Физика металлов и металловедение

ВЛИЯНИЕ ОБЪЕМНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ НА ЭЛЕКТРОННЫЕ И МАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДЫ В МАНГАНИТАХ PR 1-XSR XMNO 3 (Х = 0.7 И 0.5)

МЕДВЕДЕВА И.В., МАРТЕН К., БЕРСЕНЕВ Ю.С., МОРЩАКОВ В., БЭРНЕР К., РАВО Б.

Исследовано влияние гидростатических давлений до 16 кбар на температурные зависимости электросопротивления поликристаллических манганитов Pr 1-xSr xMnO 3 (х = 0.7 и 0.5). Электросопротивление соединения Pr 1-xSr xMnO 3 падает под давлением, а температура перехода из ферромагнитного металлического в немагнитное неметаллическое состояние Т с растет при сжатии. Определена барическая производная dТ с/dР = 2.1 К/кбар, эта величина соответствует общей закономерности dТ с/dР∞ Тс, установленной ранее для других систем на основе RЕ 0.7AЕ 0.3Мn0 3 (где RЕ - редкоземельный элемент, ЛЕ - щелочноземельный элемент). При атмосферном давлении соединение Рr 0.5Sr 0.5МnO 3 испытывает переходы из антиферромагнитного непроводящего (AFI) состояния, в ферромагнитное металлическое (FМ) состояние при температуре Т 1 = 150 К, затем в парамагнитное металлическое состояние в точке Кюри Т с = 265 К. Действие давления на Рr 0.5Sr 0.5МnO 3 приводит к незначительному понижению Т с и экспоненциальному возрастанию температуры перехода Т. Оценено, что при давлениях, превышающих Р с = 20 кбар, ферромагнитная фаза исчезнет за счет расширения области существования антиферромагнитной фазы. Выдвинуто предположение, что переход из антиферромагнитного непроводящего в ферромагнитное металлическое состояние (AFI-FМ) является триггерным фазовым переходом, о чем свидетельствует сильная чувствительность FМ-фазы к давлению, магнитному полю и изменению концентрации носителей заряда. Исчезновение ферромагнитной фазы под давлением связывается с уменьшением угла химической связи между слоями катионов марганца в слоистой структуре перовскита и соответствующим ослаблением положительного двойного обмена.

ВЛИЯНИЕ ПАЛЛАДИЯ НА ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ ЗОЛОТО-МЕДЬ-ПАЛЛАДИЙ

ИВЧЕНКО В.А., ПОПОВА Е.В., ГОРСКИХ Т.С.

Методом полевой ионной микроскопии изучено влияние палладия на фазовые превращения в сплавах (ат. %): 35.3 Аи - 52.6 Си - 12.1 Pd и 20.6 Аи - 55.2 Си - 24.2 Pd. Установлено, что увеличение содержания палладия не только ускоряет процессы перекристаллизации в этой системе твердых растворов, но и меняет кинетику фазового превращения беспорядок-порядок. В сплаве с большим содержанием Pd (24 ат. %) атомное упорядочение по типу L1 0 реализуется через образование промежуточной метастабильной фазы В2. Приводятся экспериментальные данные в пользу мартенситного механизма фазового перехода В2 → L1 0 в сплаве 20.6 Аu - 55.2 Сu - 24.2 Pd. Обнаружено, что атомы палладия находятся в одной подрешетке с атомами золота как в сверхструктуре L1 0, так и В2.

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ НА СТАБИЛЬНОСТЬ CR-NI-СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ ПРИ ОБЛУЧЕНИИ НЕЙТРОНАМИ

КОЛОТУШКИН В.П.

Проведено электронно-микроскопическое исследование структуры и фазового состава хромоникелевой стали с различной исходной обработкой и сплавов никель-хром-молибден до и после облучения нейтронами. Изменение исходного структурно-фазового состояния сталей и сплавов предоставляет возможность существенно улучшить поведение материалов под облучением и повысить их радиационную стойкость. В сплаве Ni-42Cr-1Mo, склонном к упорядочению при температурах ≥400°C, и в стали 026X16H15M3Б в результате образования и действия ловушек точечных дефектов снижается концентрация вторичных радиационных дефектов и улучшается пластичность после нейтронного облучения.

