Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ СФЕРИЧЕСКИ СХОДЯЩИХСЯ ВОЛН НАПРЯЖЕНИЙ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ, СТРУКТУРУ И ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ СМЕСИ ПОРОШКОВ АЛЮМИНИЯ И КВАРЦА

КОЗЛОВ Е.А., ЖУГИН Ю.Н., КОВАЛЕНКО Г.В., ДОБРОМЫСЛОВ А.В., ТАЛУЦ Н.И., ГУНДЫРЕВ В.М.

Представлены данные по изучению фазового состава и структуры смеси порошков алюминия и кварца в соотношении 1:1 после нагружения сферически сходящимися ударными волнами. На меридиональном сечении обжатого образца обнаружено возникновение ряда концентрично расположенных слоев (зон). На основе расчета профилей давления P(R, t) сделаны оценки изменения давления в исследуемом образце на сходящейся и отраженной от центра расходящейся ударных волнах в зависимости от положения лагранжевых частиц по радиусу. Данные о фазовом составе различных зон сопоставлены с давлениями, которые реализуюся на их границах при прохождении сходящейся и расходящейся ударных волн. Установлено, что до давлений 45 ГПа происходит только дополнительное компактирование материала и деформация алюминия и кварца. При этом размер исходного зерна кварца существенно уменьшается, вплоть до перехода в рентгеноаморфное состояние. После достижения указанного давления начинается твердофазная реакции разложения SiO2, приводящая к выделению чистого кремния и кислорода. Начало выделения кремния и протекание химической реакции образования Al2O3 разделены в масштабе давлений. Критическое давление, необходимое для протекания твердофазной химической реакции образования Al2O3, составляет 50 ГПа.

ЭНТРОПИЯ И МАГНИТОКАЛОРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В ФЕРРОМАГНЕТИКАХ И АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ

ВАЛИЕВ Э.З.

В приближении среднего поля для модели Гейзенберга получены аналитические выражения энтропии ферромагнетика и антиферромагнетика, позволяющие рассчитывать зависимость энтропии от магнитного поля в широком интервале температур. Вычислена величина магнитокалорического эффекта и показано, что она удовлетворительно согласуется с экспериментом для Fe, Ni и Gd. Обсуждаются результаты расчетов энтропии антиферромагнетика в зависимости от величины и направления магнитного поля.

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ НА МАРТЕНСИТНОЕ ПРЕВРАЩЕНИЕ В СПЛАВАХ CO–FE–NI–TI–(CU)

ГУНЬКО Л.П., ЗАЛУЦКИЙ В.П., ПЕРЕКОС А.Е., ТАКЗЕЙ Г.А.

Проведено исследование влияния электроискрового диспергирования на мартенситное -превращение в ферромагнитных сплавах Co–Fe–Ni–Ti–(Cu). Установлена взаимосвязь между параметрами кристаллической решетки исходной ?-фазы (аустенита), структурой образующегося -мартенсита, температурой начала мартенситного превращения Ms и гистерезисом мартенситного превращения T.

ЭФФЕКТЫ СТРУКТУРНОГО РАЗУПОРЯДОЧЕНИЯ В МАНГАНИТЕ LA0.825BA0.175MNO3

ЧУКАЛКИН Ю.Г., ТЕПЛЫХ А.Е.

Методами нейтронной и рентгеновской дифракций изучено структурное состояние поликристаллических образцов перовскитоподобного манганита La0.825Ba0.175MnO3, содержащих различные концентрации антиузельных дефектов, созданных путем облучения быстрыми нейтронами. Установлено, что концентрация антиузельных дефектов линейно зависит от доли объема образца, подвергнутого воздействию каскадов атом-атомных смещений, достигая при больших флюенсах “предельного” для данного состава значения, равного 0.0875. Образование антиузельных дефектов сопровождается возникновением значительных статических некоррелированных смещений ионов, которые для ионов кислорода становятся больше их тилтинговых смещений. Показано, что при этом тилтинговая мода , формирующая ромбоэдрическую структуру манганита, полностью не разрушается, хотя величина коррелированных тилтинговых смещений заметно уменьшается.

К ВОПРОСУ О МАГНИТНОЙ СТРУКТУРЕ ОСНОВНОГО СОСТОЯНИЯ УПОРЯДОЧЕННЫХ СПЛАВОВ FE–AL

ЕЛСУКОВ Е.П., ВОРОНИНА Е.В., КОРОЛЁВ А.В., ЕЛСУКОВА А.Е., ГОДОВИКОВ С.К.

