Гетеродиффузия алюминия в железе в импульсном магнитном поле

• Автор: Вержаковская, Марина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ГЛАВА I ДИФФУЗИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ
1.1 Основные теоретические представления о процессах диффузии в твердых телах
1.1.1 Феноменологическая теория диффузии
1.1.2 Микроскопическая теория диффузия
1.1.3 Уравнение диффузии атомов в поле движущих сил
1.2 Диффузия в металлах при совместном действии постоянного магнитного поля и изотермического отжига
1.2.1 Влияние постоянного магнитного поля на диффузионные процессы
1.2.2 Влияние постоянного магнитного поля на структурные изменения в металлах
1.2.3 Механизмы и модели влияния постоянного магнитного поля на диффузию примесей в ферромагнетиках
1.3 Влияние переменного магнитного поля на диффузионные процессы
1.3.1 Подвижность атомов в металле в твердой фазе при наложении переменного магнитного поля
1.3.2 Влияние переменного магнитного поля на гетеродиффузию в жидкой фазе
1.3.3 Влияние переменного магнитного поля на структурные изменения в металлах
1.4 Ферромагнетики в нестационарных магнитных полях
1.4.1 Ферромагнитный резонанс
1.5 Дефекты, присутствующие в диффузионной зоне, и их движение в магнитном поле
1.5.1 Подвижность примесных атомов и пор
1.5.2 Движение дислокаций в магнитных полях
1.5.3 Динамика доменной структуры

1.5.4 Релаксационные явления в дефектных кристаллах в условиях наложения переменных напряжений
1.6 Взаимодействие дефектов, присутствующих в диффузионной зоне
1.6.1 Взаимодействие примесных атомов с дислокациями
1.6.2 Взаимодействие дислокаций с доменными границами
1.6.3 Взаимодействие примесных атомов с доменными границами
1.7 Постановка задач и программа исследований
ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Состав и характеристики исследуемых материалов
2.2 Описание методов исследования
2.2.1 Методики приготовления образов
2.2.3 Нанесение и измерение тонких пленок
2.2.4 Описание установки для отжигов в импульсном МП
2.2.5 Рентгенографический метод измерения коэффициента объемной диффузии в поликристаллических веществах
2.2.6 Методика определения параметров тонкой структуры
2.2.7 Металлографические исследования
2.2.8 Электронно-микроскопические исследования
2.2.9 Измерение микротвердости
ГЛАВА III РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФФУЗИИ АЛЮМИНИЯ В ЖЕЛЕЗЕ В ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
3.1 Влияние импульсного магнитного поля на диффузию алюминия в железе
3.1.1 Частотные зависимости коэффициента диффузии алюминия в железе
3.1.2 Амплитудно-полевые зависимости коэффициента диффузии алюминия в железе

3.1.3 Температурные зависимости коэффициента диффузии алюминия в железе
3.2 Влияние импульсного магнитного поля на плотность дислокаций в железе
3.2.1 Результаты определения рентгеновской плотности дислокаций
3.2.2 Результаты определения металлографической плотности дислокаций
3.2.3 Результаты определения плотности дислокаций методом электронной микроскопии
3.3 Металлографические исследования глубины диффузионных слоев
3.4 Влияние импульсного магнитного поля на микротвердость железа.... 106 ГЛАВА IV Общая формулировка модели примесной диффузии в ферромагнетике в импульсном магнитном поле
4.1 Оценка напряжений, вызываемых дефектами в железе
4.1.1 Упругие напряжения, создаваемые примесным атомом алюминия в железе
4.1.2 Напряжения, создаваемые краевыми дислокациями в железе
4.1.3 Магнитоупругие напряжения доменной границы в железе
4.2 Механизмы диффузии в импульсном магнитном поле
4.2.1 Механизм взаимодействия примесных атомов с дислокациями
4.2.2 Механизм взаимодействия дислокаций с движущимися доменными границами
4.2.3 Механизм взаимодействия примесных атомов с движущимися доменными границами
4.3 Уравнение диффузии примеси в ферромагнетиках в импульсном магнитном поле
4.3.1 Оценка силы взаимодействия примесного атома с напряжениями диффузионного градиента концентрации
4.3.2 Оценка силы взаимодействия дислокаций с ДГ
4.3.3 Оценка силы взаимодействия примесного атома с ДГ
примесными атомами, дислокациями, магнитными доменами и их границами, границами зерен, диффузионной зоной и т.д.
1.5 Дефекты, присутствующие в диффузионной зоне, и их движение в магнитном поле
Для понимания процессов, происходящих в диффузионной зоне и разработки механизмов диффузии примесных атомов в импульсном МП необходимо рассмотреть все возможные виды дефектов, присутствующих в диффузионной зоне, оценить энергию их взаимодействия с движущимися ДС и МП, изучить кинетику их движения в импульсном МП.
1.5.1 Подвижность примесных атомов и пор
В работе П.П. Кузьменко [90] теоретически рассмотрена возможность и содержание эксперимента по исследованию переноса массы во внешнем МП. В случае наличия внешнего неоднородного МП на диффундирующий атом будет действовать сила, которая для одномерного случая имеет вид:
<ЭН . .
Рх=Рт^7> О-5-1)

где рт - магнитный момент диффундирующего атома, — - градиент

внешнего МП.
эн.
Для ц~рв (рв - магнетон Бора, Ю'20 эрг/Гс) и —«10бЭ/см, сила

Б ~ 10'14 дн. Тогда при Б ~ 10'7 см2/с, Т = 900 °С и времени 1=10-=- 20 часов возможно экспериментальное обнаружение эффекта влияния внешнего неоднородного МП на диффузию. Таким образом, подчеркивается в работе, для успешного проведения эксперимента необходимо, чтобы диффундирующие атомы обладали значительным магнитным моментом, и градиенты внешних полей имели величину не ниже 106 Э/см.