Температурное поведение антиферромагнитной восприимчивости нано-ферригидрита из измерений кривых намагничивания в полях до 250 kOe

Рассмотрена проблема кроссовинга температурной зависимости антиферромагнитной восприимчивости наночастиц ферригидрита. Атомы железа Fe$^{3+}$ в ферригидрите упорядочены антиферромагнитно, однако наличие дефектов на поверхности и в объеме наночастиц индуцирует нескомпенсированный магнитный момент, что приводит к типичному суперпарамагнитному поведению ансамбля наночастиц с характерной температурой блокировки. В разблокированном состоянии кривые намагничивания таких объектов описываются как суперпозиция функции Ланжевена и линейного по полю вклада от антиферромагнитной “сердцевины” частиц. По результатам большого количества исследований кривых намагничивания, проводимых на наночастицах ферригидрита (и родственного ему ферритина) в диапазоне полей до 60 kOe, зависимость $\chi_{\operatorname{AF}}(T)$ убывает с ростом температуры, что связывалось ранее с эффектом суперантиферромагнетизма. При увеличении диапазона магнитных полей до 250 kOe значения $\chi_{\operatorname{AF}}$, получаемые из анализа кривых намагничивания, становятся меньшими по величине, однако изменяется характер температурной эволюции $\chi_{\operatorname{AF}}$: теперь зависимость $\chi_{\operatorname{AF}}(T)$ – возрастающая функция. Последнее типично для системы AF частиц со случайной ориентацией кристаллографических осей. Для корректного определения антиферромагнитной восприимчивости AF наночастиц (по крайней мере, ферригидрита) и поиска эффектов, связанных с эффектом суперантиферромагнетизма, необходимо в эксперименте использовать диапазон полей, значительно превышающий используемый в большинстве работ стандартное значение 60 kOe. Анализ температурной эволюции кривых намагничивания показал, что обнаруженный кроссовер обусловлен наличием малых магнитных моментов в образцах.