На основе сопоставления результатов низкотемпературных магнитных и мессбауэровских измерений предложена модель магнитной структуры основного состояния (T = 0) упорядоченных по DO3 и В2-типу сплавов Fe–Al. В основу модели закладывается зависимость локального магнитного момента на атоме Fe как по величине, так и по знаку от числа атомов Al в ближайшем окружении. Установлено, что в рамках данной модели при концентрации Al более 25 ат.% формируются магнитные неоднородности (области с магнитным моментом, противоположным суммарной намагниченности) нанометрового (2–5 нм) масштаба.

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОВАРНОГО И ИНВАРНОГО ПОВЕДЕНИЯ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ

БОДРЯКОВ В.Ю.

В рамках теории фазовых переходов второго рода с учетом магнитофононного взаимодействия магнитной подсистемы с кристаллической решеткой ферромагнетика развит подход, позволяющий дать последовательное термодинамическое описание механизма формирования инварного и коварного эффектов. Показано, что инварное и коварное поведение наблюдается для магнетиков с определенным соотношением термодинамических параметров, характеризующих ферромагнитную фазу. Термодинамическое рассмотрение проиллюстрировано модельными расчетами. Обсуждаются пути экспериментальной проверки термодинамических выводов теории.

ФОРМИРОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОРЯДКА В CA1 - XRXMNO3 (R = LA, PR, SM)

АПЛЕСНИН С.С., ПИСКУНОВА Н.И.

Методом Монте-Карло найдена область существования G- и C-типов магнитных структур и область их сосуществования в твердых растворах Ca1 - xRxMnO3(R = La, Pr, Sm). В модели со случайным и упорядоченным распределением анизотропных ферромагнитных связей вычислена фазовая диаграмма на плоскости температура – концентрация.

О ВЛИЯНИИ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ДИФФУЗИЮ В НАНОСТРУКТУРНЫХ СПЛАВАХ

КЕСАРЕВ А.Г., КОНДРАТЬЕВ В.В.

В рамках метода дырочного газа получены общие выражения для диффузионных потоков в бинарных сплавах, учитывающие поля упругих напряжений и неравновесность вакансий. В приближении регулярных твердых растворов дана конкретизация входящих в эти выражения микроскопических параметров. Рассмотрено влияние неравновесной границы зерна, описываемой для наноструктурных материалов в модели хаотически распределенных дислокаций, на энергию активации диффузии в приграничной области. Показано, что даже при среднем нулевом поле упругих напряжений происходит изменение эффективной энергии активации. Установлена структура диффузионной приграничной области и определены ее параметры: характерные пространственные масштабы и их температурные зависимости.

АНИЗОТРОПИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СВОЙСТВ СЛОИСТЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ ND2 - XCEXCUO4 + И CA2 - XSRXRUO4

ПОНОМАРЕВ А.И., ЧАРИКОВА Т.Б., ХАРУС Г.И., ШЕЛУШИНИНА Н.Г., ТАШЛЫКОВ А.О., ТКАЧ А.В., ИВАНОВ А.А.

Исследованы температурные зависимости сопротивления ab(T) и c(T) монокристаллических пленок Nd2 - xCexCuO4 + (x = 0.12; 0.15; 0.17; 0.20) с ориентацией (001) и (1 0) и монокристаллов Ca2 - xSrxRuO4 (0 x 2.0). Установлено, что в оптимально отожженном монокристалле Nd2 - xCexCuO4 + ( 0) и в монокристалле Ca2 - xSrxRuO4 механизм проводимости различен в ортогональных направлениях: металлическое (d ab/dT > 0) поведение в плоскости ab и неметаллическое (d c/dT < 0) в направлении c. Эти слоистые квазидвумерные системы являются андерсоновскими проводниками с сильно анизотропным радиусом локализации (R R ). Определено, что увеличение содержания кислорода в системе Nd2 - xCexCuO4 + и увеличение содержания кальция в Ca2 - xSrxRuO4 приводит к уменьшению коэффициента анизотропии сопротивления. Таким образом, в этих квазидвумерных системах имеет место андерсоновский переход, вызванный беспорядком.

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРЫ И ТОЛЩИНЫ СЛОЕВ НА МАГНИТНЫЕ И МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫЕ СВОЙСТВА НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК PY/CO/CU/CO

ИВАНОВ Ю.П., ОГНЕВ А.В., ЧЕБОТКЕВИЧ Л.А.

