spin chain in a random anisotropy field / V. M. Vinokur, M. B. Mineev, M. V. Feigelman // Zh. Eksp. Teor. Fiz. 1981. -Vol. 81.-P. 2142.

59. Skoinski, R. Simple Models of Magnetism / R. Skomski. — Oxford University Press, 2008. P. 349.

60. Guimaraes, A. P. Principles of Nanomagnetism / A. P. Guimaraes. — Springer, 2009. — P. 224.

61. Skomski, R. Permanent Magnetism / R. Skomski, J. Coey. — Taylor and Francis, 1999. P. 416.

62. Bozorth,' R. M. Ferromagnetism / R. M. Bozorth. — Wiley-IEEE Press, 1993. -P. 992.

63. Monte carlo studies of the dynamics of an interacting monodispersive magnetic-particle system / J.-O. Andersson, C. Djurberg, T. Jonsson et al. // Phys. Rev. B. 1997. - Dec. - Vol. 56, no. 21. - Pp. 13983-13988.

64. A computational and experimental study of exchange coupling in fept self-organized magnetic arrays / O. Chubykalo-Fesenko, K. Guslienko, T. Klemmer et al. // Physica B: Condensed Matter. — 2006. — Vol. 382, no. 1-2. Pp. 235244.

65. Binder, K. Monte Carlo simulation in statistical physics: an introduction / K. Binder; Ed. by K. Binder. Springer, 1978. — P. 376.

66. Modelling of interaction effects in fine particle systems / R. W. Chantrell, G. N. Coverdale, M. E. Hilo, K. O'Grady // J. Magn. Magn. Mater. 1996.-Vol. 157-158. — Pp. 250 - 255. — European Magnetic Materials and Applications Conference.

67. Calculations of the susceptibility of interacting superparamagnetic particles / R. W. Chantrell, N. Walmsley, J. Gore, M. Maylin // Phys. Rev. B. 2000. -Vol. 63, no. 2. - P. 024410.

68. Neel, L. / L. Neel // Ann. Geophys. (C.N.R.S). 1949. - Vol. 5. - Pp. 99-136.