Некоторые особенности процессов переноса в магнитоупорядоченных средах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

Московский государственный университет

_имени М.В. Ломоносова_

Физический факультет

На правах рукописи

ШЕВЕРДЯЕВА Полина Макаровна

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА В МАГНИТОУПОРЯДОЧЕННЫХ СРЕДАХ

Специальность 01.04.11 - физика магнитных явлений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва, 2006

Работа выполнена на кафедре магнетизма физического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

кандидат физико-математических наук, доцент Н.С. Перов

доктор физико-математических наук, г.н.с. Н.Г. Бебенин

доктор физико-математических наук, профессор П.Н. Стеценко

Ведущая организация

Институт металлургии и материаловедения имени A.A. Байкова Российской Академии Наук

Защита состоится " октября 2006 года в 16-00 часов на заседании диссертационного совета К 501.001.02 в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова по адресу: 119992 ГСП-2, г. Москва, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, аудитория ЮФА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.

Автореферат разослан сентября 2006 года.

Ученый секрета] диссертацион но| кандидат физию

И. А. Никанорова

Общая характеристика работы

Актуальность темы

В последние годы уделяется большое внимание исследованию влияния магнитного поля на процессы электронного и ионного переноса в различных системах. В диссертационной работе рассмотрены два важных аспекта влияния магнитного поля на процессы переноса — на ионный перенос в электрохимических системах и на электронный перенос в аморфных магнитных материалах.

Исследование явлений, происходящих в электрохимических системах, важно как с прикладной, так и с фундаментальной точек зрения. В диссертации рассматривается влияние магнитного поля на один из важнейших электрохимических показателей - на электродный потенциал металлов. Детальное исследование этого эффекта необходимо для понимания механизмов влияния магнитного поля на многие электрохимические процессы, связанные с электродным потенциалом (например, на электроосаждение и коррозию в магнитном поле), и на причины этого влияния, которые до сих пор еще остаются не до конца установленными. До сих пор не до конца выяснено, что отвечает за изменение электродного потенциала в магнитном поле — магнитное поле или намагниченность образца, и для заданного ферромагнитного или неферромагнитного материала нельзя сказать достоверно, будет ли наблюдаться изменение его электродного потенциала в магнитном поле.

Не меньший интерес представляют магнитостатические и кинетические свойства лент аморфных сплавов на основе Со, Подобные сплавы широко используются в технике для создания датчиков магнитного поля. При изучении процессов переноса в аморфных лентах различного состава основное внимание уделяется эффекту гигантского магнитоимпеданса, который наблюдается на переменном токе в широком

диапазоне частот. Аморфные ленты на основе Со вызывают особенный интерес в качестве материала для датчиков на основе этого эффекта, поскольку обладают близкой к нулю магнитострикцией (менее 10"7). В то же время кинетические эффекты в аморфных лентах на постоянном токе, такие как эффект Холла и магнитосопротивление, изучены гораздо слабее, хотя, как показывает опыт исследований в кристаллических материалах, подобные данные необходимы для установления механизмов электронного транспорта и взаимодействия магнитной и электронной подсистем материала в формировании его свойств [1].

Цели работы состояли в следующем:

исследовать влияние магнитного поля на электродный потенциал электродов Ре, N1, Со и некоторых других ферромагнитных и неферромагнитных материалов в растворах солей различных кислот; исследовать изменение полевой зависимости электродного потенциала от концентрации электролита;

исследовать магнитостатические свойства ленты аморфного металлического сплава на основе Со (Соб6Ге4В/отожженной при различных температурах, меньших температуры кристаллизации; исследовать при различных температурах эффект Холла и магнитосопротивление ленты аморфного металлического сплава на основе Со, отожженной при различных температурах, меньших температуры кристаллизации;

выявить взаимосвязь магнитостатических и гальваномагнитных свойств этих лент.

В ходе выполнения работы решались следующие задачи:

создание установки, позволяющей исследовать влияние магнитного

поля на электродный потенциал;

исследование влияния магнитного поля на электродный потенциал ферромагнитных (железа, никеля, кобальта, пермаллоя) и некоторых неферромагнитных материалов в различных электролитах; создание установки, позволяющей исследовать влияние магнитного поля на магнитотранспортные свойства аморфных лент при различных температурах;

исследование влияния отжига на магнитостатические и магнитотранспортные свойства аморфных быстрозакаленных сплавов.

Научная новизна

Обнаружено влияние величины магнитного поля и концентрации электролита на электродный потенциал ряда металлов; предложена феноменологическая модель, объясняющая влияние магнитного поля на электродный потенциал.

Впервые показано, что изменение электродного потенциала железного электрода в хлориде железа (III) является линейной функцией логарифма концентрации электролита при концентрациях от 0.005 моль/л до 0.1 моль/л.

Впервые исследовано влияние процессов частичной кристаллизации на эффект Холла и магнитосопротивление лент аморфного металлического сплава на основе Со [Co^Fe^B^Siis], отожженных на воздухе и в вакууме, найдена корреляция в поведении коэффициентов аномального эффекта Холла и сопротивления.

Обнаружено появление положительного магнитосопротивления в лентах аморфного сплава Сой6Ре4Впосле их отжига при температурах от 350°С до 400°С.

Научная и практическая ценность • Созданы:

1) автоматизированная установка, позволяющая исследовать влияние магнитного поля на электрохимические процессы в полях до 6 кЭ при комнатных температурах;

2) автоматизированная установка, позволяющая проводить исследования магнитотранспортных свойств образцов в полях до 16 кЭ при температурах от 4.3К до комнатных.

Установлены факторы, обуславливающие изменение электродного потенциала ферромагнитных металлов под влиянием магнитного поля.

Предложена модель, объясняющая появление положительного магнитосопротивления в лентах аморфного сплава Со6йЕе4В1481ц при температурах от 350°С до 400°С.

Достоверноет ь

Достоверность результатов обеспечивается хорошей повторяемостью результатов и использованием хорошо обоснованных методик.

Апробация работы

Результаты исследований, составляющие основу диссертации, представлялись на следующих конференциях и семинарах:

- НМММ-2002, Москва, Россия, 24 - 28 июня 2002 года

- 1СМ 2003, Рим, Италия, 27 июля - 1 августа 2003 года

- Ломоносов-2006, Москва, Россия, 12 апреля 2006 года

- IWNS-2006, Oviedo, Spain, 20 - 23 июня 2006 года.

Личный вклад автора

Автоматизированные установки для измерения электродного потенциала металлов и для измерения гальваномагнитных свойств пленок созданы лично автором. Самостоятельно написано программное обеспечение для управления установками. Подготовка образцов и измерения магнитных и транспортных свойств также проводились лично автором. Обсуждение и анализ полученных экспериментальных результатов проводились авторами соответствующих работ совместно.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов и списка литературы. Она изложена на 133 страницах и проиллюстрирована 52 рисунками. Список цитируемой литературы содержит 106 наименований.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность рассматриваемой темы, научная новизна и практическая ценность проведенных исследований, а также сформулирована цель и перечислены задачи работы. Приводится список публикаций и указывается личный вклад автора,

В первой главе приведен обзор литературы. Первая часть обзора (параграф 1.1) посвящена влиянию магнитного поля на электродный потенциал.

Электродным потенциалом называют э.д.с. электрохимической цепи, построенной из стандартного водородного электрода и электрода

окислительно-восстановительной полуреакции. Как было показано многими авторами [2], при помещении второго электрода в магнитное поле величина электродного потенциала изменяется. Для железного электрода величина изменения всегда положительна и достаточно велика -в поле 8 кЭ были получены значения смещения электродного потенциала ДЕ до 80 мВ [2]. Результаты сильно зависят от типа и концентрации электролита, в котором находится электрод. Величина дЕ при этом нелинейно зависит от поля, намагниченности и концентрации электролита и не имеет насыщения в магнитном поле. Данные для остальных материалов противоречивы: некоторые исследования обнаруживают влияние магнитного поля на электродный потенциал никеля, кобальта и некоторых неферромагнитных материалов [3], другие отрицают наличие этого влияния [4]. Основные модели электрохимии показывают, что для железного электрода в магнитном поле 10 кЭ величина ДЕ не должна превышать величины порядка 10 мкВ, то есть на три порядка меньше, чем экспериментально полученные значения. С другой стороны, модели магнитогидродинамики [4] не могут объяснить исключительную роль ферромагнетизма в данном эффекте, так как в больших магнитных полях эффект должен наблюдаться для всех материалов.

