


Том 125, № 3 (2024)
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
Особенности гистерезисных свойств и магнитострикции наноструктурированных пленок Fe10Ni90
Аннотация
Работа посвящена исследованию гистерезисных и магнитострикционных свойств однослойных пленок Fe10Ni90 и наноструктурированных пленок [Fe10Ni90/Cu]p/Fe10Ni90, где магнитострикционные слои разделены немагнитной прослойкой. Показано, что магнитострикционный эффект зависит от общей толщины слоев, при этом в пленочных структурах [Fe10Ni90/Cu]p/Fe10Ni90 магнитострикция оказывается выше, чем в однослойных пленках Fe10Ni90. Указанная особенность связывается с ослаблением закрепляющего действия со стороны подложки.



Температурная зависимость намагниченности и обменное магнитное взаимодействие в аморфных сплавах Fe–Ni–Si–B
Аннотация
С использованием метода магнитометрии проведено исследование температурной зависимости намагниченности аморфных сплавов Fe–Ni–Si–B, полученных быстрой закалкой из расплава – спиннингованием. Определены значения температур Кюри и рассчитаны параметры обменного взаимодействия: константы спин-волновой жесткости и обменной жесткости, среднеквадратичный радиус атомной обменной связи. На основании магнитных характеристик произведена оценка расстояния между ближайшими атомами переходных металлов.



Критическая температура и параметр порядка в гетероструктурах сверхпроводник / неоднородный ферромагнетик
Аннотация
Предложен метод решения самосогласованной краевой задачи для линеаризованного уравнения Узаделя. Метод позволяет найти нормированное по образцу распределение сверхпроводящего параметра порядка и критическую температуру в зависимости от параметров задачи и решать сравнительно сложные пространственно-неоднородные задачи, например, сверхпроводящие гетероструктуры, содержащие неоднородные магнитные слои. В рамках такого подхода рассмотрены слоистые структуры, содержащие сверхпроводящие и расщепленные на домены ферромагнитные слои. Проведено сравнение теории с экспериментом для системы Fe 20 Å/V 340 Å/Fe 8 Å/Cr/ Fe 8 Å.



Процессы намагничивания в обменносвязанных сплавах Nd2(Fe, Co)14B в различных размагниченных состояниях
Аннотация
Исследованы процессы намагничивания в обменносвязанных быстрозакаленных нанокристаллических сплавах Nd2(Fe1-xCox)14B, где x = 0, 0.07, 0.2, 0.5. Получены начальные кривые намагничивания и графики взаимодействия δM(H) для различных размагниченных состояний. На основе сравнения результатов измерений показано влияние механизма задержки смещения доменной границы на процесс намагничивания. С помощью кривых δM(H) исследовано изменение межзеренного обменного взаимодействия в зависимости от концентрации кобальта в быстрозакаленных нанокристаллических сплавах Nd2(Fe1-xCox)14B.



Резонансное усиление эффекта фарадея в магнитоплазмонном нанокомпозите
Аннотация
Приведены результаты теоретического и экспериментального исследования усиления магнитооптического эффекта Фарадея в магнитоплазмонном нанокомпозите, обусловленного локализованным плазмонным резонансом (ЛПР) в металлических наночастицах. Нанокомпозит представляет собой трехслойную структуру из самоорганизующихся наночастиц золота в матрице висмутзамещенного феррит-граната. Теоретически и экспериментально показано, что усиление магнитооптического эффекта Фарадея определяется воздействием магнитного поля на магнитоплазмонный композит как эффективную среду в целом. При этом в магнитоплазмонном нанокомпозите наблюдается как усиление эффекта Фарадея на резонансных длинах волн ЛПР, так и некоторое его ослабление в области коротких, относительно ЛПР, длин волн. Теоретически показано, что комплексный индекс гирации в недиагональных членах тензора эффективной диэлектрической проницаемости для магнитоплазмонного композита кроме поворота плоскости поляризации приводит к появлению знакопеременной эллиптичности в окрестности плазмонного резонанса, которая наблюдается в виде асимметрии магнитооптического вращения.



Температурные исследования интерметаллида LaMn2Si2 методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и магнитно-силовой микроскопии
Аннотация
Методом комбинационного рассеяния света (КРС) впервые получены рамановские спектры соединения LaMn2Si2. Проведено исследование изменения спектральных характеристик комбинационного рассеяния в температурном интервале 263–553 К. Определена высокая чувствительность метода рамановской спектроскопии к изменению магнитного состояния, вызванного температурным воздействием. Обнаружено изменение спектральных характеристик моды колебаний атомов марганца вблизи температур Кюри и Нееля. Методом магнитно-силовой микроскопии исследованы особенности магнитной микроструктуры на поверхности LaMn2Si2 при комнатной температуре. Обнаружено изменение типа магнитной доменной структуры в соединении LaMn2Si2 при охлаждении от 298 K до 263 К.



СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
Моделирование эволюции фазового состава и размера аустенитного зерна при многопроходной горячей деформации низколегированных сталей
Аннотация
Представлена модель для прогнозирования структурных характеристик и фазового состава низколегированных сталей, подвергаемых горячей прокатке в режиме многопроходной деформации. В модели учитывается возможность протекания процессов возврата, динамической, первичной и собирательной рекристаллизации, а также зарождение (в том числе, ускоренное зарождение в процессе деформации), рост или растворение и коагуляция карбонитридных частиц. Проведено сравнение результатов расчетов с имеющимися в литературе экспериментальными данными и показано их удовлетворительное согласие.