Пленки Py/Co1/Cu/Co2 (Py – тройной пермаллой Ni63Co25Fe12) получали магнетронным распылением на стеклянные подложки. Толщина слоев dCu = 0.7– 4 нм, dCO2 и dPy = 2–12 нм. Полярные диаграммы пленок с dCu = 1.2 нм выявили двухосную анизотропию, а пленок с 2.0 нм dCu 3.0 нм – одноосную. Показано, что первый максимум на кривой = f (dCu) обусловлен антиферромагнитной связью между слоями Py/Со1 и Со2, а второй – независимым перемагничиванием магнитомягкого бислоя Py/Co1 и магнитожесткого слоя Cо2. Магнитосопротивление, снятое в поле, параллельном ОЛН, возрастает почти в два раза при увеличении толщины ферромагнитных слоев. Показано, что коэрцитивная сила уменьшается при увеличении толщины слоя Со2, а поле магнитной анизотропии не изменяется. Проведены теоретические оценки коэрцитивной силы и наведенной анизотропии с учетом изменения среднеквадратичной амплитуды и периода шероховатостей пленки с увеличением толщины слоя Со2. Полученные результаты согласуются с экспериментальными данными.

МАГНИТНАЯ АНИЗОТРОПИЯ, НАВЕДЕННАЯ ОТЖИГОМ ПОД НАГРУЗКОЙ, ЕЕ ТЕРМИЧЕСКАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ И СТРУКТУРА СПЛАВА FE5CO72SI15B8

ДМИТРИЕВА Н.В., ЛУКШИНА В.А., НОСКОВА Н.И., ПОТАПОВ А.П.

Показано, что эффективность наведения магнитной анизотропии при термомеханической обработке аморфного сплава Fe5Co72Si15B8 и ее термическая стабильность зависят от структурного состояния сплава. Возникающие в структуре аморфного сплава при отжиге в интервале температур 350–430°С структурные неоднородности (микронеоднородности, предвыделения), при последующей термообработке при 290°С в условиях растяжения приводят к росту эффективности наведения магнитной анизотропии и ее термической стабильности.

ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДАМИ ЯМР И МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СЛОЕВ NB3SN В КОМПОЗИТАХ NB/CU-SN РАЗНОЙ КОНСТРУКЦИИ

АЛЕКСАШИН Б.А., СОЛОНИНИН А.В., КОРОЛЕВ А.В., ДЯКИНА В.П., ПОПОВА Е.Н., РОМАНОВ Е.П., СУДАРЕВА С.В.

Представлены результаты измерений температурной зависимости формы линии ЯМР 93Nb и действительной части динамической магнитной ac-восприимчивости ’(T) многоволоконных сверхпроводящих композитов на основе Nb3Sn с разной геометрией ниобиевых волокон (обычные цилиндрические, спаренные цилиндрические и кольцевые), изготовленных по “бронзовой” технологии. Во всех исследованных композитах наблюдается сверхпроводящий (СП) переход диффузионных слоев Nb3Sn при Tс 17 K. Ширина его в исследованных композитах составляет Tс ? K и не зависит от их конструкции. Перепад абсолютного значения ’(T) у композитов обычной сборки и со спаренными Nb волокнами в полтора раза меньше по абсолютной величине, чем у композита с кольцевыми волокнами. В экспериментальных спектрах ЯМР 93Nb выделены разные по интенсивности подспектры, причем в композитах обычной сборки и со спаренными волокнами их по три, а в композите с кольцевыми волокнами – два. Произведенная оценка интенсивности каждого из подспектров в каждом экспериментальном спектре исследованных композитов соотнесена с определенным диффузионным слоем Nb3Sn, и, таким образом, произведена оценка количества зерен соответствующего слоя в каждом из композитов. Кроме того, установлено, что в первых двух композитах форма линии ЯМР 93Nb асимметрична, что указывает на анизотропию сдвига Найта в слоях Nb3Sn как в нормальном, так и сверхпроводящем состоянии, в то время как у композита с кольцевыми волокнами форма линии симметрична и сдвиг Найта оказывается изотропным. Величина анизотропного сдвига Найта в композитах с одиночными и спаренными цилиндрическими волокнами составляет 93Kан 0.02 %. Анизотропия в них обусловлена, по-видимому, различным характером и величиной взаимодействия зерен слоев Nb3Sn с бронзовой матрицей и с остаточным ниобием, которое приводит к различным сдвигам частоты подспектров и, соответственно, к асимметрии формы линии ЯМР 93Nb. В то же время, в композите с кольцевыми волокнами взаимодействие слоя Nb3Sn происходит с обеих сторон с бронзовой матрицей, носит, по-видимому, одинаковый характер и скомпенсировано по величине. При этом в первых двух случаях распределение олова по сечению диффузионных слоев Nb3Sn неравномерно, и наблюдается значительное их отклонение от стехиометрического состава.