Вторая часть обзора (параграф 1.2) посвящена кинетическим эффектам в аморфных магнитных лентах. В ней приводятся основные теоретические понятия, методика расчета гальваномагнитных характеристик и полученные к настоящему времени результаты по влиянию отжига на магнитостатические и гальваномагнитные свойства аморфных магнитных лент. Основное внимание в этой части уделяется влиянию отжига на магнитостатические и гальваномагнитные свойства аморфных магнитных лент на основе Со. Данные ленты хорошо исследованы с точки зрения влияния отжига на их магнитоимпедансные

свойства. К настоящему моменту основные исследования по влиянию структурной релаксации на гальваномагнитные свойства проведены для лент на основе железа [5]. Гальваномагнитные свойства аморфных лент на основе кобальта исследованы только в аморфном и кристаллическом состояниях [6]. Сопоставление данных магнитоимпедансных и гальваномагнитных измерений могло бы дать новые сведения о структуре этих лент.

Вторая глава посвящена вопросам методики эксперимента и установкам, изготовленным автором. В параграфе 2.1 описывается установка по исследованию влияния магнитного поля на электрохимические процессы. Установка позволяет исследовать изменение электродного потенциала под влиянием магнитного поля при комнатных температурах в полях до 6 кЭ. Работа установки и обработка результатов измерений полностью автоматизированы. Приводится блок-схема установки, описаны назначение компонентов, алгоритм работы программного обеспечения и методика расчета величины сдвига электродного потенциала ДЕ в магнитном поле. В параграфе 2.2 приводятся данные об образцах для электрохимических исследований. Использовались ферромагнитные электроды - Ре (0.9999), N1 (0.9999), Со (0.9999), Ру (45% №) - и неферромагнитные - Си (0.999), А1 (0.999), В1 (0.999), нержавеющая сталь 08Х18Н10. В качестве электролитов использовались РеС1з (0.01 - 0.5 моль/л), лимонная кислота (0.2 моль/л), щавелевая кислота (0.85 моль/л), уксусная кислота (0.03 моль/л), сернокислый никель Ы1304 (0.5 моль/л) и сернокислая медь Си304 (0.5 моль/л).

Параграфы 2.3-2.5 содержат описание установки для гальваномагнитных исследований, приводится блок-схема и описание принципа работы установки. Также дано краткое описание криостата,

изготовленного для этой установки в фирме RTI (г. Черноголовка). Установка может измерять сопротивления от 10"6 Ом до 109 Ом в полях до 16700 Э и при температурах от 4.3 К до 300 К. Параграф 2.5 описывает программное обеспечение для различных режимов измерений и для обработки результатов. Автором было предусмотрено несколько режимов исследования гальваномагнитных свойств: 1) автоматическое измерение зависимости сопротивления Холла и электрического сопротивления от магнитного поля при двух ориентациях тока и поля; 2) измерение в полуавтоматическом режиме, когда экспериментатор сам выбирает точки, в которых будут проводиться измерения показателей; 3) температурное измерение сопротивления, когда параллельно снимаются значения сопротивления и температуры при нагреве или охлаждении образца. Отдельно была написана программа обработки данных, которая рассчитывает аномальную и нормальную постоянные Холла и величину магнитосопротивления.

Образцы для транспортных исследований и обоснование их выбора описаны в параграфе 2.6. Используемые аморфные ленты состава CoA6Fe4Bi4Sii5 были приготовлены методом закалки расплава в лаборатории профессора Cheol Gi Kim (Национальный университет Чунгнам, Корея) [7]. После приготовления ленты были отожжены в магнитном поле 2 Э в течение 2 минут при температурах от 200 до 450 °С (ниже температуры кристаллизации) на воздухе и в вакууме. Толщина аморфных лент составляла 20 мкм, длина образцов около 7 мм, а их ширина - 2 мм. Как показывают результаты магнитоимпедансных исследований на этих лентах, ленты, отожженные на воздухе и в вакууме, существенно отличаются по своим свойствам: ленты, отожженные на воздухе, имеют асимметричный ГМИ-профиль, в то время как ленты, отожженные в вакууме, такими свойствами не обладают [7].

Третья глава посвящена экспериментальному исследованию влияния магнитного поля на электродный потенциал металлов. Рассмотрены экспериментальные результаты для ряда ферромагнитных и неферромагнитных металлов. Из ферромагнитных материалов исследовались железо, никель, кобальт и пермаллой (45% N1), из неферромагнитных материалов - медь, алюминий, висмут и нержавеющая сталь 08Х18Н10. Наибольшая величина изменения электродного потенциала (АЕ) - 23 мВ - была достигнута для железного электрода в хлорном железе РеС13 в поле 5.5 кЭ, поэтому наиболее детально железный электрод исследовался в этом электролите. Для всех значений концентрации электролита, которая изменялась от 0.002 до 0.2 моль/л, величины ЭДС являлись нелинейными функциями приложенного магнитного поля, при уменьшении концентрации зависимости становились более линейными. Насыщения ДЕ в магнитном поле до 5.5 кЭ не происходило (см. рис. 1а).

2000 4000

Магнитное поле, Э

0.01 0.1 Концентрация, моль/л

Рис. 1. (а) зависимость ДЕ от магнитного поля для железного электрода в хлорном

железе для концентрации электролита 0.1 моль/л; (б) зависимость АЕ от концентрации

электролита для различных амплитуд поля.

По результатам для всех концентраций был построен график зависимости напряжения между электродами от логарифма концентрации

(рис. 16). Зависимости ДЕ от концентрации являются немонотонными функциями и имеют максимум в области концентраций 0,05-0.1 моль/л, который связан с увеличением скорости растворения электрода в электролите при больших концентрациях соли. При небольших концентрациях дЕ является линейной функцией логарифма концентрации С, выраженной в относительных единицах, а производная ДЕ по ^С является нелинейной функцией намагниченности (рис. 2а).

Электродный потенциал железа был исследован также в растворах щавелевой и лимонной кислот, при этом его зависимость от приложенного магнитного поля оставалась нелинейной, значения АЕ в максимальном поле составляли около 1 мВ и 8 мВ, соответственно.

Намагниченность, отн. ед. Намагниченность, отн. ед.

Рис. 2. Зависимость производной по логарифму концентрации от магнитного поля (а) железо; (б) пермаллой.

Для пермаллоевых электродов были получены аналогичные результаты, значения АЕ были несколько меньше и не превышали 20 мВ в хлорном железе. Зависимость с/АЕ/Л^С была нелинейна по намагниченности (рис. 26).

Результаты для электродов, изготовленных из никеля и кобальта, оказались отрицательными. В хлорном железе на никеле был обнаружен небольшой эффект — около 2.5 мВ в поле 5.5 кЭ, однако объяснением этого

служит тот факт, что никель вытесняет железо из соли, и оно оседает на электрод, в результате чего в электродной реакции принимает участие не никель, а железо. На никелевом электроде, помещенном в раствор сернокислого никеля, а также в щавелевую или лимонную кислоты, эффекта обнаружено не было. Не изменился и электродный потенциал кобальта в щавелевой и лимонной кислотах. Из немагнитных материалов были исследованы медь, алюминий, висмут и нержавеющая сталь. Медь исследовалась в растворе медного купороса, алюминий, висмут и нержавеющая сталь - в лимонной кислоте. Ни на одном из материалов эффекта не было обнаружено в пределах точности измерений (около 0.03 мВ).

Для объяснения полученных результатов было предложено несколько возможных моделей влияния магнитного поля на электродный потенциал:

а) взаимодействие движущихся ионов с магнитным полем (сила Лоренца);

б) воздействие градиента магнитного поля, образованного доменной структурой электрода, на ионы; в) взаимодействие электролита с намагниченной поверхностью.