Ловушки водорода в вольфраме (обзор)
Аннотация
Вольфрам – на сегодняшний день наиболее перспективный обращенный к плазме материал термоядерных реакторов. Накопление радиоактивного трития в вольфраме обуславливается ловушками водорода в этом металле. Проведен анализ литературных данных, посвященных параметрам ловушек водорода в вольфраме. Результаты данного рассмотрения могут быть использованы для прогноза накопления трития в вольфрамовой облицовке термоядерных реакторов с целью обеспечения их радиационной безопасности.



Реориентации анионов и диффузия катионов в наноструктурированных клозо-боратах: исследование методами ЯМР и квазиупругого рассеяния нейтронов
Аннотация
Методами ядерного магнитного резонанса и квазиупругого рассеяния нейтронов изучены динамические свойства клозо-бората натрия NaCB11H12, внедренного в нанопористые матрицы на основе SiO2, в широком диапазоне температур. Обнаружено, что внедрение клозо-бората в нанопоры приводит к подавлению фазового перехода порядок – беспорядок и к сохранению ориентационно-разупорядоченной фазы с высокой реориентационной подвижностью анионов и высокой диффузионной подвижностью катионов вплоть до низких температур. Статья подготовлена по материалам доклада на конференции РНИКС-2023.



Формирование структурно-фазового состояния, упругих и дюрометрических свойств в биосовместимых холоднокатаных титановых сплавах на базе системы Ti–Nb–Zr при старении
Аннотация
Методами растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного фазового анализа, микроиндентирования изучено влияние легирования цирконием (в пределах 3...6 ат. %) и комплексными добавками Zr+Sn, Zr+Sn+Ta на эволюцию структуры, фазового состава и свойств (контактный модуль упругости, твердость, параметры износостойкости) при старении (400 °C, время выдержки 4, 16, 64 часа) после многопроходной холодной прокатки с суммарной степенью деформации 85 % закаленных биосовместимых β-сплавов титана (ат.%) Ti–26 %Nb–3 %Zr, Ti–26 %Nb–5 %Zr, Ti–26 %Nb–6 %Zr, Ti–26 %Nb–3 %Zr–1 %Sn, Ti–26 %Nb–3 %Zr–1 %Sn–0.7Ta. Показано, что холодная прокатка исследуемых сплавов системы Ti–Nb–Zr, по сравнению с закалкой, подавляет протекание в ходе старения β→ω–превращения и способствует ускорению процессов распада β-твердого раствора с образованием неравновесной αн-фазы. Повышение содержания циркония с 3 до 6 ат. % в холоднокатаных тройных сплавах Ti–26 %Nb-х%Zr и введение в сплав Ti–26 %Nb комплексных добавок Zr+Sn, Zr+Sn+Ta вместо добавки только циркония тормозит развитие процессов распада β-фазы при старении, что сказывается на интенсивности изменения значений контактного модуля упругости и микротвердости. Установлено, что старение исследуемых холоднокатаных сплавов позволяет получить в них более высокие значения параметров H/Er и H3/Er2 (Н –твердость, Er –приведенный модуль упругости), связанных с износостойкостью, чем в широко используемом в медицине сплаве титана Ti–6Al–4V. Определены составы сплавов и режимы их обработки, позволяющие получить наиболее высокий комплекс свойств.



Влияние воздействия низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком на фазовый состав и сопротивление коррозии магниевого сплава AM60
Аннотация
Поверхность магниевого сплава AM60 (Al – 5.5, Zn – 0.2, Cu – 0.009, Fe – 0.005, Si – 0.1; Ni – 0.002, Mn – 0.3 вес.%, Mg – остальное) подвергали воздействию низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком. После воздействия в приповерхностном слое сплава имеет место уменьшение содержания β-фазы (Mg17Al12) и увеличение содержания алюминия. После воздействия электронного пучка сопротивление коррозии сплава в 1-молярном растворе NaCl значительно увеличивается по сравнению с исходным состоянием. Физической причиной увеличения сопротивления коррозии сплава после воздействия электронного пучка является более высокое сопротивление коррозии оксидной пленки, формирующейся на поверхности сплава, из-за повышенного содержания алюминия.



ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
Сопротивление усталости листов из жаропрочных титановых сплавов
Аннотация
Представлены результаты исследования сопротивления усталостному разрушению листов из жаропрочных титановых сплавов ВТ18У (Ti–6.5Al–4.3Zr–2.4Sn–0.8Nb–0.7Mo–0.1Si, вес. %), ВТ8 (Ti–6.4Al–3.4Mo–0.3Si, вес. %), ВТ25У (Ti–6.51Al–3.76Zr–1.71Sn–3.94Mo–0.5W–0.13Si, вес. %). Получены кривые усталости в исходном состоянии и в окисленном после изотермического отжига при температуре 560 °C, 1000 ч в воздушной атмосфере. Установлено, что сопротивление усталости в малоцикловой области всех сплавов в окисленном состоянии снижается на порядок. В области многоцикловой усталости предел выносливости окисленных сплавов ВТ18У и ВТ25У не изменяется и составляет около 320 МПа. Предел выносливости сплава ВТ8 в окисленном состоянии уменьшается до 230 МПа с 300 МПа в исходном состоянии. Установлено, что фазовый состав оксида толщиной 250 нм на поверхности сплавов после отжига различается и представлен фазами анатаза и рутила в сплавах ВТ18У и ВТ25У и преимущественно рутила в ВТ8, что является причиной различного предела выносливости сплавов в окисленном состоянии.


