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Magnetic small-angle neutron scattering of bulk ferromagnets : beyond the particle-matrix concept

Mercredi 3 décembre 2014 11:00 - Duree : 1 heure 30 minutes
Lieu : ILL4, Seminar Room, 71 avenue des Martyrs - Grenoble

Orateur : Andreas MICHELS (Physics and Materials Science Research Unit, University of Luxembourg)

Small-angle neutron scattering (SANS) is a very powerful technique for the investigation of magnetic materials, since it provides information from within the bulk of magnetic media and on a length scale between a few nanometers and a few hundred of nanometers ( 1-300 nm). In this talk, we summarize recent theoretical and experimental work in the field of magnetic SANS of bulk ferromagnets [1,2]. The response of the magnetization to spatially inhomogeneous magnetic anisotropy and magnetostatic stray fields is computed using micromagnetic theory, and the ensuing spin-misalignment SANS is deduced. This approach - originally pioneered by Kronmüller, Seeger, and Wilkens [3] -, goes beyond the traditional description of SANS in terms of particle form and structure factors. Analysis of experimental magnetic-field-dependent SANS data corroborates the usefulness of the approach, which provides important quantitative information on the magnetic-interaction parameters such as the exchange-stiffness constant, the mean magnetic anisotropy field, and the mean magnetostatic field due to jumps deltaM of the magnetization at internal interfaces. Besides the value of the applied magnetic field, it turns out to be the ratio of the magnetic anisotropy field Hp to deltaM, which determines the properties of the magnetic SANS cross section of bulk ferromagnets ; specifically, the angular anisotropy on a two-dimensional detector, the asymptotic power-law exponent, and the characteristic decay length of spin-misalignment fluctuations. Unpolarized and polarized neutron data on hard and soft magnetic nanocomposites will be discussed.

[1] A. Michels, Journal of Physics : Condensed Matter 26, 383201 (2014).

[2] D. Honecker and A. Michels, Physical Review B 87, 224426 (2013) ; D. Honecker et al., Physical Review B 88, 094428 (2013).

[2] H. Kronmüller, A. Seeger, and M. Wilkens, Zeitschrift für Physik 171, 291 (1963).

Contact : dubouloz@ill.fr

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (ILL)
Nature évènement : (Séminaire)
Evènement répétitif : (General ILL seminar - College Vb)
Site de l'évènement : Polygone scientifique

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