Рассмотрим модели (а) и (б). Величина энергии взаимодействия ионов с магнитным полем существенно меньше (на 6-7 порядков) тепловой энергии ионов кТ. К тому же при механизмах (а) и (б) эффект должен наблюдаться для всех типов электродов, что противоречит опытным данным.

Рассмотрим модель (в) в применении к железному и пермаллоевому электродам. Как было показано выше, между значениями намагниченности и ДЕ корреляция отсутствует (при увеличении магнитного поля выше поля технического насыщения намагниченность остается постоянной, тогда как АЕ продолжает расти). Разность эффекта для ориентаций плоскости электрода параллельно и перпендикулярно по отношению к направлению

магнитного поля составляет не более 20% в максимальном поле, хотя намагниченности при параллельной и перпендикулярной ориентации отличаются в том же поле более чем в 4 раза. С другой стороны, было показано, что изменение д £ прямо пропорционально логарифму концентрации, причем коэффициент пропорциональности является функцией магнитного момента М. Записывая это выражение в виде:

где С(м) - некоторая эффективная концентрация ионов вблизи намагниченной поверхности, С0 - концентрация электролита, к — газовая постоянная, Т - температура, Р - постоянная Фарадея, получаем выражение

Это выражение свидетельствует о том, что концентрация ионов вблизи намагниченной поверхности является функцией магнитного момента. Данное утверждение качественно согласуется с выводами, сделанными другими авторами [2]; можно было бы предложить степенную зависимость вида С(М)=А-МВ рамках данной модели отсутствие эффекта на кобальте и никеле может быть объяснено особенностями поверхностной магнитной структуры, и вероятно, в больших полях эффект мог бы наблюдаться - что не противоречит результатам работ [2], [3], так как в этих работах эффект наблюдался в полях около 15 кЭ. Аналогично эффект мог бы наблюдаться и на некоторых немагнитных электродах при подборе соответствующих электролитов.

Д£ = /(ЛГ)!ёс , и сопоставляя с формулой Нернста ДЕ = КТ РХ^(С{М)/С0),

(2.)

(1.)

С{М)=С„есШ)

(3.)

В четвертой главе рассматривается влияние условий отжига на магнитостатические и гальваномагнитные свойства аморфных магнитных лент Со66 Fe< Вы 57,}.

Магнитостатические свойства исследовались с помощью вибрационного магнетометра. С увеличением температуры отжига петли гистерезиса образцов, отожженных в вакууме, не изменяли существенно своей формы. С другой стороны, серия образцов, отожженных на воздухе, имела существенно другой вид петель - с увеличением температуры отжига их петли гистерезиса трансформировались в так называемые «перетянутые» петли (см. рис. За, 36). Средняя часть петли (до выхода на насыщение) по-прежнему обладала малой коэрцитивностью. С увеличением температуры отжига некоторая часть образца (от 5 до 10%) не перемагничивалась в полях до 300 Э (поле смыкание петли), то есть в образце возникала высококоэрцитивная фаза. Влияние этой фазы на форму петли гистерезиса становилось заметным при температурах отжига около 380°С. Как можно судить из петель гистерезиса (рис. 36), толщина высококоэрцитивного слоя, то есть доля неперемагничивающегося до 250 Э объема, при температуре отжига 450°С составляет около 10% от толщины ленты (около 2 мкм).

После отжига в образце появлялась наведенная анизотропия, которая увеличивалась с увеличением температуры отжига. Для образцов, отожженных в вакууме, она была незначительна (рис. 4а), тогда как для образов, отожженных на воздухе, - достаточно заметна и увеличивалась с ростом температуры отжига (рис. 46).

Измерения транспортных свойств проводились в полях до 16.5 кЭ, в диапазоне температур от 77 К до 300 К. Постоянные Холла определялись из соотношения:

рн=л0й + л5/, (4.)

где рн — сопротивление Холла, Я„ - нормальная постоянная Холла, В -магнитная индукция, - аномальная постоянная Холла, 1 —

намагниченность насыщения.

Магнитное поле, Э Магнитное поле, Э

Рис 3. Петля гистерезиса для образцов, отожженных на воздухе при температурах: (а) 380°С; (б) 450°С. Намагниченность дана в относительных единицах.

Рис. 4. Петли гистерезиса для лент, отожженных при температуре 450°С (а) на воздухе, (б) в вакууме для двух ориентации оси ленты относительно направления магнитного поля. Намагниченность дана в относительных единицах. Приведена половина петли.

Для исключения паразитных эффектов напряжение на контактах усреднялось по двум направлениям тока и поля. Так как данные обладали большим разбросом вследствие неоднородности отжига по длине ленты, то по образцам набиралась статистика: каждая температура отжига в каждой

серии была представлена пятью образцами. Степень разброса увеличивалась с ростом температуры отжига примерно до температуры 380°С, а затем снижалась. Зависимости сопротивления Холла от магнитного поля имели хорошо выраженную линейную высокополевую часть, из экстраполяции которой были получены значения намагниченности (по формуле для тонких пленок). Для всех температур отжига аномальная и нормальная постоянные Холла были положительными.

Первоначально измерения проводились при комнатной температуре, рассматривалась зависимость свойств (сопротивления Холла, электрического сопротивления, намагниченности, аномальной и нормальной постоянной Холла, подвижности) от температуры отжига. Для всех свойств было характерно малое изменение с температурой отжига, которое находилось в пределах погрешности (см. рис. 5а-5г). Значения большинства показателей для отжига в вакууме и на воздухе отличались больше, чем на статистическую погрешность, только для области температур 350-380°С (см. например рис. 5а). Исключение составила нормальная постоянная Холла (рис. 56). Изменение сопротивления с температурой отжига хорошо коррелировало с поведением аномальной постоянной Холла: для отжига в вакууме наблюдался минимум в районе 350°С, для отжига на воздухе - максимум. Проверить наличие зависимости Яц~ар + /3ркоторая, как правило, выполняется для аморфных материалов, тем не менее, невозможно, так как и сопротивление, и аномальная постоянная Холла имеют большую дисперсию, а сопротивление мало меняется. Значения подвижности, рассчитанные из нормальной постоянной Холла и сопротивления, превысили 0.2-0.3 см2 • В"' • с'1, то есть проводимость обусловлена делокализованными носителями тока.

г о

г о

то 1

(а) 'о 1—

г о О 5 N

—■—отжиг в вакууме О т—

—отжиг на воздухе "в ос

0-

300

Т 45 и

2

О 2

О)

О т—

и

сс

(в)

—■— отжиг в вакууме —•— отжиг на воздухе

200

300

400.

Т , С

отж

ж

1ХК

- ■—отжиг в вакууме -•—отжиг на воздухе

400 т

гоо

300

400

Т ,"С

550т

500-

450-

(Г)

—■ — отжиг в вакууме —отжиг на воздухе

400-1

200

300

400 т ,°с

отж

Рис. 5. Зависимость от температуры отжига (а) электрического сопротивления; (б) нормальной постоянной Холла; (в) аномальной постоянной Холла; (г) намагниченности насыщения.

Затем было проведено исследование температурного поведения коэффициентов Холла с помощью постоянного нагрева и стабилизации температуры через каждые 15-30 градусов. Для всех образцов было характерно снижение нормальной постоянной Холла и рост аномальной постоянной и электрического сопротивления с повышением температуры измерений. Электрическое сопротивление линейно росло с температурой и при изменении температуры от 77 К до 300 К возрастало в среднем на 23%. Нормальная постоянная Холла линейно зависела от температуры для отжига в вакууме, для отжига на воздухе — нелинейно, а общее изменение с температурой составляло примерно 10% для обоих типов отжига.

Аномальная постоянная Холла нелинейно зависела от температуры, и, следовательно, от электрического сопротивления. Для температуры отжига 450°С температурная зависимость приближалась к линейной, то есть выполнялась корреляция ~ар.

Поперечное магнитосопротивление измерялось при расположении плоскости образца перпендикулярно .магнитному полю. При комнатной температуре величина отношения сигнал/шум для магнитосопротивления была менее 1, тогда как при 77 К она превышала 10, поэтому все измерения магнитосопротивления проводились при температуре 77 К.

