Влияние термообработки на необратимые измерения свойств аморфных магнитных металлических сплавов (1102614)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТим. М.В.ЛОМОНОСОВАФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТНа правах рукописиУДК 539.213.2;537.622Докукин Максим ЕвгеньевичВЛИЯНИЕ ТЕРМООБРАБОТКИ НА НЕОБРАТИМЫЕИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ АМОРФНЫХ МАГНИТНЫХМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СПЛАВОВСпециальность 01.04.07 – физика конденсированного состоянияАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукМОСКВА2004Работа выполнена на кафедре нейтронографии и кафедре магнетизмафизическогофакультетаМосковскогогосударственногоуниверситетаим.
М.В. Ломоносова.Научные руководители:доктор физико-математических наукпрофессор Аксенов Виктор Лазаревич,кандидат физико-математических наукдоцент Перов Николай СергеевичОфициальные оппоненты:доктор физико-математических наук,профессор Кацнельсон Альберт Анатольевич,кандидат технических наукРыжиков Илья АнатольевичВедущая организация:Институт металлургии и металловеденияим. А.А. Байкова, г.
МоскваЗащита состоится 17 июня 2004г. в ____час. ____мин. на заседаниидиссертационного совета К 501.001.02 в МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу:119992, Москва, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, аудитория _______.С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультетаМГУ им. М.В. Ломоносова.Автореферат разослан _____ _____________ 2004 г.УченыйсекретарьдиссертационногоМГУ им. М.В. Ломоносова, к.ф.-м.н.советаК501.001.02И.А. Никанорова1ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫОдним из актуальных направлений современной физики является изучениеструктуры и свойств неупорядоченных конденсированных сред (НКС). К НКСотносятся тела с аморфной структурой, в частности, аморфные металлическиесплавы (АМС) и аморфные магнитные металлические сплавы (АММС).
Несмотряна то, что за последние несколько десятков лет изучению НКС было посвященобольшое число работ, до сих пор возникает множество новых проблем и вопросов,связанных с их свойствами. Основной интерес к АММС связан, прежде всего, стем, что аморфные сплавы являются довольно необычными объектами, и ихизучение расширяет представления физики конденсированных сред и даетуникальную возможность изучать неупорядоченные системы в твердом состоянии.С практической точки зрения повышенный интерес к АМС обусловлен сочетаниемв них уникальных физических свойств. Некоторые АМС, проявляя очень хорошиемагнитныесвойства,показателями.Так,одновременнообладаютмагнитномягкиеАМСвысокими(наосновемеханическимиферромагнитныхкомпонентов) имеют лучшие магнитные характеристики, чем пермаллои, иодновременноявляютсямеханическиболеепрочными.Температурныйкоэффициент электрического сопротивления АМС может быть близок к нулю вшироком интервале температур, а коррозионные свойства аморфных сплавов наоснове железа с меньшими добавками хрома значительно выше, чем унержавеющей стали в кристаллическом состоянии.
Применение аморфныхматериалов в современных нанотехнологиях позволяет добиться уникальныхфизических характеристик, которые почти невозможно достичь, применяя толькоматериалы с кристаллической структурой.На сегодняшний день известно, что все свойства аморфных сплавов зависят отусловий их получения и последующей обработки. Внешние воздействия, такие какоблучение частицами различной природы и отжиг при температурах значительнониже температуры кристаллизации Тс (низкотемпературный отжиг), приводят кизменению электропроводности, намагниченности, механических характеристик и2др.
[1]. Существует еще один тип температурных воздействий, исследованиякоторого были начаты лишь в последнее время – это криообработка (КО)(многочасовая закалка образцов при температуре кипения азота) [2, 3]. Такой видобработки, приводя к изменению макроскопических свойств АММС, такжеповышает временную и температурную стабильность сплавов, что весьма важно сточки зрения практических приложений.В связи с этим представляет интерес изучение поведения аморфных сплавов,как при повышенных, так и при пониженных температурах, тем более, чтоостаются открытыми вопросы о механизмах влияния внешних факторов намагнитныеимеханическиесвойствааморфныхсплавов.Структурночувствительные свойства АМС определяются, в том числе, и дефектами аморфнойструктуры, поэтому исследование поведения дефектов в АМС при различныхвоздействиях является одной из приоритетных на сегодняшний день задач.В последнее время в АММС был обнаружен ряд новых эффектов в областивысоких частот, в частности, гигантский магнитный импеданс (ГМИ).
