Торсионные исследования релаксационных магнитных эффектов в фуллерите С₆₀ в магнитном поле - Чигвинадзе, Дж.Г.; Ашимо, С.М.; Долбин, А.В. (Физика низких температур, 2019)
В динамических низкочастотных (0,1–1 Гц) колебательных и статических (без колебаний) экспериментах с использованием высокочувствительной торсионной техники исследованы температурные зависимости магнитных свойств фуллерита С₆₀ в поперечных и продольных по отношению к оси колебаний
магнитных полях. Температурное положение наблюдавшихся пиков затухания осцилляций, связанных с
фазовыми переходами, зависело от направления изменения температуры (охлаждение или нагрев). Наиболее четкие переходы, сопровождаемые реориентационными процессами магнитных моментов диполей, зафиксированы в области структурного (Fm3m–Pa3) перехода при Т ≈ 260 К, а также при температурах Т ≈ 180–200 К. Обнаружена область «Хаоса» — скачкообразного изменения магнитных свойств, а
также направления «спонтанного» поворота образца фуллерита относительно магнитного поля. Показано, что в определенных условиях время релаксации магнитных моментов молекулярных ротаторов, после которого образец фуллерита неоднократно изменяет направление своего вращательного движения, с
увеличением температуры от 77 К до 280 К совпадает с «магическим» временем, которое наблюдали в
статических экспериментах при комнатных температурах Т = 295 К. Сделано предположение о связи наблюдавшихся явлений с релаксационными процессами во вращательной подсистеме молекулярных ротаторов С₆₀, а также с захваченным фуллеритом магнитным потоком. У динамічних низькочастотних (0,1–1) Гц коливальних та статичних (без коливань) експериментах з використанням високочутливої торсіонної техніки досліджено температурні залежності магнітних властивостей фулериту С₆₀ в поперечних і поздовжніх відносно до осі коливань магнітних полях. Температурне положення спостережених піків загасання осциляції, які пов’язані з фазовими переходами, залежало від напрямку зміни температури (охолодження або нагрів). Найбільш чіткі переходи, які супроводжувалися реоріентаційними процесами магнітних моментів диполів, зафіксовані в області структурного (Fm3m–Pa3) переходу при Т ≈ 260 К, а також при температурах Т ≈ 180–200 К. Виявлена область «Хаосу» — стрибкоподібних змін магнітних властивостей, а також напрямку «спонтанного» повороту зразка фулерита відносно магнітного поля. Показано, що в певних умовах час релаксації магнітних моментів молекулярних ротаторів, після якого зразок фуллерита неодноразово змінює напрямок свого обертального руху, зі збільшенням температури від 77 К до 280 К, збігається з «магічним» часом, який спостерігали в статичних експериментах при кімнатних температурах Т = 295 К. Зроблено припущення про звэязок спостережених явищ з релаксаційними процесами в обертальній підсистемі молекулярних ротаторів С₆₀, а також із захопленим фулеритом магнітним потоком. The temperature dependences of the magnetic properties of
C₆₀ fullerite in transverse and longitudinal magnetic fields are
studied in dynamic low-frequency (0.1–1 Hz) vibrational and
static (without oscillation) experiments using highly sensitive
torsion techniques. The temperature position of the observed
peaks of the damping of the oscillations associated with the phase
transitions depended on the direction of the temperature change
(cooling or heating). The most precise transitions, accompanied
by reorientation processes of the magnetic moments of dipoles,
are fixed in the region of the structural (Fm3m–Pa3) transition at
T ≈ 260 K, and also at temperatures T ≈ 180–200 K. A region of
«Chaos» was observed — an abrupt change in the magnetic properties, as well as the direction of the «spontaneous» rotation of
the fullerite relative to the magnetic field. It is shown that under
certain conditions the relaxation time of the magnetic moments of
molecular rotators, after which the fullerite repeatedly changes
the direction of its rotational motion, at increasing temperature
from 77 K to 280 K, coincides with the «magic» time, which was
observed in static experiments at room temperatures T = 295 K. It
is suggested that the observed phenomena are related to the relaxation
processes in the rotational subsystem of the C₆₀ molecular rotators, as
well as to the magnetic flux captured by the fullerite.