Получение икосаэдрических и декагональных квазикристаллов в системах Al-Cu-Fe и Al-Co-Ni и исследование их свойств

• Автор: Лобанова, Александра Валериевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общая характеристика работы

Актуальность темы

Цель работы

Научная новизна

Практическая значимость

Глава I Аналитический обзор литературы

1.1 Квазикристаллы и аппроксиманты

1.2 Модельное представление квазикристаллов

1.3 Системы квазикристаллов

1.4 Структура квазикристаллического сплава

1.4.1 Формирование икосаэдрической фазы в системе А1-Си-Ре
1.4.2 Формирование декагональной фазы в системе А1-Со-№
1.5 Транспортные и термодинамические свойства квазикристаллов
1.5.1 Электропроводность квазикристаллов
1.5.2 Теплоемкость квазикристаллов
1.5.3 Теплопроводность квазикристаллов
1.6 Магнитные свойства квазикристаллов
1.7 Методы получения квазикристаллов
1.7.1 Получение поликристаллических квазикристаллов
1.7.2 Рост моноквазикристаллов
1.8 Применение квазикристаллов
Глава II Получение квазикристаллических образцов

2.1 Получение икосаэдрических образцов в системе АГСи-Ь'е
2.1.1 Кристаллизация из жидкой фазы
2.1.2 Твердофазный синтез
2.2 Получение декагональных образцов системе А1-Со-№
2.2.1 Получение поликристаллических образцов методом аргонно-дуговой плавки
2.2.2 Рост моноквазикристаллов методом бестигельной зонной плавки
2.3 Исследование микроструктуры и фазового состава образцов
2.3.1 Исследование микроструктуры икосаэдрических образцов, полученных кристаллизацией из жидкой фазы
2.3.2 Исследование микроструктуры и фазового состава икосаэдрических образцов, полученных методом твердофазного синтеза
2.3.3 Исследование микроструктуры и фазового состава декагональных образцов
Глава III Исследование транспортных и термодинамических свойств квазикристаллов
3.1 Исследование температурной зависимости электросопротивления квазикристаллических образцов
3.1.1 Зависимость электросопротивления икосаэдрических образцов от температуры в системе А1-Си-Ге

3.1.2 Зависимость удельного электросопротивления декагональних
образцов от температуры в системе А1-Со-№
3.2 Исследование теплоемкости квазикристаллических образцов
3.2.1 Удельная теплоемкость икосаэдрической и декагональной фаз при высоких температурах
3.3 Коэффициент температуропроводности квазикристаллических образцов
3.4 Исследование теплопроводности квазикристаллов
Глава IV Исследование магнитных свойств квазикристаллов
4.1 Приготовление образцов
4.2 Методика проведения магнитных экспериментов
4.3 Магнитные свойства монокристаллов сГАЬгСоМцг
4.3.1. Ферромагнетизм монокристаллов (/-АСоМ
4.3.2. Диамагнетизм монокристаллов сААЬгСоМцг
4.3.3. Сравнительный анализ магнитных свойств декагональных монокристаллов системы А1-№-Со, полученных методом Бриджмена и бестигельной зонной плавкой
Основные результаты и выводы
Список литературы

1.6 Магнитные свойства квазикристаллов
Квазикристаллы проявляют широкий спектр магнитных свойств - от диамагнетизма, парамагнетизма, и даже ферромагнетизма и по магнитным свойствам имеется соответствующая литература [50 - 52]. Диамагнетизм наблюдается при низких температурах, в интервале 1.5 — 77 К, как правило, на совершенных образцах нЛ1СиРс, 1-А11Ч1Мп, ьАПМЛе. В работе анализировались парамагнитный, спиновый паулиевский и диамагнитный вклады и показано, что слабый диамагнетизм в икосаэдрических кристаллах связан с атомоподобным диамагнитным вкладом электронов проводимости в электронных карманах многосвязной поверхности Ферми (диамагнитный вклад типа Ландау - Пайерлса мал в силу большой электронной эффективной массы [53, 54]). При температурах выше 0О превалирует паулиевский парамагнитный вклад, температурная зависимость которого связана с псевдощелыо в плотности состояний на уровне Ферми. При очень низких температурах проявляет себя парамагнетизм Кюри - Вейсса, связанный с локализованными моментами.
Первая экспериментальная информация по ферромагнетизму в квазикристаллах была связана с присутствием ферромагнитных некристаллических включений второй фазы. В дальнейшем ферромагнитноподобное поведение наблюдалось и в чистых икосаэдрических фазах нАПМБеВ. Мессбауэровская спектроскопия и ЯМР эксперименты показали что, магнитное состояние в этих объектах ферромагнитное, но пространственно неоднородное (образцы состоят из намагниченных больших кластеров размером 20 нм). Теоретико - групповой анализ показывает, что ферромагнетизм несовместим с икосаэдрической симметрией [55]. В зависимости от направления магнитного поля (вдоль оси пятого, третьего и второго порядка) икосаэдрическая симметрия понижается до пентагональной, тригональной и ромбической соответственно.