Величина магнитосопротивления была отрицательна и достигала величины около 0.03% в полях 1-2 кЭ для серии образцов, отожженных на воздухе. Для серии образцов, отожженных в вакууме, это значение было несколько меньше - 0.02%. Насыщение магнитосопротивления достигалось уже в полях 500-1000 Э (рис. 6а). При увеличении температуры отжига пик становился более широким, а при температурах отжига 350, 380 и 400°С (в меньшей степени) в небольших полях наблюдалось положительное магнитосопротивление (рис. 66) - становился заметен провал в центре кривой (в малых полях).

Положительное магнитосопротивление наблюдалось как для лент, отожженных в вакууме, так и на воздухе, но для лент, отожженных на воздухе, пик более ярко выражен. Для 400°С провал еще присутствует, с увеличением температуры отжига выше 400°С он исчезает, магнитосопротивление возрастает почти до 0.04%, и насыщение достигается уже после 2 кЭ для ленты, отожженной на воздухе (соответственно 0.035% и 1 кЭ для ленты, отожженной в вакууме).

0.04

0 0?

.о. 0.00

<

-0.02

-0.04

— ■ — отжиг в вак — • — отжиг на во «ме (а), здухе

-3-2 -1 0 1 2 3

Магнитное поле, кЭ

0.04-

0.02-

о--

о. ООО-

о.

<

-0.02

-0,04

— ■ — отжиг в ваю — ■ — отжиг на во А Уме (б)-¡духе к

-3-2-10123

Магнитное поле, кЭ

Рис 6. Зависимость магнитосопротивления от поля для отжига при (а) 250°С; (б) 380°С.

Появление положительного магнитосопротивления в этих лентах не может быть объяснено неточностью ориентировки (проводилась тщательная юстировка образца, при которой ошибка от неточности ориентировки не будет превышать 1С)"6), а также магнитострикцией, так как в этих лентах ее величина мала (порядка 10"7). Влияние лоренцевского магнитосопротивления также крайне мало, около 10"8, тогда как значения положительного магнитосопротивления достигают величины 2-1 О*4. Анизотропное магнитосопротивление не может служить объяснением, так как для лент, отожженных в вакууме, магнитная анизотропия несущественна, а анизотропия лент, отожженных на воздухе, увеличивается с увеличением температуры отжига, не имея максимума. Положительное магнитосопротивление же, как следует из экспериментальных данных, имеет максимум в районе 380°С. Вдобавок, техническое насыщение лент при ориентации их плоскости перпендикулярно направлению магнитного поля достигается в полях около 5 кЭ, то есть гораздо больших, чем характерное поле, в котором наблюдается положительное магнитосопротивление.

Для того, чтобы объяснить подобное поведение магнитосопротивления, был предложен механизм, основанный на рассеянии электронов, зависящем от направления спина. Как известно, в процессе структурной релаксации в аморфной матрице возникают нанокристаллиты. Они достаточно малы, что позволяет рассматривать их в качестве однодоменных магнитных гранул. Таким образом, структура образца напоминает структуру гранулированных металлических сплавов, например Со-Си или Co-Ag, в которых, как известно, наблюдается гигантское магнитосопротивление [8]. Однако сопротивление нанокристаллитов примерно в 4 раза меньше, чем сопротивление аморфной матрицы, а объем, занимаемый ими, достаточно мал по сравнению с объемом ленты. Это приводит к тому, что требование, необходимое для возникновения гигантского магнитосопротивления, не выполняется [8], и наблюдаемое отрицательное магнитосопротивление в лентах сравнительно мало. С увеличением температуры отжига объем, занимаемый нанокристаллитами, увеличивается, что приводит к увеличению отрицательного магнитосопротивления, что и показывает эксперимент. Спин-зависящее рассеяние приводит к возникновению отрицательного магнитосопротивления, только если магнитные моменты соседних гранул в среднем ориентированы антипараллельно. Для того, чтобы достигнуть состояния с такой степенью беспорядка, температура отжига должна быть достаточно большой, и как следствие, для температур отжига 200-300°С и 450°С отрицательное магнитосопротивление наблюдается во всем интервале полей. Если же такое состояние не достигнуто, и магнитные моменты соседних гранул расположены полностью хаотично не в нулевом поле, то сопротивление растет с увеличением магнитного поля, достигает максимального значения в поле, которое соответствует максимуму беспорядка, и затем уменьшается.

Данное поведение в точности воспроизводит экспериментальные зависимости магнитосопротивления, полученные для температур 350°С-400°С.

Как следует из модели спин-зависящего рассеяния, образцы, отожженные на воздухе, должны иметь большую степень беспорядка, чем образцы, отожженные в вакууме. Это является следствием того, что высококоэрцитивный слой, образующийся на поверхности под влиянием отжига на воздухе, в значительной степени обогащен нанокристаллитами. Можно показать, что добавочное изменение сопротивления за счет окисления на воздухе не должно превышать 25%, что хорошо согласуется с экспериментом.

В конце диссертации помещены основные результаты и выводы.

Основные результаты и выводы

1. Изготовлены автоматизированные установки для проведения измерений электродного потенциала металлических материалов в магнитном поле и для исследования гальваномагнитных свойств материалов в диапазоне температур от 4.2 К до 400 К в магнитных полях до 16.7 кЭ; разработано и отлажено программное обеспечение автоматизированных установок, обеспечивающее проведение комплексных исследований в различных режимах.

2. Обнаружено, что изменение электродного потенциала железа в магнитном поле нелинейно зависит от величины магнитного поля и от величины намагниченности. На кобальте, никеле, висмуте, алюминии, меди, нержавеющей стали 08Х18Н10 эффект не был обнаружен в пределах точности измерений.

3. Впервые установлено, что изменение электродного потенциала железа нелинейно зависит от концентрации электролита, имея максимум в

районе 0.05-0.1 моль/л, причем при малых концентрациях электролита эффект пропорционален логарифму концентрации.

4. Результаты были объяснены в рамках представлений об изменении концентрации ионов электролита вблизи поверхности намагниченного электрода.

5. Обнаружено, что с увеличением времени отжига на воздухе приповерхностный слой аморфной ленты Со^Ре^В 155115 становится магнитножестким. Это происходит вследствие образования неоднородного по толщине частично закристаллизованного поверхностного слоя, в котором при отжиге на воздухе появляются оксиды железа и кобальта. При увеличении температуры отжига толщина закристаллизованного поверхностного слоя увеличивается.

6. Максимальное изменение гальваномагнитных свойств при отжиге как в вакууме, так и на воздухе наблюдается в диапазоне температур отжига 350°С-380°С, что связано с появлением зародышей кристаллической фазы при этих температурах.

7. При отжиге лент в вакууме и на воздухе ниже температуры кристаллизации имеет место корреляция аномального эффекта Холла и сопротивления. Эта корреляция не описывается механизмом бокового смещения.

8. В небольших полях (до 200 Э) при отжиге при 300-400°С обнаружено положительное магнитосопротивление как для лент, отожженных в вакууме, так и для лент, отожженных на воздухе. При отжиге в полях более 200 Э магнитосопротивление отрицательно. Появление положительного магнитосопротивления, вероятно, связано со спин-зависящим рассеянием в системе нанокристаллических зерен в аморфной матрице при наличии наведенной при отжиге анизотропии распределения осей легкого намагничивания нанокристаллов.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах: Perov N.S., Sheverdyaeva P.M., Inoue M., Effect of magnetic field on the electrode potential of metals, Book of Abstract MMM2001, GR-09, p.338. Gan'shina E.A., Kim C.G., Kim C.O., Kochneva M.Yu., Perov N.S., Sheverdyaeva P.M., Depth profile of magnetic anisotropy in annealed Co-based amorphous ribbons, Book of Abstract MMM2001, GE-12, p.316. Gan'shina E.A., Kim C.G., Kim C.O., Kochneva M.Yu., Perov N.S., Sheverdyaeva P.M., Magnetostatic and magneto-optical properties of Co-based amorphous ribbons, J. Magn. Magn. Mater. 239 (2002) 484-486. Perov N.S., Sheverdyaeva P.M., Inoue M., Effect of magnetic field on the electrode potential of metals, J. Appl. Phys. 91 (2002) 8557-8559. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M., Kim C.G., Kim C.O., Depth profiles of magnetic anisotropy in annealed Co-based amorphous ribbons, J. Appl. Phys. 91 (2002) 8438-8440. Перов H.C., Шевердяева П.М., Иноуэ M., Влияние магнитного поля на электродный потенциал металлов. НМММ-2002. Сборник трудов XVIII международной школы-семинара 24-28 июня 2002, Москва, стр. 637-639.