ВЛИЯНИЕ ЦЕНТРАЛЬНО-СИММЕТРИЧНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ НА ДОМЕННУЮ СТРУКТУРУ АМОРФНЫХ ПЛЕНОК ГАДОЛИНИЙ-КОБАЛЬТ

ИВАНОВ В.Е., КАНДАУРОВА Г.С.

Впервые изучена доменная конфигурация ферримагнитных пленок гадолиний-кобальт, соответствующая пространственно-неоднородному (с градиентом 0.64 К/мкм) температурному полю, включающему температуру магнитной компенсации. Обнаружены новые особенности в поведении доменной структуры в окрестности температуры компенсации, которые зависят от скорости убывания размагничивающего переменного поля. Показано, что многодоменные аморфные пленки гадолиний-кобальт могут использоваться в качестве сенсорных сред для топографирования стационарных сильнонеоднородных температурных полей.

ДИНАМИЧЕСКАЯ РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИЯ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА АК8

ТРИФОНОВ В.Г., БОБРУК Е.В.

Методами световой и электронной микроскопии исследовано формирование микроструктуры при горячей деформации сплава АК8 с различным исходным размером зерен. Показано, что процессы формирования структуры зависят не только от режимов деформирования (температуры, скорости деформации), но и от исходного размера зерен. Деформация сплава АК8 с размером зерен 16.2 мкм и менее в интервале температур 400-500°С сопровождается динамической рекристаллизацией. Горячая деформация сплава Ак8 с размером зерен более 16.2 мкм приводит к формированию в материале полигонизованной структуры. По результатам работы построена диаграмма структурного состояния для сплава АК8 в зависимости от исходного размера зерен. Формирование структуры при горячей деформации алюминиевых сплавов исследовано в работах [1-3] и др. В них подробно изучено влияние режимов деформирования и термической обработки на процессы рекристаллизации и полиго-низации. Значительно меньше внимания в литературе уделено влиянию исходной структуры, в том числе размера зерен, на процесс ее последующей трансформации [4]. Целью настоящей работы являлось исследование влияния размера зерен на процесс динамической рекристаллизации алюминиевого сплава АК8.

КИНЕТИКА ТЕРМИЧЕСКОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭФФЕКТА БАУШИНГЕРА В ХОЛОДНОДЕФОРМИРОВАННОЙ СТАЛИ

ГРАЧЕВ С.В., КАЗЯЕВА И.Д., ПУМПЯНСКИЙ Д.А.

Показано, что эффект Баушингера в холоднодеформированной стали при изгибе может быть в значительной степени подавлен при проведении низкотемпературных промежуточных нагревов между прямым и обратным нагружением. Изучено влияние температуры и времени промежуточных нагревов на термическую устойчивость эффекта Баушингера в холоднодеформированной стали 70С2ХА.

ЛАЗЕРНАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ АКУСТИЧЕСКИХ ВОЛН В ФЕРРОМАГНИТНОМ МЕТАЛЛЕ

ГОЛУБЕВ Е.В., ГУРЕВИЧ С.Ю., ПЕТРОВ Ю.В.

Исследован процесс лазерной генерации импульсов волн Рэлея в ферромагнетике за счет термоупругого эффекта. При теоретическом анализе учтена температурная зависимость коэффициента линейного расширения ферромагнетика и конечное значение скорости распространения тепла.

МАГНИТОУПРУГИЕ СОЛИТОНЫ В ЛЕГКОПЛОСКОСТНОМ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКЕ ВБЛИЗИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ-ФЕРРОМАГНЕТИЗМ

ХАРИСОВ Т., ШАМСУТДИНОВ М.А., САКАЕВ Р.Д.

Исследованы нелинейные магнитоупругие волны в тетрагональном антиферромагнетике с магнитной анизотропией типа “легкая плоскость” вблизи фазового перехода антиферромагнетизм-ферромагнетизм. Получены графики зависимостей скорости и ширины продольных квазиакустических солитонов от напряженности внешнего магнитного поля. Показано, что возможно существование устойчивых относительно изгиба волнового фронта продольных одномерных квазиупругих солитонов, описывающихся уравнением Кортевега-де Фриза.

