Физика металлов и металловедение

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СОСТОЯНИЯ СО СМЕШАННОЙ СИММЕТРИЕЙ ПАРАМЕТРОВ ПОРЯДКА В МОДЕЛИ ДВУМЕРНОЙ ФЕРМИ-ЖИДКОСТИ

МЕДВЕДЕВ М.В.

Исследована возможность возникновения сверхпроводящих состояний со смешанной симметрией параметров порядка в модели двумерной ферми-жидкости с цилиндрической поверхностью Ферми. Показано, что смешиваемые сверхпроводящие состояния разной симметрии, отвечающие двум любым различающимся гармоникам щелевой функции, должны быть сдвинуты по фазе друг относительно друга на угол ± /2. Установлено, что при нулевой температуре область существования фазы со смешанной симметрией сверхпроводящих параметров порядка ограничена узким окном отношений амплитуд взаимодействия из разных каналов спаривания, сосредоточенным около критического значения отношения этих амплитуд, которое отвечает точке пересечения линий температур сверхпроводящих переходов в смешиваемые “чистые” состояния разной симметрии.

НЕОДНОРОДНОСТИ ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА ПРИ СВАРКЕ ВЗРЫВОМ

ГРИНБЕРГ Б.А., ИВАНОВ М.А., РЫБИН В.В., ИНОЗЕМЦЕВ А.В., АНТОНОВА О.В., ЕЛКИНА О.А., ПАЦЕЛОВ А.М., КУЗЬМИН С.В., ЛЫСАК В.И., КОЖЕВНИКОВ В.Е.

Приведены результаты исследования структуры переходной зоны для ряда соединений, полученных путем сварки взрывом. Исследовались соединения разнородных металлов (титан – орторомбический алюминид титана, медь – тантал и др.). Свариваемые пары отличаются друг от друга по взаимной растворимости, причем для одних пар (медь–тантал) она практически отсутствует. Обнаружено, что поверхность раздела не является гладкой, а содержит неоднородности, независимо от того, является ли она плоской или волнообразной. Показано, что образование выступов на поверхности раздела определяет сцепление материалов. Обнаружена фрагментация типа дробления вблизи выступов. Обсуждается роль различных процессов при сварке взрывом. Образование выступов не зависит от того, имеют ли металлы свариваемой пары взаимную растворимость. Но от этого зависит строение зон локального расплавления. При наличии взаимной растворимости это истинные растворы; в отсутствие взаимной растворимости – коллоидные растворы. Показано, что зоны локального расплавления в ряде случаев могут не представлять опасности для прочности соединения. Выдвинута гипотеза о возможности образовании волнообразной поверхности путем самоорганизации предварительно возникших выступов.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ФОРМОИЗМЕНЕНИЕ ПАЛЛАДИЕВОЙ ПЛАСТИНЫ ПРИ ЕЕ ОДНОСТОРОННЕМ НАСЫЩЕНИИ ВОДОРОДОМ

ГОЛЬЦОВА М.В., ЛЮБИМЕНКО Е.Н.

Проведены исследования влияния температуры на закономерности и масштабы формоизменения консольно закрепленной палладиевой пластины при ее одностороннем насыщении водородом. Подтверждено, что формоизменение пластины развивается в два этапа. На первом коротком временнм этапе достигается максимальное формоизменение (изгиб) пластины. Температурная зависимость максимального изгиба пластины подчиняется экстремальному закону. На втором, существенно более длительном этапе, происходит распрямление пластины. При низких температурах остаточный стационарный изгиб пластины составляет 20–30% от величины максимального изгиба. С ростом температуры обратимость изгиба пластины возрастает и при 320–350°С явление становится полностью обратимым. Обсужден механизм формоизменения пластины и дан его феноменологический анализ. м этапе достигается максимальное формоизменение (изгиб) пластины. Температурная зависимость максимального изгиба пластины подчиняется экстремальному закону. На втором, существенно более длительном этапе, происходит распрямление пластины. При низких температурах остаточный стационарный изгиб пластины составляет 20–30% от величины максимального изгиба. С ростом температуры обратимость изгиба пластины возрастает и при 320–350°С явление становится полностью обратимым. Обсужден механизм формоизменения пластины и дан его феноменологический анализ.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ ГЕЙСЛЕРА FE2NIAL, FE2MNAL

ШРЕДЕР Е.И., СВЯЖИН А.Д., ФОМИНА К.А.