Gan'shina Е.А., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M., Kim C.G., Kim C.O., Weak magnetic field annealing effect on magneto-optical and magnetostatic properties of Co-based amorphous ribbons, J. Magn. Magn. Mater. 254-255 (2003) 428-430.

Perov N., Sheverdyaeva P., Inoue M., Investigations of the magnetic field effect on electrochemical processes, Abstract of International Conference on Magnetism (ICM-2003) (July 27-August 1, 2003, Rome, Italy), p. 752. Gan'shina E., Perov N., Kochneva M., Sheverdyaeva P., Kim C.G., Kim C.O. "Depth profiles of magnetic anisotropy in annealed Co-based amorphous ribbon". Proceeding of TUT International Workshop on Novel

Electromagnetic Functions of Nano-scaled Materials (October 6-7, 2003, Toyohashi, Japan), pp. 55-60.

10. Perov N., Sheverdyaeva P., Inoue M., Investigations of the magnetic field effect on electrochemical processes, J. Magn. Magn. Mater. 272-276P3 (2004) 2448-2449.

11. Sheverdyaeva P.M., Prudnikov V.N., Perov N.S., Konstantinova A.S., Kim C.G., Granovsky А.В., Effect of heat treatment on transport and magnetic properties of Co based amorphous alloys, Abstracts of Eight International Workshop on Non-crystalline Solids (June 20-23 2006, Gijon, Spain), P05, p.12.

12. Шевердяева П.М. Влияние температурной обработки на транспортные и магнитные свойства аморфных лент на основе Со, Сборник тезисов международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по фундаментальным наукам «Ломоносов 2006» (12 апреля 2006, Физический факультет МГУ, Москва), стр. 118-119.

Список цитируемой литературы

1. Андреенко А.С., Березовец В.А., Грановский А.Б., Золотухин И.В., Инуе М., Калинин Ю.Е., Ситников А.В., Стогней О.В., Палевский Т., Инверсное магнитосопротивление в магнитных гранулированных композитах (FeCoB)-(Al203), ФТТ 45 (2003) 1446-1449.

2. Dass A., Counsil J. A., Gao X., Leventis N., Magnetic Field Effects on the Open Circuit Potential of Ferromagnetic Electrodes in Corroding Solutions, J. Phys. Chem. В 109 (2005) 11065-11073.

3. Rhen F.M.F., Hinds G., Coey J.M.D., Magnetic field effect on the rest potential of zinc, Electrochemistry Communications 6 (2004) 413-416.

4. Waskaas M., Magnetic field effect on electrode reactions. Effects on the open-circuit potential of electrodes in solutions of different magnetic properties, Acta Chemica Scandinavica 50 (1996) 516-523.

5. Lanotte L., Ausanio G., Iannotti V., Correlation between Hall effect, structural relaxation and magnetoelastic coupling in FegiB^Si^ amorphous alloy, J. Magn. Magn. Mater. 196-197 (1999) 865-867.

6. Bordin G., Buttino G., Cecchetti A., Poppi M., Hall effect and magnetoresistance in Co-based amorphous and crystallized alloys, J. Magn. Magn. Mater. 172 (1997) 291-300.

7. Kim C.G., Jang K.J., Kim D.G. Yoon S.S., Analysis of asymmetric GMI in field-annealed Co-based amorphous ribbons, Appl. Phys. Lett. 75 (1999) 2114-2116.

8. Zhang S., Levy P.M., Conductivity and magnetoresistance in magnetic granular films, J. Appl. Phys. 73 (1993) 5315-5319.

Подписано к печати 14-. 09 Тираж 100 Заказ ¿39

Отпечатано в отделе оперативной печати физического факультета МГУ

Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Электродный потенциал металлов.

1.1.1. Влияние магнитного поля на химические процессы.

1.1.2. Основные понятия электрохимии.

1.1.3. Электродный потенциал в магнитном поле.

1.2. Аморфные магнитные материалы.

1.2.1. Магнитные свойства аморфных материалов.

1.2.2. Кинетические эффекты в аморфных сплавах.

1.2.3. Влияние отжига на электронные явления переноса.

Глава 2. Экспериментальное оборудование.

2.1. Установка для электрохимических измерений в магнитном поле.

2.2. Образцы для электрохимических исследований.

2.3. Установка для измерения гальваномагнитных эффектов.•».

2.4. Основные параметры установки.

2.5. Программное обеспечение.

2.6. Образцы для гальваномагнитных исследований.

Основные результаты.

Глава 3. Влияние магнитного поля на электродный потенциал некоторых ферромагнитных и неферромагнитных материалов.

3.1. Железные электроды.

3.2. Пермаллоевые электроды.

3.3. Прочие ферромагнитные и немагнитные материалы.

3.4. Анализ экспериментальных данных.

Основные результаты.

Глава 4. Гальваномагнитные явления в аморфных лентах.

4.1. Магнитостатические исследования.

4.2. Эффект Холла при комнатной температуре.

4.3. Зависимость постоянных Холла от температуры.

4.4. Магнитосопротивление.

Основные результаты.

Актуальность темы

В последние годы уделяется большое внимание исследованию влияния магнитного поля на процессы электронного и ионного переноса в различных системах. В настоящей работе рассмотрены два важных аспекта влияния магнитного поля на процессы переноса - на ионный перенос в электрохимических системах и на электронный перенос в аморфных магнитных материалах.

Исследование явлений, происходящих в электрохимических системах, важно как с прикладной, так и с фундаментальной точек зрения. В данной работе рассматривается влияние магнитного поля на один из важнейших электрохимических показателей - на электродный потенциал металлов. Детальное исследование этого эффекта необходимо для понимания механизмов влияния магнитного поля на многие электрохимические процессы, связанные с электродным потенциалом (например, на электроосаждение и коррозию в магнитном поле), и на причины этого влияния, которые до сих пор еще остаются не полностью определенными. До сих пор не до конца выяснено, что отвечает за изменение электродного потенциала в магнитном поле - магнитное поле или намагниченность образца, и для заданного ферромагнитного или неферромагнитного материала нельзя сказать достоверно, будет ли наблюдаться изменение его электродного потенциала в магнитном поле.

Во второй части данной работы будут изучены некоторые магнитостатические и кинетические свойства лент аморфных сплавов на основе Со. Подобные сплавы используются в технических приложениях для создания датчиков магнитного поля и широко применяются в электронике. При изучении процессов переноса в аморфных лентах различного состава основное внимание уделяется эффекту гигантского магнитоимпеданса (ГМИ) [1], который наблюдается на переменном токе в широком диапазоне частот. Аморфные ленты на основе Со вызывают особенный интерес в качестве материала для датчиков на основе ГМИ-эффекта, поскольку обладают близкой к нулю магнитострикцией (менее 10"). В то же время кинетические эффекты в аморфных лентах на постоянном токе, такие как эффект Холла и магнитосопротивление, изучены гораздо слабее, хотя, как показывает опыт исследований в кристаллических материалах, подобные данные необходимы для установления механизмов электронного транспорта и взаимодействия магнитной и электронной подсистем материала в формировании его свойств. Цели работы состояли в следующем: исследовать влияние магнитного поля на электродный потенциал электродов Fe, Ni, Со и некоторых других ферромагнитных и неферромагнитных материалов в солях их кислот, а также в растворах солей органических кислот; - исследовать изменение полевой зависимости электродного потенциала от концентрации электролита. исследовать магнитостатические свойства ленты аморфного металлического сплава на основе Со (CoeeF^B^Siis), отожженной при различных температурах, меньших температуры кристаллизации; исследовать при различных температурах эффект Холла и магнитосопротивление ленты аморфного металлического сплава на основе Со, отожженной при различных температурах, меньших температуры кристаллизации; выявить взаимосвязь магнитостатических и гальваномагнитных свойств этих лент.