МЕТОД МЕХАНОХИМИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ДЛЯ СОЗДАНИЯ НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ NB-AL СПЛАВОВ

ПОРТНОЙ В.К., ТРЕТЬЯКОВ К.В., ЛОГАЧЕВА А.И., ЛОГУНОВ А.В., РАЗУМОВСКИЙ И.М.

Используя планетарную мельницу, рентгенодифракционный и ДСК-анализы изучен твердофазный синтез при совместном помоле компонентов (Nb, А1, Сг). Были синтезированы порошковые нано-кристаллические сплавы различного состава на основе интерметаллида Nb 3А1 с одновременным введением хрома, размер блоков после высокоэнергетического помола ~20 нм. Показано, что окончательное растворение хрома и частичный распад пересыщенных твердых растворов Nb(А1) наступает только после нагрева до 1100°С. Методом механического легирования ниобием двухфазный Nb 3А1 + Nb 2А1 сплав, полученный дуговой плавкой, был скорректирован по составу и переведен в двухфазную область Nb 3А1 + Nb(А1), что подтверждено фазовым анализом МС-образцов после нагрева до 1100°С. Показано, что процессы фазообразования алюминидов ниобия при механохимическом синтезе компонентов и механоактивации интерметаллидов системы Nb-А1, богатых ниобием, всегда проходят через образование пересыщенных твердых растворов. Механизм этого процесса может быть связан с образованием дефектов упаковки под действием деформации.

РАВНОВЕСНЫЕ СОСТОЯНИЯ И ПЕТЛИ ГИСТЕРЕЗИСА ДВУХСЛОЙНОЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ С ОБМЕННОЙ АНТИФЕРРОМАГНИТНОЙ СВЯЗЬЮ

ШУТЫЙ А.М., СЕМЕНЦОВ Д.И.

В системе двух магнитных пленок с кубической кристаллографической и одноосной наведенной анизотропией, связанных межслойным обменным взаимодействием антиферромагнитного типа, найдены равновесные ориентационные состояния магнитных моментов, отвечающих различным величинам и направлениям подмагничивающего поля. Установлены интервалы значений поля, где реализуются неколлинеарные состояния и состояния бистабильности, приводящие к ориентационным фазовым переходам и гистерезису. Обнаружен эффект 90-градусного переключения магнитных моментов слоев за один цикл перемагничивания, а также ориентационный фазовый переход, имеющий характер бифуркации. Построены петли гистерезиса 180-градусного перемагничивания системы, имеющие перемычку или область схлопывания, а также бистабильные петли.

РЕЛАКСАЦИЯ НЕРАВНОВЕСНОЙ СТРУКТУРЫ ГРАНИЦ ЗЕРЕН В НАНОКРИСТАЛЛАХ

БАЧУРИН Д.В., НАЗАРОВ А.А.

Исследована кинетика релаксации жесткого сдвига в границах зерен (ГЗ) нанокристаллов в рамках модели диффузионного переноса вещества. Показано, что ГЗ в нанокристаллах могут релаксиро-вать путем жесткого сдвига при достаточно высокой температуре и принять равновесную конфигурацию, обладающую упорядоченной атомной структурой.

СВОЙСТВА И ЭВОЛЮЦИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СПИРАЛЬНЫХ ДОМЕНОВ В АНГЕРНОМ СОСТОЯНИИ ВЫСОКОАНИЗОТРОПНОЙ ПЛЕНКИ ФЕРРИТА-ГРАНАТА

КАНДАУРОВА Г.С., ОСАДЧЕНКО В.Х.

Впервые изучены процессы возникновения, формирования, дальнейшей эволюции и разрушения многовитковых динамических спиральных доменов (СД) в ангерном состоянии высокоанизотропной пленки феррита-граната в низкочастотном переменном магнитном поле (0.3-6.0 кГц). Определены геометрические и динамические параметры спиралей на разных стадиях их существования, а также зависимости параметров СД от частоты и амплитуды поля. Показано поведение нескольких СД на различных этапах их взаимодействия друг с другом, включая моменты исчезновения некоторых из них.

