Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Только для подписчиков

Том 125, № 3 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

Особенности гистерезисных свойств и магнитострикции наноструктурированных пленок Fe10Ni90

Балымов К.Г., Кудюков Е.B., Калинин М.А., Лепаловский Н.В., Кравцов Е.А., Васьковский В.О.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):247-252
pages 247-252 views

Температурная зависимость намагниченности и обменное магнитное взаимодействие в аморфных сплавах Fe–Ni–Si–B

Саповский И.М., Ильин Н.В., Крайнова Г.С., Рахматуллаев Т.Р., Ткаченко И.А., Плотников В.С., Пинчук К.Е., Фролов А.М.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):253-260
pages 253-260 views

Критическая температура и параметр порядка в гетероструктурах сверхпроводник / неоднородный ферромагнетик

Туманов В.А., Прошин Ю.Н.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):261-269
pages 261-269 views

Процессы намагничивания в обменносвязанных сплавах Nd2(Fe, Co)14B в различных размагниченных состояниях

Алексеев И.В., Андреев С.В., Волегов А.С., Селезнева Н.В.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):270-279
pages 270-279 views

Резонансное усиление эффекта фарадея в магнитоплазмонном нанокомпозите

Томилин С.В., Каравайников А.В., Ляшко С.Д., Милюкова Е.Т., Томилина О.А., Бержанский В.Н.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):280-286
pages 280-286 views

Температурные исследования интерметаллида LaMn2Si2 методами спектроскопии комбинационного рассеяния света и магнитно-силовой микроскопии

Корх Ю.В., Пономарева E.A., Дружинин А.В., Герасимов Е.Г., Мушников Н.В., Кузнецова Т.В.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):287-292
pages 287-292 views

СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ

Моделирование эволюции фазового состава и размера аустенитного зерна при многопроходной горячей деформации низколегированных сталей

Горбачев И.И., Корзунова Е.И., Попов В.В., Хабибулин Д.М., Урцев Н.В.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):293-305
pages 293-305 views

Ловушки водорода в вольфраме (обзор)

Персианова А.П., Голубева А.В.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):306-337
pages 306-337 views

Реориентации анионов и диффузия катионов в наноструктурированных клозо-боратах: исследование методами ЯМР и квазиупругого рассеяния нейтронов

Скрипов А.В., Бабанова О.А., Скорюнов Р.В., Солонинин А.В.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):338-344
pages 338-344 views

Формирование структурно-фазового состояния, упругих и дюрометрических свойств в биосовместимых холоднокатаных титановых сплавах на базе системы Ti–Nb–Zr при старении

Коренев А.А., Илларионов А.Г., Карабаналов М.С.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):345-355
pages 345-355 views

Влияние воздействия низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком на фазовый состав и сопротивление коррозии магниевого сплава AM60

Акимов К.О., Иванов К.В., Фигурко М.Г.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):356-365
pages 356-365 views

ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ

Сопротивление усталости листов из жаропрочных титановых сплавов

Калиенко М.С., Попов А.А., Волков А.В., Ледер М.О., Желнина А.В.

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.

Физика металлов и металловедение. 2024;125(3):366-374
pages 366-374 views