Отзыв официального оппонента 1 (Особенности магнитокалорического эффекта и магнитных свойств сплавов Fe-Rh в области фазового перехода антиферромагнетизм - ферромагнетизм)

официального оппонента Журавлева Михаила Евгеньевича на диссертационную работу Гимаева Радэля Радиковича «Особенности магнитокалорического эффекта и магнитных свойств сплавов Ге-КЬ в области фазового перехода антиферромагнетизм — ферромагнетизм», представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.11 — Физика магнитных явлений Сплавы на основе Ге-Кп привлекают к себе внимание уникальными магнитными свойствами, исследование которых является весьма перспективным направлением современной физики магнитных явлений.

Прежде всего, это большие значения магнитокалорического эффекта (МКЭ) и — что особенно важно для применения этих материалов — близкая к комнатной температура перехода из антиферромагнитной фазы в ферромагнитную. Целью многочисленных экспериментальных и теоретических исследований сплавов на основе Ге-КЬ является как исследование механизма метамагнитного перехода и объяснение огромного МКЭ, так и поиск соединений, пригодных для различных применений, в том числе, в медицине. Из вышесказанного следует, что тема диссертационной работы Р.Р.

Гимаева явяяется весьма актКваьиой. Она посвящена разработке и применению экспериментальных методов исследования магнитных свойств сплавов на основе Ге-Кп, в частности„группы сплавов Ге5о.4Кп49л;, Ге49лК1цъ4Рд~д и ГебкзКп4ыРд4 9. Особое внимание при этом уделяется МКЭ. Также, в диссертационной работе представлены теоретические исследования особенностей поведения МКЭ в этих сплавах. Диссертационная работа Р.Р. Гимаева состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Во введении представлено обоснование актуальности работы, сформулированы цели работы, новизная практическая значимость, положения, выносимые на защиту, а также содержится информация о структуре и объеме диссертации. Первая глава представляет собой весьма полный литературный обзор синтеза образцов, экспериментальных исследований метамагнитного перехода, МКЭ и теорий, описывающих магнитные взаимодействия в изучаемых сплавах и особенности фазового перехода в них.

Несомненным достоинством первой главы является подробное описание фазовых диаграмм сплавов на основе Ге-Кп, влияние методов получения образцов на их магнитные свойства, анализ связи структуры кристаллической решетки с особенностями магнитного поведения. При обзоре теоретических исследований отмечено отсутствие в настоящее время единой общепринятой картины магнитного поведения исследуемых материалов. Специальный раздел первой главы посвящен особенностям состава и структуры систем на основе сплавов Ге-йп, которые делают их особенно пригодными для использования в медицине (носитель лекарственных средств), магнитном охлаждении и в технологии тепловой магнитной записи.

Во второй главе диссертации описана методика синтеза исследуемых образцов сплавов на основе Ге-ЙЬ и дано описание экспериментальных методик, использованных в диссертационной работе, среди которых нейтронографические исследования, измерения намагниченности и измерение МКЭ.

Также, во второй главе предложена схема проведения измерений МКЭ в материалах с магнитными фазовыми переходами первого рода при различных скоростях изменения магнитного поля. Измерения возможны как при нагревании, так и при охлаждении образца. Представленная методика воспроизводимых измерений МКЭ потребовала модернизации существующей схемы измерений.

Третья глава диссертации Р.Р. Гимаева содержит результаты рентгенофазового анализа, нейтронографических исследований и измерений намагниченности. Рассмотрены особенности магнитной и кристаллографической структуры сплавов. Показано преобладание ОЦК структуры, подтверждено наличие магнитного фазового перехода первого рода АФМ вЂ” ФМ в сплаве, сопровождающегося изменением магнитного момента атома железа и изменением объема элементарной ячейки на 0,7 '.4. Анализ результатов продемонстрировал наличие интервала температур в окрестности температуры фазового перехода, в котором сосуществуют ферромагнитная и антиферромагнитная фазы. Исследовано влияние легирования палладием сплавов Ге-КЬ на температуру фазового перехода и ширину температурного гистерезиса.

