ПЛОТНОСТЬ, ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ И МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ СПЛАВА FeNiSiBNb В ТВЕРДОМ И ЖИДКОМ СОСТОЯНИЯХ

Металлические сплавы в аморфном (неупорядоченном) и нанокристаллическом состояниях, которые обладают отличительными электрическими, магнитными и механическими свойствами по сравнению с существующими кристаллическими аналогами, необходимы для создания современных сердечников трансформаторов и элементов других магнитных и электрических устройств. Формирование аморфного состояния в металлических сплавах является одним из способов получения материалов нового поколения. Вышеуказанными свойствами характеризуются аморфные и нанокристаллические многокомпонентные сплавы на основе железа, никеля и кобальта с малыми добавками бора и кремния. Наряду с этим получение аморфного состояния в большинстве случаев связано с закалкой из расплава при высоких температурах, таким образом, данные о физических свойствах исходных сплавов, в том числе в жидком состоянии, имеют важное значение, однако на сегодняшний день они представлены в литературе лишь фрагментарно. В настоящей работе исследования структура методом дифракции рентгеновских лучей и физические свойства (плотность, электрическое сопротивление и магнитная восприимчивость) многокомпонентного сплава Fe₃₉Ni₃₉B₁₉Si₃Nb₄ в широком интервале температур, включая жидкое состояние. Показано, что при комнатной температуре сплав представляет собой многофазную композицию, основу которой составляет соединение (при более высоких температурах – твердый раствор) Fe_0.75Ni_0.25 (до 91,3 %), а также несколько бинарных соединений с бором и кремнием: FeB, NbB₂, Ni₆Si₂B, Ni₃B. Установлено, что в жидком состоянии сплав характеризуется монотонными изменениями свойств, при этом в области температуры 1425 K происходит смена наклона температурных зависимостей плотности и электросопротивления. Температурные зависимости магнитной восприимчивости в жидком состоянии имеют гладкий вид и могут быть описаны обобщенным законом Кюри–Вейсса. Из экспериментальных данных рассчитаны эффективный магнитный момент, приходящейся на атом сплава, парамагнитная температура Кюри и плотность электронных состояний на уровне Ферми. Установлено, что между атомами в расплаве существует сильное химическое взаимодействие.

многокомпонентные сплавы, железо, плотность, электрическое сопротивление, магнитная восприимчивость