Физика металлов и металловедение

Electronic Structure and Stability of Metallic Glasses on the Base of Transition Metals

Nakonechnaya О., Plyushchai I., Zakharenko M., Hasegawa andR.

С использованием метода, в котором учитывается влияние топологического беспорядка, рассчитана электронная структура аморфных Fe и Ni. На основе полученных результатов обсуждаются магнитные свойства и термическая стабильность аморфных материалов на основе Fe и Ni. Рассмотрено также влияние элемента-аморфизатора (В) на электронный спектр и магнитные свойства аморфных сплавов на основе железа. Проанализирована взаимосвязь между плотностью электронных состояний на уровне Ферми и температурой кристаллизации металлических стекол типа Fe75TM5B20 (ТМ - Зd-металл).

О СВЯЗИ МЕЖДУ КОЭФФИЦИЕНТОМ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ МЕТАЛЛА И ЭНЕРГИЕЙ ФЕРМИ

СВИРСКИЙ М.С.

Показано, что коэффициент теплового расширения металла обратно пропорционален температуре Ферми.

ЭВОЛЮЦИЯ СОЛИТОНОВ ОГИБАЮЩЕЙ ОБЪЕМНЫХ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ВОЛН В СТРУКТУРЕ ФЕРРОМАГНЕТИК-ДИЭЛЕКТРИК-МЕТАЛЛ

ТАНКЕЕВ А.П., ШАГАЛОВ А.Г., БОРИЧ М.А., СМАГИН В.В.

В рамках обобщенного нелинейного уравнения Шредингера, учитывающего как дисперсию третьего порядка, так и дисперсию нелинейного слагаемого, исследована эволюция солитонов огибающей обратных объемных магнитостатических волн в касательно намагниченной слоистой структуре изотропный ферромагнетик-диэлектрик-металл. Показано, что, как и в случае нормально намагниченной структуры (см. [10]), при определенных длине несущей высокочастотной волны и соотношении между толщинами диэлектрической прослойки и магнитного слоя в системе могут реализоваться необходимые условия для появления "светлых" и "темных" солитонов Потасека-Табора (ПТ). Показано, что в отличие от случая нормально намагниченной слоистой структуры в касательно намагниченной в области малых волновых векторов реализуются "темные" ПТ-солитоны, а не "светлые". Кроме того, также показано, что в касательно намагниченной пластине при фиксированной длине волны при изменении угла между направлением распространения волны и внешним магнитным полем может происходить смена режима распространения нелинейных волн: с "темносолитонного" на "светлосолитонный" и наоборот. Рассчитаны основные характеристики солитонов: форма, ширина распределения, частота прецессии намагниченности в них и скорость движения. В пространстве (относительная толщина диэлектрической прослойки, угол между направлением распространения волны и внешним магнитным полем 9) для заданной длины волны построена поверхность, на которой реализуются ПТ-солитоны. Численными методами исследованы условия зарождения многосолитонных состояний и роль затухания. Показано, что для возбуждения многосолитонных состояний по амплитуде начального распределения имеется порог, а для односолитонных состояний порогового значения амплитуды не обнаружено. Обсуждается возможность экспериментального наблюдения исследованных нелинейных состояний.

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СПИНОДАЛЬНОГО НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ Y-BA-CU-O

КУЗНЕЦОВА Е.И., БЛИНОВА Ю.В., СУДАРЕВА С.В., БОБЫЛЕВ И.Б., РОМАНОВ Е.П., КРИНИЦИНА Т.П.

Рентгенографически исследована структура нестехиометрического соединения YBa2Cu3O7 _ δ (δ ≈ 0.2; 0.5-0.6) после низкотемпературных отжигов при 200°С в течение 4, 10, 20, 35, 50, 100 ч. Показано, что наблюдаемый распад на две фазы с разным содержанием кислорода развивается по типу спинодального и прерывистого.

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЯ TBMN6SN6

ЗАЙКОВ Н.К., МУШНИКОВ Н.В., БАРТАШЕВИЧ М.И., ГОТО Т., ПИРОГОВ А.Н.