В четвертой главе содержатся результаты прямых измерений МКЭ. Соискателем проделан большой объем измерений, в ходе которых получено несколько сотен (предполагаю, что более 500) экспериментальных полевых зависимостей ЛТ при различных температурах и скоростях изменения магнитного поля. Часть из экспериментальных зависимостей изложены в диссертации. Четвертая глава диссертации содержит обсуждения результатов. В частности, посредством анализа многочисленных экспериментальных зависимостей, полученных автором, доказано влияние легирования сплавов палладием на температуру магнитного фазового перехода первого рода, на величину МКЭ и ширину пика на зависимостях ЛТ(Т) (адиабатическое изменение температуры при намагничении или размагничивании материала).

2 В работе Р.Р. Гимаева обсуждается поведение особенности на полевых зависимостях МКЭ, которая проявляется в различии температур образцов до и после цикла изменения магнитного поля, показано, как меняется данная разница в ходе магнитного перехода АФМ вЂ” ФМ и обратного перехода ФМ— АФМ. Помимо обсуждения экспериментальных результатов, в четвертой главе приводится теоретическое рассмотрение упомянутых особенностей, которое выполнено соискателем совместно с коллегами. За основу взята модель неупорядоченных локальных моментов, базирующаяся на расчетах из первых принципов, в которую добавлено дополнительное взаимодействие, описывающее особенности полевого гистерезиса МКЭ.

Полученные в результате теоретических рассмотрений зависимости, в большой степени согласуются с экспериментальными результатами. В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертационной работы, которые в полной мере отражают суть диссертационной работы. Работа в целом производит впечатление законченного и целостного фундаментального исследования, выполненного на современном научном уровне. Разработанные и используемые в работе экспериментальные методики и подходы обоснованы, автором собран и проанализирован обширный экспериментальный материал„способ представления полученных результатов нагляден и информативен.

Все это указывает на высокую компетенцию и квалификацию автора. Несмотря на очевидные достоинства, работа вызывает ряд замечаний: 1. Нейтронографические исследования проводились только для одного состава 1Ее аЯЬэ96) при температурах от комнатных значений и выше, в ходе которых совершался переход АФМ вЂ” ФМ. Диссертационная работа была бы более полной, если бы включала результаты для составов с содержанием палл адия, а также содержала данные, полученные при температурах ниже комнатных значений. 2. Несмотря на то, что часть четвертой главы, посвященная теоретической оценке адиабатического изменения температуры, содержит достаточное количество ссылок, ее стоило написать более подробно, в частности, пояснив получение выражений для коэффициентов в формуле для свободной энергии 1стр.

105). 3. В тексте диссертации можно отметить ряд неточностей. Например, на стр. 12 употребляется термин «гигантское магнитосопротивление» применительно к сплаву Ре~ „ЙЪ„, в настоящее время применяемый преимущественно к многослойным системам. Отзыв составил профессор кафедры проблем конвергенции естественных и гуманитарных наук факультета свободных искусств и наук СПбГУ, доктор физико-математических наук М.Е. Журавлев анкт-Петербург, Университетская наб., д. 7-9, нос бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный университет» Тел: +7 ~812) 328 — 20 — 00, Ьпр:!/арЬи.пь', е-пта11: гп.хЬцгач1е~фврЬшгп Указанные недостатки не имеют принципиального характера, не затрагивают основного содержания диссертационной работы и не снижают общую положительную оценку работы. Диссертация с уверенностью может быть квалифицирована как законченная научная работа.

Автор работы Р.Р. Гимаев успешно решил поставленные задачи. Результаты работы прошли общественную апробацию, были доложены на нескольких международных конференциях и оформлены в рецензируемых статьях журналов, индексируемых в ФеЬ о1 Кс1епсе и Бсорцз. Автореферат в полной мере отражает содержание выполненной диссертационной работы.

Сделанные автором выводы вполне обоснованы, достоверны и подтверждаются приведенным в работе материалом. Диссертационная работа по своей актуальности, научной новизне и значимости полученных результатов отвечает всем требованиям, установленным в Положении о присуждении ученых степеней в Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова, а ее автор Радэль Радикович Гимаев безусловно заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.11 — физика магнитных явлений. .