Магнитная восприимчивость разбавленных сплавов Al-Ce, Al-Dy и Al-Yb при высоких температурах

• Автор: Быков, Виктор Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Глава 1. Редкоземельные металлы и их сплавы (Обзор литературы)

1.1. Магнетизм РЗМ и их соединений

1.2. А1-РЗМ в кристаллическом и аморфном состояниях

1.3. Физические свойства расплавов А1-РЗМ

1.4. Модели строения металлических расплавов

1.5. Выводы

Глава 2. Методика измерения магнитной восприимчивости металлов и

сплавов. Химический состав и анализ образцов

2.1. Установка для изучения магнитной восприимчивости металлов и сплавов при высоких температурах

2.2. Оценка погрешности измерения

2.3. Методические особенности проведения высокотемпературных исследований магнитной восприимчивости
2.4. Подготовка и химический анализ образцов
2.5. Выводы
Глава 3. Магнитная восприимчивость разбавленных сплавов и
интерметаллических соединений А1-Се(Оу,УЬ)
3.1. Система А1-Се
3.2. Система А1-Оу

3.3. Система А1-УЬ
3.4. Сплавы А1-Се(Эу) аморфизирующегося состава
3.5. Выводы
Глава 4. Электронное строение разбавленных сплавов А1-Се(Эу,УЬ)
4.1. Влияние малых добавок РЗМ на магнитную восприимчивость разбавленных сплавов А1-Се(Бу,УЬ)
4.2. Термодинамическое моделирование расплавов систем А1 - РЗМ
4.3. Статистическое описание расплавов А1-РЗМ
4.4. Выводы
Заключение
Список литературы
Редкоземельные металлы и их сплавы всегда являлись объектами повышенного внимания исследователей благодаря их уникальным физическим и, в первую очередь, магнитным свойствам. В последнее время широкое применение в промышленности находят сплавы алюминия с РЗМ. Они используются как энергосодержащие материалы для разработок различных видов твердого топлива и как основа для производства тонкопленочных транзисторов, применяемых в жидкокристаллических мониторах [1-4]. Кроме того, в современной микроэлектронике сплавы РЗМ с алюминием все чаще применяются в аморфном состоянии как высокорезистивные материалы.
Традиционно считается, что 41-уровень в атомах РЗМ лежит существенно ниже уровня Ферми и Г-электроны не участвуют в образовании химических связей. Как следствие, в сплавах с нормальными металлами редкоземельные элементы существуют в виде ионов Я3+(2+), т.е. имеют тоже значение эффективного магнитного момента, приходящегося на атом, что и чистые РЗМ. В тоже время, имеющиеся экспериментальные данные по исследованию ряда физических свойств (вязкости, поверхностного натяжения, электросопротивления) позволяют сделать вывод о том, что расплавы А1-РЗМ являются существенно микронеоднородными системами и в них помимо алюминиевой матрицы присутствуют комплексы, обогащенные РЗМ, состава А1ХРЗМУ. Наличие таких комплексов неизбежно должно сказаться на магнитных свойствах данных объектов, хотя

определяется случайной ошибкой, как градуировки установки, так и собственно измерений.
Применим выражение (2.7.) и (2.8.), тогда:
V )с,ис,т X
(г^-Іп^Лжо2 +(-г^-1п 1)2Ате02 + (-^-пх)2Ат2 +(-^—1п^)2А ипс2 +
Э/и0

(^-^2)2А^2 + (^7ІП2)2АС/2 +(АіпЛГ)2Ад2 +(АіпЛГ)2Д62
Эм,

ас
Вычислив частные производные, найдем погрешность для у:
(А£)
/СЖ.П,

(—Ах)2 +(—Ат)2 +(—Ат)2 + (—^—Аи)2 + (^ и,м Аипс)2

и-и.

(««“«*)
2 , / 2 л мл2
Аи^2+(7гіі:Аи),+(7г^Ла)1+<тгп;АЬ)
и„.-и„ иа + Ь иа+Ь иа+Ь
см ПС
при Р=0,95
Подстановка конкретных значений дает величину равную примерно 1.7%.
Таким образом, полная ошибка в определении значения магнитной восприимчивости не превышает +2.0%. Необходимо заметить, что при установлении температурной зависимости х(Т) ошибка значительно меньше. Дело в том, что температурная зависимость определяется в процессе одного опыта, а значит, не нужно учитывать погрешность градуировки, поскольку при изучении х(Т) важно не абсолютное значение %, а ее поведение при изменении температуры. Здесь значение погрешности - 0,8% при Р=0,95.