Магнитные и механические свойства сплава Fe80 C14 Si6 в аморфном и нанокристаллическом состояниях

• Автор: Тарханов, Андрей Константинович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 137 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ ГЛАВА 1. СТРУКТУРА, СТАБИЛЬНОСТЬ, МАГНИТНЫЕ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМС И НКМ
1.1. Аморфные металлические сплавы ( АМС ) и нанокристал-лические материалы ( НКМ )

1.2. Моделирование и экспериментальное исследование структуры АМС и НКМ

1.3. Структурная релаксация, стабильность структуры и свойств АМС и НКМ

1.4. Магнитные свойства АМС и НКМ

1.5. ДЕ-эффект, внутреннее трение и механические свойства АМС и НКМ

ГЛАВА 2. ПОЛУЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И ЕЕ СТАБИЛЬНОСТЬ ПЛЕНОК СПЛАВА ЕевоСнБіб

2.1. Получение и структура пленок сплава БезоЩ^б

2.2. Температурная устойчивость сплава Ее80Сі48іб

2.3. Исследование временной стабильности сплава Ее80С|48і6 ГЛАВА 3. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА АМОРФНОГО
СПЛАВА Ее80Сі48і
3.1. Методика измерения магнитных свойств с помощью вибрационного магнитометра
3.2. Основные магнитные характеристики сплава и их сравнение с родственными материалами
3.3. Коэрцитивное поле и намагниченность тонких ферромагнитных пластин

ГЛАВА 4. МАГНИТОУПРУГИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПЛАВА
ЕеяоСмБіб В АМОРФНОМ И НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКОМ СОСТОЯНИЯХ
4.1. Описание установки и методики измерения магнитоупругих
характеристик
4.2. Экспериментальные зависимости АЕ(Н) и (У1 (Н)
4.3. Обсуждение механизмов АЕ- эффекта и магнитоупругого затухания
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Исследование свойств серого чугуна при его переходе из обычного кристаллического состояния в аморфное (АС) и нанокри-сталлическое (НК), а также влияние на них внешних воздействий является актуальным в силу ряда обстоятельств.
Во-первых, разработка новых перспективных материалов, обладающих необходимым для практического применения комплексом свойств, является одной из важнейших проблем физики конденсированного состояния. Такой, в частности, является задача получения дешевых магнитомягких материалов, обладающих высокой пластичностью и твердостью, высоким электросопротивлением.
Во-вторых, известно, что свойства многих материалов в аморфном и нанокристаллическом состояниях сильно отличаются от свойств их в кристаллическом состоянии. Но аморфное состояние является неравновесным, эти сплавы с течением времени релаксируют к метастабильному состоянию. Проблема стабилизации свойств аморфных металлических сплавов (АМС) является до сих пор нерешенной вследствие сложности и неравновесности аморфной структуры. Поэтому изучение структурной релаксации в АМС расширяет наши знания о стабильности структуры и физических свойствах, а также кинетике структурных превращений. Несмотря на большое число работ, посвященных релаксации структуры и свойствам АМС, единая точка зрения на физический механизм структурной релаксации отсутствует.
В-третьих, изучение влияния внешних воздействий на свойства АМ и НКМ способствует более полному пониманию процессов, происходящих в структуре материалов, и в перспективе позволяет выработать пути целенаправленного воздействия на материал с целью получения необходимого комплекса свойств.
Анализ литературных данных показывает, что в последние годы достигнуты значительные успехи в получении АС и НКМ. Однако, исследований

жига, но и его длительность, определяющая "инкубационный период" фазовых, химических и структурных изменений. В этой же работе отмечено, что в ходе релаксации единая аморфная фаза распадается как бы на две структурно различные - поверхностную и объемную, естественно с разными магнитными характеристиками.
В отличие от аморфных сплавов на основе железа и кобальта, являющихся магнитомягкими, АС на основе редкоземельных металлов обладают гигантской коэрцитивной силой, что позволяет использовать их для чрезвычайно емкой магнитной записи, где носителями магнитной памяти выступают нано-размерные области [90].
Изучению влияний механических напряжений на магнитные свойства посвящены сообщения [92] и [94]. В рамках теории микромагнетизма исследованы особенности распределения намагниченности насыщения М5 в лентах аморфных сплавов на основе железа с большой магнитострикцией насыщения —3 5 • 10'6, содержащих зону локального механического деформирования
(ЛД) [94]. Предложена модель для описания остаточных напряжений в ленте АС с областью ЛД, вытянутой поперек оси ленты. Расчеты показывают, что наряду с механическими напряжениями существенное влияние на ориентацию векторов М3 в лентах АС оказывают магнитостатические поля Нт, порождаемые возмущениями намагниченности ДМ5 в зонах ЛД-материала.
Известно [4, 82, 83, 96, 97, 98], что кристаллизованные аморфные сплавы с наноразмером зерна имеют магнитные свойства намного превосходящие их исходный уровень в аморфном состоянии. Поэтому внимание исследователей привлечено к созданию нанокристаллических магнитных материалов [99]. Отжиг аморфных сплавов на основе железа при температурах 500-600 °С повышает их магнитную проницаемость и магнитную индукцию, что объясняется