Исследованы магнитные свойства соединения TbMn6Sn6 в интервале температур 4.2-310 К. Показано, что скачки намагниченности, наблюдаемые при намагничивании вдоль трудного магнитного направления, являются индуцированным магнитным полем спин-переориентационным переходом (СПП) первого рода. В феноменологической модели намагничивания с учетом двух констант магнитокристаллической анизотропии К1 и К2 проведено описание кривых намагничивания и получены численные значения констант К1 и К2. Проведено нейтронографическое исследование соединения TbMn6Sn6 во внешнем магнитном поле, определены величины и ориентация магнитных моментов Tb-и Мn-подрешеток до и после СПП. Из численного анализа кривой намагничивания, измеренной вдоль трудного магнитного направления на ориентированном образце TbMn6Sn6 при 4.2 К, получены значения констант К1 и межподрешеточного обменного взаимодействия nTbMn которые равны (6.3-10.1) х 106 Дж/м3 и (4.2-6.2) Тл форм. ед./μ.в. Полевые зависимости линейной и объемной магнитострикции изотропного образца TbMn6Sn6 хорошо коррелируют со скачкообразными процессами намагничивания. Измерены полные петли гистерезиса и определены значения коэрцитивной силы в широкой области температур.

НЕОДНОРОДНОСТЬ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ В ПОЛИКРИСТАЛЛАХ

EVDOKIMO L. V. KUKSA ANDE. E.

Приведены результаты исследований неоднородности пластических деформаций в реальных мелкозернистых поликристаллических сплавах на малых базах измерения с наименьшей в 10 мкм. Показано, что характер выявляемой картины микронеоднородной деформации в большей степени зависит от примененной базы измерения деформаций. Изучены законы распределения пластических микродеформаций в различных поликристаллах. Отмечены основные факторы, влияющие на степень неоднородности микронапряжений и микродеформаций. Упругая, пластическая и прочностная анизотропия, а также анизотропия упрочнения, зависящая от типа кристаллической решетки, ответственны в первую очередь за возникновение неоднородных напряженно-деформированных состояний, исследование которых необходимо для изучения микромеханизма формирования физико-механических свойств в зависимости от структуры, условий достижения предельных напряженно-деформированных состояний и разрушения поликристаллических материалов.

ОСОБЕННОСТИ СТАРЕНИЯ СПЛАВА AL-LI-CU-ZR С УЛЬТРАДИСПЕРСНОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ

КАЙГОРОДОВА Л.И., ВЛАДИМИРОВА Е.И., ИВАНОВА О.Р., ПИЛЮГИН В.П.

С помощью метода электронной микроскопии изучено влияние деформации сдвигом под давлением на структурное состояние сплава Al-2%Li-3%Cu-0.1%Zr в деформированном, отожженном и состаренном состояниях. Показано, что для получения в исследуемом сплаве рекристаллизованной ультрадисперсной кристаллической структуры целесообразно использовать интенсивную деформацию с последующим низкотемпературным отжигом. Выявлено, что при старении увеличение степени дисперсности кристаллической структуры способствует изменению характера зарождения и количественного соотношения метастабильных и стабильных фаз.

ВЛИЯНИЕ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ НА ПРОЦЕССЫ УПОРЯДОЧЕНИЯ СПЛАВА NI3MN

ШАРИПОВ И.З., МУЛЮКОВ Р.Р., МУЛЮКОВ X.Я.

Исследованы зависимости намагниченности насыщения от температуры измерения и времени отжига при температуре 740 К для упорядочивающегося сплава Ni3Mn в нанокристаллическом и крупнозернистом состояниях. По изменению величины намагниченности насыщения сплава в процессе отжига была получена кривая кинетики его упорядочения, поскольку величина намагниченности насыщения данного сплава пропорциональна степени дальнего порядка. Показано, что упорядочение исследуемого сплава в нанокристаллическом состоянии происходит примерно в 2 раза быстрее, чем в крупнозернистом состоянии. Эффект объясняется ускорением процессов диффузии в нанокристаллическом материале. В процессе упорядочения сплава на кривых температурной зависимости намагниченности насыщения в области температур 500 К появляется характерный перегиб, который, по-видимому, обусловлен установлением антиферромагнитного взаимодействия между магнитными моментами атомов Мn.

ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДОНОРА НА РАСТВОРИМОСТЬ ПРИМЕСИ ЗАМЕЩЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ

МАШАРОВ С.И., МАШАРОВ Г.С.

Рассчитана растворимость примеси замещения в кристалле, образованном из атомов сорта А, в случаях, когда в качестве донора выступает немагнитный бинарный упорядочивающийся сплав В-С, раствор внедрения В-(С) и магнитоупорядоченный сплав замещения В-С. Определена зависимость растворимости от характеристик, определяющих состояние донора: его состава, параметров структурного и магнитного порядков.

ОБРАЗОВАНИЕ ТЕКСТУРЫ В СПЛАВАХ НИКЕЛЯ С НЕКОТОРЫМИ D-ПЕРЕХОДНЫМИ МЕТАЛЛАМИ. I. ТЕКСТУРА ДЕФОРМАЦИИ

ГЕРВАСЬЕВА И.В., СОКОЛОВ Б.К., РОДИОНОВ Д.П., ХЛЕБНИКОВА Ю.В.

Исследовано влияние легирования никеля d-переходными металлами - Cr (до 22 ат. %), Мо (до 9.3 ат. %), V (до 10.1 ат. %), W (до 7.4 ат. %) и Мn (1.9 ат. %) - на характеристики, ответственные за получение тонкой металлической ленты с необходимыми свойствами для последующего нанесения высокотемпературного сверхпроводника YBa2Cu3O7_δ. В качестве таких характеристик рассматриваются острота кубической текстуры ленты-субстрата, ее прочностные и магнитные свойства. В первой части работы подробно исследована текстура деформации, определяющая дальнейшее формирование кубической текстуры при первичной рекристаллизации.

СУБМИКРОСЕКУНДНАЯ ПРОЧНОСТЬ АЛЮМИНИЯ И СПЛАВА АМГ6М ПРИ НОРМАЛЬНОЙ И ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

РАЗОРЕНОВ С.В., КАНЕЛЬ Г.И., ФОРТОВ В.Е.

Представлены результаты измерений динамических пределов текучести и прочности алюминиевого сплава АМг6М и чистого алюминия в условиях нагружения испытуемых образцов плоскими ударными волнами субмикросекундной длительности. Температура испытаний варьировалась от 20 до 600°С. Установлено, что динамический предел текучести сплава изменяется незначительно при нагреве вплоть до температуры солидуса. Динамическая прочность алюминия и сплава АМг6М слабо уменьшается с нагревом до ~0.9 температуры плавления и стремится к нулю по мере дальнейшего роста температуры до плавления. Результаты измерений обсуждаются на основании представлений об эффектах фононного трения и предплавления.

СТРУКТУРА ЗАКАЛЕННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ZR-PT

ТАЛУЦ Н.И., ДОБРОМЫСЛОВ А.В.

Методами рентгеноструктурного анализа, оптической металлографии, просвечивающей электронной микроскопии, измерением твердости и микротвердости изучена структура закаленных сплавов системы цирконий-платина с содержанием платины от 0.25 до 5 ат. %. Установлено, что в сплавах, содержащих до 3 ат. % платины, в процессе закалки формируется двухфазная структура, состоящая из а-фазы и интерметаллида Zr2Pt. Метастабильная ω-фаза образуется в сплавах Zr-4 ат. % Pt и Zr-5 ат. % Pt. На электронограммах этих сплавов наряду с рефлексами ω-фазы обнаружено присутствие диффузного рассеяния, вид которого отличается от вида диффузного рассеяния, ранее наблюдавшегося в титановых и циркониевых сплавах

ОБЛАСТИ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ, ЛОКАЛИЗОВАННЫЕ ВБЛИЗИ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ РАЗДЕЛА В КОНДЕНСИРОВАННЫХ СРЕДАХ. III. СОСТАВ И СТРУКТУРА КОМПЛЕКСОВ ВАКАНСИИ-КИСЛОРОД В ОБЛАСТЯХ ВЫСОКОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ТОЧЕЧНЫХ ДЕФЕКТОВ В PD, ТА, W И PT

КЛОЦМАН С.М., КАЙГОРОДОВ В.Н., ЕРМАКОВ А.В., РУДЕНКО В.К.

