Том 124, № 1 (2023)

Проведено исследование температурного поведения высокочастотного магнитоимпеданса (МИ) в аморфных микропроводах в стеклянной оболочке вплоть до температуры Кюри Т_С. Использованы образцы из сплавов двух составов Co_27.4Fe₅B_12.26Si_12.26Ni_43.08 (Т_С ~ 48°С) и Co_64.82Fe_3.9B_10.2Si₁₂Cr₉Mo_0.08 (Т_С ~ 61°С) с разным знаком константы магнитострикции \({{\lambda }_{s}}\) и с различным типом магнитной анизотропии. Для первого сплава \({{\lambda }_{s}} < 0,\) что приводит к циркулярной анизотропии, для второго \({{\lambda }_{s}} > 0\) и формируется анизотропия типа “легкая ось” вдоль оси провода. В микропроводах с анизотропией типа “легкая ось” значительное уменьшение импеданса с температурой на повышенных частотах наблюдается вне зависимости от приложения магнитного поля, тогда как в проводах с циркулярной анизотропией изменение импеданса более значительно в присутствии внешнего поля. В этом случае изменение импеданса при повышении температуры от комнатной до Т_С может достигать 200–300% в области частот 0.5–0.9 ГГц и магнитном поле ~10 Э. Полученные результаты могут представлять интерес для разработки миниатюрных температурных сенсоров.

Сплавы с малым содержанием редкоземельных металлов на основе соединений Sm(Fe,Co,Ti)₁₂ являются хорошими кандидатами для получения высокоэнергоемких постоянных магнитов. Методом полосового литья (strip casting), позволяющего реализовать низкие скорости закалки, получен сплав (Sm,Zr)(Fe,Co)_10.3Ti_0.7. Структура и магнитные свойства сплава исследованы методами сканирующей микроскопии, рентгеноструктурного и термомагнитного анализа. Исходный негомогенный сплав удается гомогенизировать отжигом при 1150°С. Полученный сплав сохраняет высокоанизотропное состояние, типичное для фазы Sm(Fe,Co,Ti)₁₂.

Рассмотрены континуальные и квантово-механические модели магнитной динамики системы ферромагнитных наночастиц для разных типов магнитной анизотропии, а также соответствующая теория для описания мёссбауэровских спектров таких материалов. Расчеты спектров в этих моделях демонстрируют разнообразные формы магнитной сверхтонкой структуры в процессе эволюции спектров поглощения наночастиц от хорошо разрешенной магнитной сверхтонкой структуры (секстет линий для ядер ⁵⁷Fe) при низких температурах к одиночной линии или пятиступенчатому пьедесталу – при высоких. Эти модели существенно расширяют методическую базу диагностики магнитных наноматериалов методом мессбауэровской спектроскопии.

Теоретически исследуется динамика наведенной намагниченности и спинового тока, возникающих в слое грязного сверхпроводника за счет эффекта близости с ферромагнитным диэлектриком с однородной периодически прецессирующей намагниченностью. Динамика наблюдаемых физических величин описывается в рамках квазиклассического формализма Узаделя–Флоке, позволяющего исследовать воздействие периодического возмущения на неоднородную сверхпроводящую систему. Пространственные распределения и временная эволюция наведённой намагниченности и сверхпроводящего спинового тока внутри слоя сверхпроводника находятся из численных решений системы уравнений Узаделя–Флоке.

Экспериментально исследованы R(T) зависимости тонких сверхпроводящих пленок алюминия, изготовленных на подложках из лейкосапфира и арсенида галлия методом электронно-лучевого распыления и молекулярно-лучевой эпитаксии. Безотносительно к морфологии, был обнаружен заметный рост критической температуры сверхпроводящего перехода с уменьшением толщины пленки. Эффект интерпретируется как проявление квантового размерного эффекта.

Методами рентгеноструктурного анализа, оптической и электронной микроскопии изучено влияние условий механической активации смеси Cu–12% Sn с различным содержанием модификатора Cu₉Al₄ на структурно-фазовый состав и морфологию формируемых композитов. При механохимическом введении 10 мас. % модифицирующей добавки в матрицу механосинтезированной оловянной бронзы в продукте формируется в основном тройной твердый раствор алюминия и олова в меди, Al_0.05Cu_0.9Sn_0.05. В случае 20 мас. % модифицирующей добавки в продукте присутствуют твердый раствор олова в меди Cu_0.9Sn_0.1 и интерметаллид Cu₉Al₄. Исследования механических и триботехнических характеристик материала, полученного методом спекания под давлением, показали, что интенсивность изнашивания материала на основе механохимически синтезированной бронзы Cu–12 мас. % Sn незначительно меньше, чем промышленной бронзы БрОФ 10-1, коэффициент трения f снижается в ~1.3 раза, а диапазон разброса его значений достаточно широк f = 0.7–0.9. Модифицирование механосинтезированной бронзы Cu–12 мас. % Sn интерметаллидом Cu₉Al₄ позволяет снизить интенсивность изнашивания в 1.3–1.6 раза и значительно снизить коэффициент трения (в 1.2–1.6 раза). Стабильное значение f = 0.5 достигается для механически активированного состава Cu–12 мас. % Sn + 20 мас. % Cu₉Al₄. Введение интерметаллида повышает микротвердость сплавов в 1.6–2 раза (до H_μ = 2730 МПа) относительно микротвердости бронзы БрОФ 10-1 и механосинтезированной бронзы.

Методами ИК-спектроскопии, электронной микроскопии и рентгеноструктурного анализа, в том числе с использованием синхротронного излучения, изучены процессы механохимического восстановления оксида меди алюминием при стехиометрическом соотношении компонентов, а также в присутствии избытка оксидобразующего металла и твердого раствора алюминия в меди. Показана возможность механохимического восстановления оксида меди алюминием и твердым раствором алюминия в меди с формированием композитной структуры Сu/Al₂O₃. Для модифицирования меди оксидом алюминия предпочтительным является твердый раствор алюминия в меди.

Изучена эволюция микроструктуры упорядоченного сплава Cu–56 ат. %Au в ходе пластической деформации. Обнаружено, что под влиянием деформации сначала происходит разрушение с-доменной структуры, ламельная структура демонстрирует более высокую устойчивость к деформационным воздействиям. Показано, что деформация на 70% приводит к формированию в сплаве ультрамелкозернистой двухфазной структуры (порядок + беспорядок). На основе результатов механических испытаний на растяжение проведен анализ деформационного поведения упорядоченного и разупорядоченного сплава. Сделан вывод, что механические свойства умеренно деформированного (на ~20%) упорядоченного сплава Cu–56 ат. % Au могут представлять интерес для практических приложений.

Методами сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии исследована структура никеля, деформированного сдвигом под давлением при температуре от 100 до 250°С. Установлена связь структуры и температурно-скоростных условий деформации, которые характеризуются параметром Холломона–Зенера (Z). Показано, что при изменении температурно-скоростных условий деформации происходит изменение доминирующего структурообразующего процесса и формирующейся структуры. Выделены интервалы ln Z, соответствующие этим процессам: динамическому возврату – ln Z > 25; динамической рекристаллизации 21 < ln Z < 25; динамической полигонизации – ln Z < 21.