В ходе выполнения работы решались следующие задачи: создать установку, позволяющую исследовать влияние магнитного поля на электродный потенциал; г провести исследование влияния магнитного поля на электродный потенциал ферромагнитных (железа, никеля, кобальта, пермаллоя) и некоторых неферромагнитных материалов в различных электролитах; создать установку, позволяющую исследовать влияние магнитного поля на магнитотранспортные свойства аморфных лент при различных температурах; исследовать влияние отжига на магнитостатические и магнитотранспортные свойства аморфных быстрозакаленных сплавов. Научная новизна

Обнаружено влияние величины магнитного поля и концентрации электролита на электродный потенциал ряда металлов; предложена феноменологическая модель, объясняющая влияние магнитного поля на электродный потенциал.

Впервые показано, что изменение электродного потенциала железного электрода в хлориде железа (III) является линейной функцией логарифма концентрации электролита при концентрациях от 0.005 моль/л до 0.1 моль/л.

Впервые исследовано влияние процессов частичной кристаллизации на эффект Холла и магнитосопротивление лент аморфного металлического сплава на основе Со [Co66Fe4B]4Sii5], отожженных на воздухе и в вакууме, найдена корреляция в поведении коэффициентов аномального эффекта Холла и сопротивления.

Обнаружено появление положительного магнитосопротивления в лентах аморфного сплава Co66Fe4B14Sii5 после их отжига при температурах от 350°С до 400°С.

Научная и практическая ценность Созданы: автоматизированная установка, позволяющая исследовать влияние магнитного поля на электрохимические процессы в полях до 6 кЭ при комнатных температурах; установка, позволяющая проводить исследования магнитотранспортных свойств образцов с широким спектром сопротивления в полях до 16 кЭ при температурах от 4.3К до комнатных. Установлены факторы, обуславливающие изменение электродного потенциала ферромагнитных металлов под влиянием магнитного поля. Предложена модель, объясняющая появление положительного магнитосопротивления в лентах аморфного сплава Co66Fe4B|4Sii5 при температурах от 350°С до 400°С. Достоверность

Достоверность результатов обеспечивается хорошей повторяемостью результатов и использованием хорошо обоснованных методик. Структура

Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов и списка литературы. Апробация работы

Основные результаты и выводы

1. Изготовлены автоматизированные установки для проведения измерений электродного потенциала металлических материалов в магнитном поле и для исследования гальваномагнитных свойств материалов в диапазоне температур от 4.2 К до 400 К в магнитных полях до 16.7 кЭ; разработано и отлажено программное обеспечение автоматизированных установок, обеспечивающее проведение комплексных исследований в различных режимах.

2. Обнаружено, что изменение электродного потенциала железа в магнитном поле нелинейно зависит от величины магнитного поля и от величины намагниченности. На кобальте, никеле, висмуте, алюминии, меди, нержавеющей стали 08Х18Н10 эффект не был обнаружен в пределах точности измерений.

3. Впервые установлено, что изменение электродного потенциала железа нелинейно зависит от концентрации электролита, имея максимум в районе 0.05-0.1 моль/л, причем при малых концентрациях электролита эффект пропорционален логарифму концентрации.

4. Результаты были объяснены в рамках представлений об изменении концентрации ионов электролита вблизи поверхности намагниченного электрода.

5. Обнаружено, что с увеличением времени отжига на воздухе приповерхностный слой аморфной ленты Co66Fe4Bi5Sii5 становится магнитножестким. Это происходит вследствие образования неоднородного по толщине частично закристаллизованного поверхностного слоя, в котором при отжиге на воздухе появляются оксиды железа и кобальта. При увеличении температуры отжига толщина закристаллизованного поверхностного слоя увеличивается.

6. Максимальное изменение гальваномагнитных свойств при отжиге как в вакууме, так и на воздухе наблюдается в диапазоне температур отжига 350°С-380°С, что связано с появлением зародышей кристаллической фазы при этих температурах.

7. При отжиге лент в вакууме и на воздухе ниже температуры кристаллизации имеет место корреляция аномального эффекта Холла и сопротивления. Эта корреляция не описывается механизмом бокового смещения.

8. В небольших полях (до 200 Э) при отжиге при 300-400°С обнаружено положительное магнитосопротивление как для лент, отожженных в вакууме, так и для лент, отожженных на воздухе. При отжиге в полях более 200 Э магнитосопротивление отрицательно. Появление положительного магнитосопротивления, вероятно, связано со спин-зависящим рассеянием в системе нанокристаллических зерен в аморфной матрице при наличии наведенной при отжиге анизотропии распределения осей легкого намагничивания нанокристаллов.

1.Panina L.V., Mohri К., Bushida К., Noda M., Giant magneto-impedance and magneto-inductive effects in amorphous allows (invited), J. Appl. Phys. 76 (1994) 6198-6203.

2. Клемм В. Магнетохимия. Москва: Госхимиздат, 1939. 234 с.

3. Гольданский В.И.: Физическая химия позитрона и позитрония. Москва: Наука, 1968.

4. Johnson R.C., Merrifield R.E., Avakian P., Flippen R.B., Effects of magnetic field on the mutual annihilation of the triplet excitons in molecular crystals, Phys. Rev. Lett., 19 (1967) 285-287.

5. Франкевич E.JI., Соколик И.А., Влияние магнитных полей на фотопроцессы в органических твердых телах, УФН 111 (1973) 261-288.

6. Сагдеев Р.З., Салихов К.М., Лешина Т.В., Камха М.А., Шеин М.И., Молин Ю.Н., Влияние магнитного поля на радикальные реакции, Письма в ЖЭТФ 16 (1972) 599-602.

7. Bargon J., Fischer Н., Johnsen U.: Kernresonanz-Emissionlinien waerend rascher Radikal-reaktionen. I. Aufnahmeverfahren und Beispiele, Z. Naturforsch. A 22 (1967)1551-1555.

8. Салихов K.M. 10 лекций по спиновой химии, Унипресс, 2000 г. 152 е.

9. Бучаченко А.Л., Второе поколение магнитных эффектов в химических реакциях, Успехи химии 62 (1993) 1139-1149.

10. Хвольсон О.В. Физика, т. 5, Берлин, 1926.

11. Koenig F.O., Grinnell S.W., The theory of galvanic cell in magnetic field, J. Phys. Chem. 46 (1942) 980-1005.

12. Fahidy T.Z., Magnetoelectrolysis, J. Appl. Electrochemistry 13 (1983) 553563.

13. Coey J.M.D., Hinds G., Magnetic electrodeposition, J. of Alloys and Compounds 326 (2001) 238-245.

14. Thomas Z. Fahidy, Magnetic effects in electrochemistry, Electrochemistry Encyclopedia (web http://electrochem.cwru.edu/ed/encvcl/art-mO 1 -magnetic.htm)

15. Бикульчюс Г., Ручинскене А., Денинис В., Коррозия малоуглеродистой стали в водопроводной воде обработанной постоянным магнитным полем, Перспективные Материалы 1 (2000) 40-45.

16. Shaidacov V.V., Laptev А.В., Golubev M.V., Magnetic Apparatuses in Oil and Gas Recovery, Oil and Gas Business, 2003 (электронная версия).

17. Ghabashy M.A., Effect of magnetic field on the rate of steel corrosion in aqueous solutions, Anti-Corrosion Methods and Materials 35 (1988) 12-14.

18. Gorobets S.V., Gorobets O.Yu., Brukva A.N. Periodic microstructuring of iron cylinder surface in nitric acid in a magnetic field, Applied Surface Science 252 (2005) 448-454.

19. Gorobets, S.V., Gorobets, O.Yu., Reshetnyak, S.A. Permanent magnetic field as an accelerator of chemical reaction and an initiator of rotational motion of electrolyte flows near thin steel wire, J. Magn. Magn. Mater. 272-276 (2004) 24082409.