Обсуждаются результаты исследований точечных дефектов в ближайшем окружении атомных зондов Со, локализованных вне ядра областей сопряжения кристаллитов (ОСК) в номинально чистых поликристаллических металлах Pd, Та, W и Pt. В областях решетки с размером порядка 1 нм в направлении, перпендикулярном поверхности ОСК, и с высокой концентрацией точечных дефектов (ОВКТД) "естественной" растворообразующей примесью является кислород. Температурные зависимости изомерных сдвигов и ширин объемных компонент спектров ЯГР использованы для получения информации о составе и структуре комплексов, возникающих в ОВКТД при изохронных вакуумных отжигах номинально чистых металлов. В ОВКТД обсуждаемых систем образуются комплексы кислород-вакансии. Определены структурные характеристики этих комплексов: отрицательный знак изменения объема ОВКТД при образовании таких комплексов, соотношение числа вакансий и числа атомов кислорода в комплексе, влияние к

НОВЫЙ МЕХАНИЗМ ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ В ПОЛОСАХ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ДВОЙНИКАХ ДЕФОРМАЦИИ В2-ФАЗЫ НИКЕЛИДА ТИТАНА ПУТЕМ НЕРАВНОВЕСНЫХ МАРТЕНСИТНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПОЛЯХ НАПРЯЖЕНИЙ

ТЮМЕНЦЕВ А.Н., СУРИКОВА Н.С., ЛИТОВЧЕНКО И.Ю., ПИНЖИН Ю.П., КОРОТАЕВ А.Д., ЛЫСЕНКО О.В.

Методами оптической металлографии и просвечивающей электронной микроскопии изучены особенности формирования и микроструктуры полос локализации и двойников деформации в деформированных прокаткой монокристаллах сплава на основе никелида титана. На этой основе с использованием теории мартенситных превращений, основанной на концепции кооперативных тепловых колебаний когерентных объектов (плотноупакованных плоскостей) в кристаллах, предложен новый механизм двойникования в этих сплавах - прямое и обратное (В2 → В19 → В2)-мартенситное превращение с осуществлением обратного превращения по альтернативной системе. Показано, что с привлечением этого механизма в кристаллической решетке В2-фазы можно с единых позиций описать двойникование по плоскостям с разными ({112}, {113}, {332} и {114})индексами и формирование полос локализации деформации с малоугловыми разориентировками. Обсуждаются носители, природа и основные физические факторы реализации указанного выше механизма деформации.

БЛИЖНИЙ АТОМНЫЙ ПОРЯДОК В ОБЛУЧЕННОЙ БЫСТРЫМИ НЕЙТРОНАМИ АМОРФНОЙ ЛЕНТЕ TI0.5NI0.25CU0.251

NI, CU

Методом структурной нейтронографии исследовано влияние облучения быстрыми нейтронами на ближний атомный порядок сплава Ti0.5Ni0.25Cu0.25 аморфизованного предварительно быстрой закалкой из расплава. Обнаружено, что аморфная лента, содержащая до облучения небольшую долю кристаллической фазы, после облучения полностью переходит в аморфное состояние. Установлено, что ближний атомный порядок аморфного сплава не изменяется под воздействием быстрых нейтронов.

ОСОБЕННОСТИ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ МОНОКРИСТАЛЛА LA0.825SR0.175МNO3

БОГДАНОВА X.Г., БУЛАТОВ А.Р., КОРОЛЕВ А.В., КУРКИН М.И., РОЗЕНФЕЛЬД Е.В.

На температурной зависимости магнитной восприимчивости χ(Т) незакрепленного монокристаллического образца La0.825Sr0.175МnO3 экспериментально обнаружены участки, на которых χ убывает с увеличением Т в ферромагнитной области. Предложено объяснение, связывающее эти участки с намагничиванием ферромагнетика за счет процессов вращения магнитных моментов доменов.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯВЛЕНИЯ ВОДОРОДОУПРУГОСТИ

ГОЛЬЦОВ В.А., РЕДЬКО А.Л., ГЛУХОВА Ж.Л.

В наиболее общем виде рассмотрены термодинамические основы неизотермической и изотермической водородоупругости. Для этих случаев записаны полные системы уравнений, описывающие сплавы металл-водород. Обсуждены особенности водородоупругости как синергетического явления.