ИСТИНА

Выполнен анализ экспериментальных данных по измерению отражения нейтронов от слоистых структур Ta(3нм)/V(150нм)/Fe1-хVx (1нм)/A(1.2нм)/Fe1-хVx(1нм)/Nb(150нм)/Si(1мм); AV, Cr; x=0, 0.3, 0.6. Структуры неоднородны в плоскости слоёв и состоят из магнитных кластеров размером 16 нм. Структуры с промежуточным ванадиевым слоем имеют намагниченность на порядок меньший, чем структуры с промежуточным слоем из хрома. Это связано с тем, что магнитные моменты атомов ванадия направлены антиколлинеарно моментам атомов железа. С понижением температуры возникает магнитное доменное состояние. Переход слоёв ванадия и ниобия в сверхпроводящее состояние при температурах 4 и 8 К, соответственно, в небольшом магнитном поле напряжённостью 17 Э уменьшает намагниченность структуры. Эффект этот выражен слабее с уменьшением концентрации ванадия в магнитных слоях от х=0.3 до х=0. Таким образом, наблюдается сильное влияние сверхпроводимости на магнитное состояние структуры. Целесообразно дальнейшее исследование ферромагнитно-сверхпроводящих структур различными методами.

Проведённые исследования выявили особенности магнитных свойств различного типа слоистых структур и различные эффекты воздействия сверхпроводящих переходов в слоях структуры на магнитное состояние ферромагнитных слоёв. Картина магнитного поведения наиболее подробно исследованной слоистой структуры x=0.3/V представляется следующим образом. При комнатной температуре существуют пространственно не упорядоченные магнитные и ядерные кластеры, образованные элементами Fe, V, Cr и Nb, смешанными в различной пропорции. В небольшом магнитном поле магнитные моменты кластеров упорядочиваются антиферромагнитно. С понижением температуры обменное взаимодействие в ферромагнитных областях увеличивается начиная с температуры 150К вплоть до температуры сверхпроводящего перехода в ниобии порядка 8К, образуя полидоменное состояние в виде решётки доменов. Начиная с температуры сверхпроводящего перехода слоя ниобия 8К, и ещё более сильно с температуры сверхпроводящего перехода слоя ванадия 4К вплоть до минимально достигнутой температуры 1.5К под действием сверхпроводимости происходит уменьшение обменного взаимодействия. Одновременно с этим уменьшается период решётки. Магнитная структура в виде магнитной решётки, образуется, по-видимому, косвенным обменным взаимодействием через электроны проводимости в прослойках ванадия, хрома и ниобия и магнитно- дипольным взаимодействием кластеров[22, 24]. Такая магнитная структура подобна упорядоченной магнитной структуре сверхпроводящего ферромагнетика (МС2), названной в литературе как криптоферромагнетизм [1]. Поскольку при понижении температуры происходил рост обменного взаимодействия в ферромагнетике, то естественно предположить, что действие сверхпроводимости эквивалентно росту температуры, то есть, приводит к уменьшению обменного взаимодействия. Однако, магнитная структура в температурном диапазоне Т  8К отличается от структуры при Т =8-150К тем, что период магнитной решётки, на котором происходит суммарный поворот магнитных моментов доменных стенок на угол 2, с уменьшением температуры уменьшается, подстраиваясь под длину когерентности сверхпроводящих ниобия и ванадия. Таким образом, магнитная решётка, сформированная при температуре выше 8К, модифицируется под действием сверхпроводимости. В результате, можно констатировать, что образуется криптоферромагнитное состояние. Работы выполнены при поддержке гранта РФФИ № 14-22-01007.