20. Aaboubi О., Chopart J.P., Douglade J., Olivier A., Gabrielli C., Tribollet B. Magnetic field effects on mass transport, Journal of the Electrochemical Society, 137 (1990) 1796-1804.

21. Aogaki R., Fueki K., Mukaibo Т., Denki Kagaku 43 (1975) 504-508.

22. Aogaki R., Fueki K., Mukaibo Т., Denki Kagaku 43 (1975) 509-514.

23. Петрий О.А. Основы теоретической электрохимии, Москва: Наука, 1978.

24. Васильев С. Ю., Борзенко М. И. Коррозия. Изучение процессов анодного растворения и пассивации металлов электрохимическими методами. Методическая разработка к практикуму по физической химии, Москва 2004 63 с.

25. Hurmuzescu М., Force electromotrice d'aimantation, J. de Phys. 4 (1895) 87.

26. Paillot M.R., Recherches sur les forces electromotrices d'aimantation, J. de Phys. 4 (1902) 207. i

27. Yamamoto I., Fujino M., Yamaguchi M., Ishikawa F., Goto Т., Miura S. Electromotive force of metal hydride electrodes in gradient magnetic fields, Journal of Alloys and Compounds 293-295 (1999) 251-254.

28. Fahidy T. Z., Magnetoelectrolysis, Journal of Applied Electrochemistry 13 (1983) 553-563.

29. Bund A., Kuehnlein H.H., Role of magnetic forces in electrochemical reactions at microstructures, J. Phys. Chem. 109 (2005) 19845-19850.

30. Perov N.S., Anomalous electrode potential on Fe dependence on magnetic field, Abstracts of Intermag-1994, BP-25.

31. Perov N.S., Bozhkov A.V., Radkovskaya A.A., An electro-chemical magnetic field sensor, Sensors and Actuators A81 (2000) 351-354.

32. Waskaas M. Magnetic field effect on electrode reactions. Effects on the open-circuit potential of electrodes in solutions of different magnetic properties, Acta Chemica Scandinavica 50 (1996) 516-523.

33. Waskaas M., Kharkats Y.I. Magnetoconvection phenomena: A mechanism for influence of magnetic fields on electrochemical processes, J. Phys. Chem. 1031999) 4876-4883.

34. Yamanoto I., Yamaguchi M., Goto Т., Miura S. Sci. Rep. Res. Inst., Tohoku University, A42 (1996) 309-313.

35. Devos O., Aaboubi 0., Chopart J.-P., Olivier A., Gabrielli C., Tribollet В., Is There a Magnetic Field Effect on Electrochemical Kinetics, J. Phys. Chem. A 1042000) 1544-1548.

36. Lioubashevski O., Katz E., Willner I., Magnetic field effects on electrochemical processes: A theoretical hydrodynamic model, J. Phys. Chem. В 108 (2004) 5778-5784.

37. Grant K.M., Hemmert J.W., White H.S., Magnetic field driven convective transport at inlaid disk microelectrodes: The dependence of flow patterns on electrode radius, Journal of Electroanalytical Chemistry 500 (2001) 95-99.

38. Dass A., Counsil J. A., Gao X., Leventis N., Magnetic Field Effects on the Open Circuit Potential of Ferromagnetic Electrodes in Corroding Solutions, J. Phys. Chem. В 109(2005) 11065-11073.

39. Leventis N,, Dass A., Demonstration of the Elusive Concentration-Gradient Paramagnetic Force, JACS Communications, 2005 (web).

40. Hinds G., Rhen F.M.F., Coey J.M.D., Magnetic field effects on the rest potential of ferromagnetic electrodes, IEEE Trans. Magn. 38 (2002) 3216-3218.

41. Rhen F.M.F., Hinds G., Coey J.M.D., Magnetic field effect on the rest potential of zinc, Electrochemistry Communications 6 (2004) 413-416.

42. Shinohara K., Hashimoto K., Aogaki R., Shift of the iron corrosion potential and acceleration of the mass transport of dissolved oxygen by the micro-MHD effect, Chemistry Letters 7 (2002) 738-739.

43. Rhen F. M. F., Fernandez D., Hinds G., Coey J. M. D., Influence of a Magnetic Field on the Electrochemical Rest Potential, Journal of The Electrochemical Society 153 (2006) J1-J7.

44. Хандрих К., Кобе С., Аморфные ферро- и ферримагнетики.: Пер. с нем.-М.: Мир, 1982,296 с. ?

45. Металлические стекла. Вып. II: Атомная структура и динамика, электронная структура, магнитные свойства. Под ред. Г.Бека и Г.Гюнтеродта-М.: Мир, 1986, 456 с.

46. Сузуки К., Фудзимори X., Хасимото К., Аморфные металлы. М.: Металлургия, 1987,328 с.

47. Золотухин И.В., Физические свойства аморфных металлических материалов, М.: Металлургия, 1986, 324 с.

48. Стародубцев Ю.Н., Белозеров В.Я., Магнитные свойства аморфных и нанокристаллическиз сплавов, Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2002,384 с.

49. Дорофеева Е.А., Прокошин А.Ф. Магнитная анизотропия аморфных металлических сплавов на основе железа, ФММ 57 (1984) 500-505.

50. Ковнеристый Ю.К., Осипов Э.К., Трофимова Е.А., Физико-химические основы создания аморфных металлических сплавов, М.: Наука, 1983, 144 с.

51. Шабанова И.Н., Холзаков А.В., Казанцев А.Е., Смирнов В.В., Преимущественная поверхностная кристаллизация аморфных Зс1-сплавов Поверхность. Физика, химия, механика. 1990, с. 83-88.

52. Ok H.N., Morrish А.Н., Surface crystallisation and magnetic anisotropy in amorphous Fe4oNi38Mo4B18, J. Appl. Phys. 52 (1981) 1835-1837.

53. Судзуки К., Фудзимото X., Хасимото К. Аморфные металлы (под ред. проф. Ц. Масумото) пер. с японского. Москва "Металлургия", 1987, 327 с.

54. Kohmoto О., Uchida N., Magnetic domain structure of rapidly quenched Fe-Cu-Nb-Si-B alloys observed by Lorentz microscopy, Materials Transactions 31 (1990) 820-823.

55. Kronmuller H., Fernengel W., The role of internal stresses in amorphous ferromagnetic alloys, Phys. Stat. Sol. (A) 64 (1981) 593-603.

56. Дорофеева E.A., Прокошин А.Ф., О формировании магнитной анизотропии и доменной структуры в аморфных металлических сплавах, ФММ 54 (1982) 946-952.

57. Пустов Ю.А., Балдохин Ю.В., Опара Б.К., О термической стабильности аморфного сплава Fe-Cr-B, ФММ 65 (1988) 159-167.

58. Степанова Е.А. Магнитные свойства и состояние поверхности лент аморфных магнитомягких сплавов. Диссертация на соискание степени к.ф.-м.н., Екатеринбург, 2004 г., 164 с.

59. Грановский А.Б. Аномалии кинетических явлений в сплавах переходных металлов. Дисс. на соискание степени д.ф.-м.н. Москва - 1986.

60. Mooij J.H., Electrical conduction in concentrated disordered transition metal alloys, Phys. Stat. Sol. (A) 17 (1973) 521-526.

61. Мотт H., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. Пер. с англ. Москва: Мир 1982, 658 с.

62. Harris R., Strom-Olsen J., Low temperature electron transport in metallic glasses, Glassy metals, Berlin, 1983, p. 325.

63. Babic E., Marohnic Z., Ocko M., Hamzic A., Saub K., Pivac В., Transport properties of Fe-Ni glasses, J. Magn. Magn. Mater. 15-18 (1979) 934-936.

64. Howson M.A., Morgan G.J., Model for the behaviour of the Hall coefficient in amorphous and liquid transition metals, Phil. Mag. B. 51 (1985) 439^51.

65. Грановский А.Б., Кувандыков O.K., Хамраев Н.С., Эффект Холла в аморфных и кристаллических сплавах переходных металлов, ФММ 63 (1986) 301-305.

66. Malmhall R., Bhagat S.M., Rao K.V., Backstrom G., Transport properties of amorphous ferromagnets, Phys. Stat. Solidi 53 (1979) 641-651.