СКОРОСТНАЯ И МАСШТАБНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ПАРАМЕТРОВ НЕУСТОЙЧИВОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ТЕЧЕНИЯ ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАНО-И МИКРОИНДЕНТИРОВАНИИ AL-2.7%MG СПЛАВА

ГОЛОВИН Ю.М., ИВОЛГИН В.И., ЛЕБЕДКИН М.А., СЕРГУНИН Д.А.

Проведено сравнительное экспериментальное исследование неустойчивого пластического течения при динамическом микроиндентировании Al-Mg сплава в условиях линейного нарастания силы, приложенной к индентору, а также постоянной средней скорости относительной деформации ‹ε›. Установлено, что в первом приближении частота следования скачков деформации пропорциональна ‹έ›, а их величина - текущей глубине отпечатка. Показано также, что эти зависимости определяются величиной максимального относительного упрочнения сплава по твердости между последовательными релаксациями напряжения.

СТРУКТУРА И СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ СВОЙСТВА ИНТЕРМЕТАЛЛИДА NB 3РB

ТУЛЕУШЕВ А.Ж., ВОЛОДИН В.Н., ТУЛЕУШЕВ Ю.Ж.

При температуре 1150°С из пленок твердых растворов свинца в ниобии, полученных методом совместного соосаждения потоков металлсодержащей плазмы на подвижную подложку, в интервале концентраций от 11.1 до 22.7 ат. % свинца осуществлен синтез интерметаллического соединения Nb 3Рb и определен параметр его решетки во всем исследованном интервале. Установлено, что параметр решетки Nb 3Рb остается постоянным и равным 0.5952 нм при синтезе интерметаллида из исходных твердых растворов. Определено, что критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние пленки Nb 3Рb, синтезированной из твердого раствора с 20.9 ат. % свинца, составляет 5.6 К, при этом значение критической плотности тока определено не меньше, чем 4 х 10 4 А см -2.

СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ TINI-TIAL И TINI-ALNI С ЭФФЕКТАМИ ПАМЯТИ ФОРМЫ. I. РЕНТГЕНОГРАФИЯ И ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ

ПУШИН В.Г., КУРАНОВА Н.Н., КОУРОВ Н.И., ЮРЧЕНКО Л.И., УКСУСНИКОВ А.Н.

Изучено влияние легирования алюминием на особенности микроструктуры и мартенситные превращения в тройных квазибинарных сплавах системы TiNiAl. Исследования выполнены, используя in situ методы просвечивающей электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии θ/2θ, измерений электросопротивления в широком интервале температур. Построены полные диаграммы мартенситных превращений в сплавах двух разрезов Ti 50Ni 50 _ xAl x и Ti 50 _ yNi 50Al y. Определены характеристические температуры начала и конца прямых и обратных переходов B2 ↔ R и B2 → R → B19' и их последовательность в зависимости от содержания алюминия в интервале 0-5 ат. %. Исследованы температурные эффекты анизотропии параметров решеток R- и В19'-фаз и их удельных объемов и аккомодационно-релаксационные механизмы превращений В2 → R и R → В19' в сплавах.

СФЕРОИДИЗАЦИИ ГРАФИТА ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ДЕФОРМИРОВАННОГО ВЫСОКОПРОЧНОГО ЧУГУНА

БАРАНОВ А.А., БАРАНОВ Д.А.

В формировании структуры и свойств железных сплавов большую роль играют процессы сфероидизации кристаллов избыточных фаз. Переход от неравноосных кристаллов к равноосным, как правило, ведет к повышению пластичности и вязкости сплавов, что является одной из задач термической обработки.

ЭЛЕКТРОННАЯ СТРУКТУРА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ СЕ 2FЕ 17

НЕКРАСОВ И.А., КНЯЗЕВ Ю.В., КУЗЬМИН Ю.И., КУЧИН А.Г., АНИСИМОВ В.И.

Проведен самосогласованный расчет электронной структуры интерметаллического соединения Се 2Fе 17 в приближении локальной электронной плотности. Рассчитаны полная и парциальные плотности электронных состояний, связанных с ионами церия и железа. На основе полученных результатов проведена интерпретация энергетической зависимости оптического спектра этого соединения, измеренная в интервале 0.083-10.46 эВ.