Представлены результаты исследования оптических свойств и результаты расчетов электронной структуры сплавов Гейслера Fe2NiAl, Fe2MnAl. Основное внимание уделено изучению спектральной зависимости действительной 1 и мнимой 2 частей диэлектрической проницаемости на участке длин волн = 0.3–13 мкм эллипсометрическим методом. Обнаружено аномальное поведение оптической проводимости ( ) на ИК-частотах в сплаве Fe2MnAl, существенно отличающееся от таковой в Fe2NiAl. Полученные результаты обсуждаются на основе расчетов электронной структуры сплавов.

НОВЫЙ МЕЖАТОМНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ ДЛЯ РАСЧЕТА МЕХАНИЧЕСКИХ И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УРАНА В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ДАВЛЕНИЙ И ТЕМПЕРАТУР

СМИРНОВА Д.Е., СТАРИКОВ С.В., СТЕГАЙЛОВ В.В.

Предлагается новый потенциал межатомного взаимодействия для урана. Потенциал построен в рамках модели погруженного атома. В качестве опорных данных при оптимизации потенциальных функций используются значения сил, энергий и напряжений, полученные из ab initio расчетов. Потенциал применен для изучения свойств кристаллических фаз урана. Установлено, что параметры решеток -фазы и -фазы, упругие модули, изохора, кривая “холодного сжатия” и энергии образования вакансий хорошо согласуются с известными экспериментальными данными и результатами расчетов в рамках теории функционала плотности. Потенциал позволяет моделировать фазовые переходы первого рода между -ураном и жидкостью и между -ураном и -ураном. Определены температуры плавления урана при давлениях до 80 ГПа и температура фазового перехода между -фазой и -фазой при 3 ГПа. Впервые проведено атомистическое моделирование фазового перехода между -фазой и -фазой урана.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СУБМИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ СПЛАВА V–4TI–4CR НА НАКОВАЛЬНЯХ БРИДЖМЕНА

ДИТЕНБЕРГ И.А., ТЮМЕНЦЕВ А.Н., КОРЗНИКОВ А.В., ЧЕРНОВ В.М., ПОТАПЕНКО М.М.

Представлены результаты электронно-микроскопического исследования особенностей микроструктуры сплава V–4Ti–4Cr после интенсивной пластической деформации методом кручения под давлением на наковальнях Бриджмена. С применением методики темнопольного анализа дискретных и непрерывных разориентировок изучены параметры дефектной структуры объема и границ зерен. Проанализированы поля локальных внутренних напряжений и градиенты этих напряжений на субмикронном масштабном уровне. Обсуждаются механизмы формирования субмикрокристаллического структурного состояния.

ФАЗОВЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В АЛЮМИНИЕВОМ СПЛАВЕ АМЦ ПРИ РАЗНЫХ МЕТОДАХ ИНТЕНСИВНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

ШИРИНКИНА И.Г., ПЕТРОВА А.Н., БРОДОВА И.Г., ПИЛЮГИН В.П., АНТОНОВА О.В.

Приведены экспериментальные данные по структурообразованию в промышленном алюминиевом сплаве АМц при интенсивной пластической деформации методами динамического канально-углового прессования и кручения под высоким квазигидростатическим давлением в наковальнях Бриджмена. Проанализированы зависимости структурных характеристик и твердости от степени, скорости и схем деформации.

ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ ТЯЖЕЛЫМИ ИОНАМИ НА НАНОСТРУКТУРУ ПЕРСПЕКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

РОГОЖКИН С.В., АЛЕЕВ А.А., ЗАЛУЖНЫЙ А.Г., КУЙБИДА Р.П., КУЛЕВОЙ Т.В., НИКИТИН А.А., ОРЛОВ Н.Н., ЧАЛЫХ Б.Б., ШИШМАРЕВ В.Б.

Разработана методика имитационных экспериментов по облучению тяжелыми ионами образцов конструкционных материалов ядерных энергетических установок для томографических атомно-зондовых исследований. Реализована схема облучения образцов для томографических атомно-зондовых исследований на источнике ионов MEVVA ускорителя ТИПр (ИТЭФ) с энергией ионов 75 кэВ на заряд. Выполнены тестовые эксперименты по облучению и исследованию образцов стали ЭК-181 ионами алюминия до флюенса 2 ?1015 ион/см2. Проведены эксперименты по облучению образцов перспективной стали ядерных и термоядерных реакторов ODS EUROFER ионами железа до различных повреждающих доз. Анализ распределения различных химических элементов в исследованных объемах выявил изменение состава наноразмерных кластеров, содержащихся в исходном состоянии этого материала, под воздействием ионного облучения. Проведено сравнение полученных данных с результатами реакторного облучения стали ODS EUROFER. Полученные результаты свидетельствуют о соответствии наномасштабных изменений в дисперсно-упрочненных оксидами сталях в имитационных экспериментах и в условиях реакторного облучения.

РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ СВЕРХПЛАСТИЧНОГО СПЛАВА SN–38 ВЕС. % PB И ЕГО ИЗМЕНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ ВНЕШНИХ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ И СТАРЕНИЯ

КОРШАК В.Ф., ШАПОВАЛОВ Ю.А., САМСОНИК А.Л., МАТЕЙЧЕНКО П.В.

Выполнены исследования структурно-фазового состояния эвтектического сплава Sn–38 вес. % Pb, проявляющего сверхпластические свойства при комнатной температуре. Изучены литые, обжатые на гидравлическом прессе на 73, состаренные литые и предварительно обжатые, а также деформированные в условиях сверхпластичности образцы. Показано, что фазовое состояние сплава в литом состоянии не соответствует диаграмме равновесия системы олово–свинец. Сверхпластическое течение сплава осуществляется на фоне процессов распада пересыщенного твердого раствора. Старение сопровождается увеличением концентрации атомов свинца в поверхностных слоях предварительно обжатых образцов. Это связывается, в частности, с наличием растягивающих напряжений в фазе на основе олова и их релаксацией в процессе старения. В структуре литых и предварительно обжатых образцов обнаружена аморфно-кристаллическая составляющая, локализованная, наиболее вероятно, на границах зерен. Экспериментальные результаты хорошо согласуются с полученными ранее результатами, свидетельствующими о неравновесности исходного структурно-фазового состояния сплава Sn–38 вес. % Pb и протекании структурно-фазовых превращений в условиях сверхпластической деформации, и существенно дополняют их.

ОПТИЧЕСКИЕ И МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА CПЛАВОВ ГЕЙСЛЕРА XMNSB (X = CO, PT)

ЛОБОВ И.Д., МАХНЕВ А.А., КИРИЛЛОВА М.М.

Методом эллипсометрии при энергиях фотона = 0.1–5.0 эВ изучены оптические свойства соединения CoMnSb в фазе типа L21. Обнаружены особенности ИК-поглощения, свидетельствующие о наличии псевдощели в плотности состояний электронов на уровне Ферми N(EF). Выполнены измерения экваториального эффекта Керра ( = 0.4–4.5 эВ) в CoMnSb и PtMnSb. Показано, что наблюдаемые пики магнитооптической активности в CoMnSb обусловлены недиагональной компонентой ij тензора комплексной диэлектрической проницаемости . Впервые изучены спектральные зависимости квадратичного по намагниченности M магнитооптического эффекта q для s- и p-поляризаций световой волны в соединении PtMnSb. В области наблюдения гигантского эффекта Керра в PtMnSb ( 1.7 эВ) обнаружено резкое возрастание величины q-эффекта, обусловленное изменением диагональной компоненты ii тензора диэлектрической проницаемости во внешнем магнитном поле. На основании полученных cпектров q при p-поляризации световой волны рассчитаны добавки к реальной Re( ii)p и мнимой Im( ii)p частям диагональной компоненты тензора в магнитном поле. Спектр Im( ii)p проанализирован в рамках имеющихся представлений об электронной структуре PtMnSb.

ВЛИЯНИЕ МАГНИТОСТАТИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ФЕРРОМАГНИТНОЙ ПОДЛОЖКИ НА ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ НИКЕЛЕВЫХ ДЕНДРИТОВ

ГОРОБЕЦ С.В., ГОРОБЕЦ О.Ю., ДВОЙНЕНКО О.К., ЛЕБЕДА Г.Л.

Исследовано влияние магнитного состояния ферромагнитной подложки-проволоки на морфологию осадка никеля, полученного методом электролиза. На основе статистического анализа показано, что при электроосаждении Ni в отсутствии внешнего магнитного поля остаточная намагниченность подложки значительно влияла на размерные характеристики сформированных дендритных структур. Приложение при электросаждении Ni небольшого по величине постоянного магнитного поля перпендикулярно оси проволоки приводило к формированию почти одинаковых структур, т.е. система “забывала” свое предыдущее магнитное состояние. Магнитные свойства подложки были визуализированы с помощью порошковых фигур.