Том 124, № 7 (2023)

Изучено влияние высокого содержания добавок натрия на структурные и электрические свойства сверхпроводников на основе фазы Bi(Pb)2212. Результаты рентгеноструктурного анализа показали, что все исследованные образцы в основном имели кристаллографическую структуру, характерную для сверхпроводящей тетрагональной Bi–(Pb)2212-фазы. РЭМ-микроскопия показала, что зеренная структура наших образцов во многом была аналогична и характерна для сверхпроводников на основе фазы Bi(Pb)2212, имеющих зерна плоской формы. В образцах без добавок натрия такие зерна были хаотически распределены по объему и имеют средний размер ~5 мкм. Для легированных образцов морфология изменяется в зависимости от концентрации натрия. Измерения удельного электросопротивления показали, что для всех образцов характерна сверхпроводимость.

Методом Монте-Карло проведено компьютерное моделирование трехкомпонентной модели Поттса на гексагональной решетке. Рассмотрены системы с линейными размерами L × L = N, L = 20–320 в единицах межатомной длины. На основе теории конечно-размерного скейлинга рассчитаны статические критические индексы теплоемкости α, восприимчивости γ, намагниченности β и индекса радиуса корреляции ν. Полученные данные подтверждают, что в рассматриваемой модели Поттса на гексагональной решетке наблюдается фазовый переход второго рода с критическими показателями, соответствующими классу универсальности трехкомпонентной модели Поттса.

Исследованы структура, электрические и магнитные свойства сплавов на основе системы Ni–Mn–Sn. Установлено, что изменение типа кристаллической решетки в ходе мартенситного превращения сопровождается существенным изменением электросопротивления. Показано, что во всех исследованных сплавах наблюдается отрицательное магнитосопротивление. Максимальная величина магнитосопротивления в магнитном поле 18 кЭ обнаружена в сплаве Ni₄₇Mn₄₀Sn₁₃ и составляет ≈–45%.

Представлены результаты расчетов электронной структуры, термоэлектрических характеристик и экспериментального исследования термоэлектрических, электрических, оптических свойств сплавов Гейслера Mn₂МeAl (Me = Ti, V, Cr). Показано соответствие теории и эксперимента по знаку коэффициента Зеебека. Полученная картина зонного спектра позволяет дать качественное объяснение особенностей температурной зависимости электросопротивления и дисперсии диэлектрической проницаемости.

На примере базового сплава Al–2.5% Mg–1% Mn–0.4% Fe (мас. %) изучено влияние добавок кальция, скандия и циркония (в количествах около 2.5, 0.1 и 0.2% соответственно) на прочность листового проката. Объектом экспериментального изучения был сплав выбранного состава в виде слитков и полученных их них горячекатаных и холоднокатаных листов. С помощью микроструктурных исследований показано, что кальций связывает железо в компактные включения (предположительно фазы Al₁₀CaFe₂), что положительно сказывается на механических свойствах сплава, а также его технологической пластичности в процессе операции прокатки. Добавки циркония и скандия позволяют сформировать термически стабильные наночастицы фазы Al₃(Zr, Sc)–L1₂, что благоприятно для сохранения в холоднокатаных листах частично нерекристаллизованной структуры при отжиге, как минимум, до 400°С. На примере сплава выбранного состава продемонстрирована принципиальная возможность получения из литых (негомогенизированных) слитков листового проката со свойствами термически упрочняемых сплавов типа AlSi1MgMn и AlZn_4.5Mg_1.5Mn без использования закалки.

Впервые исследованы поликристаллические α + β-сплавы системы Cu–Al–Ni, легированные бором, подвергнутые высокотемпературной термомеханической обработке (ВТМО) ковкой и прокаткой. Используя оптическую, растровую и просвечивающую электронную микроскопию, рентгенофазовый анализ в комплексе с измерениями механических свойств на растяжение, изучены особенности микроструктуры и фазового состава, а также механических свойств этих сплавов. Определены особенности микроструктуры и механического поведения сплавов с различным содержанием алюминия и бора после ВТМО. Сплавы были получены в мелкозернистом состоянии, что обеспечило повышение функциональных прочностных и пластических характеристик. Предложена схема ВТМО объемных сплавов Cu–Al–Ni–(B).

Показано, что при ранее обнаруженном авторами новом оптикопластическом эффекте, наблюдаемом при воздействии на медь наносекундным УФ-лазерным импульсным излучением допороговой интенсивности, микропоры в приповерхностном слое металла не образуются. Это доказывает, что распухание металла при лазерном воздействии умеренной (допороговой) интенсивности происходит за счет междоузельных атомов, мигрирующих на поверхность, а не за счет плавления с образованием пузырьков. При резком охлаждении (за ~20 мкс) междоузельные атомы мигрируют на поверхность по механизму Шоттки, благодаря аномальному массопереносу, а менее подвижные вакансии не успевают за время процесса коагулировать с образованием микропор.