67. Ведяев А.П., Грановский А.Б., Котельникова O.A., Кинетические явления в неупорядоченных ферромагнитных сплавах. М.: Изд-во Моск.ун-та, 1992.-158 с.

68. Вонсовский С.В., Магнетизм. -М: 1976, 887 с.

69. Прудников В.Н. Влияние магнитного состояния на гальваномагнитные свойства переходных и редкоземельных металлов и сплавов. Дисс. на соискание степени д.ф.-м.н., Москва, 1996, 278 с. г

70. Machado F.L.A., Martins C.S., Giant magnetoimpedance in ferromagnetic alloy Co75.xFexSi15Bl0, Phys. Rev. В 51 (1995) 3926-3929.

71. Антонов A.C., Гадетский C.H., Грановский А.Б., Перов Н.С. Гигантский магнитоимпеданс в аморфных и нанокристаллических мультислоях, ФММ 83 (6) (1997) 60-71.

72. Kurlyandskaya G. V., Vazquez М., Munoz J. L., Garcia D., McCord J., Effect of induced magnetic anisotropy and domain structure features on magnetoimpedance in stress annealed Co-rich amorphous ribbons, J. Magn. Magn. Mater. 196-197 (1999)259-261.

73. Gutierrez J., Atkinson D., Domain wall motion influence on the GMI effect, J. Appl. Phys. J. Magn. Magn. Mater. 196-197 (1999) 262-263.

74. Panina L.V., Mohri К., Makhnovskiy D.P., Mechanism of asymmetrical GMI in amorphous wires, J. Appl. Phys. 85 (1999) 5444-5446.

75. Kitoh Т., Mohri K., Uchiyama Т., Asymmetrical magneto-impedance effect in twisted amorphous wires for sensitive magnetic sensors, IEEE Trans. Magn. 31 (1995) 3137-3139.

76. Jang K.J., Kim C.G., Yoon S.S., Shin K.H., Annealing effect on microstructure and asymmetric giant magneto-impedance in Co-Based amorphous ribbon, IEEE Trans. Magn. 35 (1999) 3889-3891.

77. Kim C.G., Jang K.J., Kim D.G. Yoon S.S., Analysis of asymmetric GMI in field-annealed Co-based amorphous ribbons. Appl. Phys. Lett. 75 (1999) 2114-2116.

78. Kim C.G., Jang K.J., Kim H.C., Yoon S.S., Asymmetric giant magnetoimpedance in field-annealed Co-based amorphous ribbon, Applr Phys. 85 (1999)5447-5449.

79. Jang K.J., Kim C.G., Yoon S.S., Yu S.-C., Effect of annealing field on asymmetric giant magnetoimpedance profile in Co-based amorphous ribbon, J. Magn. Magn. Mater. 215 (2000) 488-491.

80. Kim C.G., Jang K.J., Kim D.G. Yoon S.S., Response to "Comment on 'Analysis of asymmetric giant magnetoimpedance in field-annealed Co-based amorphous ribbon'" Appl. Phys. Lett. 77, 1727 (2000)], Appl. Phys. Lett. 77 (2000) 1730-1731.

81. Докукин M.E. Влияние термообработки на необратимые изменения свойств аморфных магнитных металлических сплавов. Дисс. на соискание степени к.ф.-м.н. Москва - 2004,163 с.

82. Yoon S.S., Kim C.G., Jang K.J., Lee Y.H., Effect of annealing field orientation on GMI profiles in Co-based amorphous ribbon, IEEE Trans. Magn. 36 (2000) 2872-2874.

83. Rheem Y.W., Kim C.G., Lee B.S., Jin L., Kim C.O., Shalyguina E.E., Gan'shina E.A., Depth profiles of magnetostatic and dynamic characteristics in annealed Co66Fe4B|5Sii5 amorphous ribbons, J. Appl. Phys. 93 (2003) 7214-7216.

84. Jin L., Rheem Y.W., Kim C.G., Sun D.S., Kim C.O., Yu S.C., Influence of annealing temperature on magnetic properties in Co-based amorphous ribbons, Materials Science Forum 449-452 (II) (2004) 1049-1052.

85. Yoon S.S., Buznikov N.A., Kim D.Y., Kim C.O., Kim C.G., The orientation-effect of exchange bias on giant magnetoimpedance in surface crystallized Co66Fe4Bi5Sii5 amorphous ribbons, European Physical Journal В 45 (2005) 231-235.

86. Phan M.H., Peng H.X., Wisnom M.R., Yu S.C., Kim C.G., Nghi N.H., Effect of annealing temperature on permeability and giant magneto-impedance of Fe-based amorphous ribbon, Sensors and Actuators A: Physical 129 (2006) 62-65.

87. Lanotte L., Ausanio G., Iannotti V., Correlation between Hall effect, structural relaxation and magnetoelastic coupling in FegiB^Si^ amorphous alloy, J. Magn. Magn. Mater. 196-197 (1999) 865-867.

88. Lozovan M., Neagu M., Hison C., The Hall effect in Co72Fe2B|7Si5Mn4 amorphous ribbons, J. Optoelectronics and Advanced Materials 6 (2004) 651-653.

89. Neagu M., Chiriac H., Lozovan M., Galvanomagnetic and magnetoelastic behaviour of amorphous and nanocrystalline FeMCuNbSiB (M = Cr, Co) ribbons, Sensors and Actuators A 106 (2003) 73-75.

90. Zhang S., Levy P.M., Conductivity and magnetoresistance in magnetic granular films, J. Appl. Phys. 73 (1993) 5315-5319.

91. Gonser U., Ghafari М., Wagner H.-G., Kern R., Strange anisotropy in amorphous metals, J. Magn. Magn. Mater. 23 (1981) 279-282.

92. Yamada K., Yamaguchi K., Isozaki K., Isige S., Groessinger R., Nanocrystallization-controlled magnetoresistance of amorphous ribbon Fe86Zr7CuiB6, J. Magn. Magn. Mater. 196-197 (1999) 233-234.

93. Prudnikova M.V., Kozlova T.M., Prudnikov V.N., Granovsky A.B., Hall effect and magnetoresistance in rapidly quenched Fe-B ribbons, J. Magn. Magn. Mater. 166(1997) 201-206.

94. Rhie K., Naugle D.G., OB., Markett J.T., Sign change of Hall coefficients for amorphous Ni0.8o-xCrxP0.2o alloys, Phys. Rev. В 49 (1994) 12688-12694.

95. Bordin G., Buttino G., Cecchetti A., Poppi M., Hall effect and magnetoresistance in Co-based amorphous and crystallized alloys, J. Magn. Magn. Mater. 172(1997)291-300.

96. Кучис E.B. Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования. -М.: Радио и связь, 1990,264 стр.

97. Perov N., Radkovskaya A., A vibrating Sample Anisometer, Proceeding of 1&2 Dimensional Magnetic Measurements and testing, Austria, Bad-Gastain,20-21 September, 2000, Vienna Magnetic Group report, 2001, 104-108.

98. Gan'shina E.A., Kim C.G., Kim C.O., Kochneva M.Yu., Perov N.S., Sheverdyaeva P.M., Magnetostatic and magneto-optical properties of Co-based amorphous ribbons, J. Magn. Magn. Mater. 239 (2002) 484-486.

99. Perov N.S., Sheverdyaeva P.M., Inoue M., Effect of magnetic field on the electrode potential of metals, J. Appl. Phys. 91 (2002) 8557-8559.

100. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M., Kim C.G., Kim C.O., Depth profiles of magnetic anisotropy in annealed Co-based amorphous ribbons, J. Appl. Phys. 91 (2002) 8438-8440.

101. Gan'shina E.A., Perov N.S., Kochneva M.Yu., Sheverdyaeva P.M.; Kim C.G., Kim C.O., Weak magnetic field annealing effect on magneto-optical and magnetostatic properties of Co-based amorphous ribbons, J. Magn. Magn. Mater. 254-255 (2003)428-430.

102. Perov N., Sheverdyaeva P., Inoue M., Investigations of the magnetic field effect on electrochemical processes, J. Magn. Magn. Mater. 272-276P3 (2004) 24482449.