Линейнаязависимость эффекта ГМИ от внешнего поля, а также его чувствительность квнешнему магнитному полю очень важны при изготовлении магнитных сенсоровдля научного и промышленного применения. Поэтому улучшение этих свойствтакже представляет интерес для современной промышленности.ЦЕЛЬ РАБОТЫЦелью настоящей работы является исследование изменения магнитных,импедансныхитемпературныхструктурныхвоздействий,свойстввключаяАММСврезультатекриообработку.Вразличныхкачестваобъектаисследований были выбраны сплавы на основе Fe, FeCo, FeNi, FeCuNb и CoFe. Длядостижения цели работы были поставлены следующие задачи:1.Получениеэкспериментальныхструктурных и импедансныхзависимостейизменениямагнитных,свойств от термообработки различнойпродолжительности.32.Создание методики проведения нейтронного эксперимента для исследованияструктурныхизмененийвАММС,происходящихврезультатекриообработки.3.Разработка теоретической модели изменений, происходящих в аморфныхмагнитных металлических сплавах при криообработке.4.Оценка структурных изменений на основе разработанной модели исравнение результатов моделирования с экспериментальными данными.НАУЧНАЯ НОВИЗНАНаучная новизна работы состоит в следующем:• Проведенысистематическиеисследованияизмененийстатическихивысокочастотных магнитных свойств аморфных магнитных металлическихсплавов, происходящих в результате криообработки.• Впервые обнаружено и исследовано изменение магнитоимпедансных свойстваморфныхмагнитныхметаллическихсплавов,происходящеепослекриообработки.• Предложена модель, связывающая структурные изменения, возникающие впроцессе криообработки, с изменением магнитных и магнитоимпедансныхсвойстваморфныхмагнитныхметаллическихсплавов.Полученыколичественные оценки релаксационных параметров АММС.• Обнаружено, что структурные изменения в АММС происходят в процессекриообработки только в ближайшем координационном окружении.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬРезультаты, полученные в данной диссертации, могут стимулироватьдальнейшиеработыпоусовершенствованиюмагнитныхматериаловдлявысокочастотных приложений и датчиков на основе аморфных магнитныхметаллических сплавов, так как проведенные исследования показали, чтокриообработка с успехом может применяться для улучшения магнитных имагнитоимпедансных свойств АММС.
При этом, в процессе криообработки, на4поверхности образцов не происходит изменений структуры, таких как образованиеоксидных пленок и нанокристаллических фаз, как это происходит в случае отжига.ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ, выносимые на защиту:1.Показано, что криообработка аморфных магнитных металлических сплавов наоснове Fe, FeCo, FeNi, FeCuNb и CoFe приводит к необратимым изменениямстатических и высокочастотных магнитных свойств, таких как коэрцитивнаясила, максимальная индукция и магнитная проницаемость.2.Обнаружено, что криообработка, за счет изменения магнитной проницаемости,приводит к заметному увеличению эффекта магнитоимпеданса в АММС начастотах в диапазоне от 0.1 до 1 МГц.3.Установлено, что в процессе криообработки в аморфных магнитныхметаллических сплавах происходят необратимые структурные изменения нарасстояниях до 12Å.4.Предложена модель структурных релаксационных процессов в АММС,возникающих при резком охлаждении сплава, а также проведен анализвлияния этих процессов на магнитные и магнитоимпедансные свойстваАММС.АПРОБАЦИЯ РАБОТЫОсновные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждалисьна международных и всероссийских конференциях: XVII и XVIII Международныхшколах-семинарах «Новые магнитные материалы микроэлектроники», Москва(2000, 2002); Совещании по исследованиям на реакторе ИБР-2 Дубна, Россия(2002); Moscow International Symposium on Magnetism 2002, Moscow (2002);International Conference on Magnetism 2003, Rome (2003); Symposium on MagneticMaterials and Applications 2003, Daejeon, South Korea (2003); International Workshopon Nano Magnetic Materials 2004, Daejeon, South Korea (2004).5ПУБЛИКАЦИИРезультаты работы опубликованы в 3-х статьях в реферируемых журналах, втрудах 2-х международных конференций и в 7-ми тезисах трудов международныхконференций.СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИДиссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, двух приложенийи списка цитированной литературы.
Общий объем работы 163 страницымашинописного текста, включая 49 рисунков, 5 таблиц и список цитируемойлитературы из 166 наименований.КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВовведенииобоснованаактуальностьрассматриваемойтемы,сформулированы цели и задачи исследования, показана научная новизна ипрактическая ценность проведенных исследований.В первой главе приведен обзор литературы, посвященной теоретическиммоделям и экспериментальным исследованиям магнитных и структурных свойствАММС. Рассмотрены модели дефектов в аморфных системах и механизмыструктурной релаксации АМС.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
