Положение порога перколяции нанокомпозитов аморфных сплавов Co41 Fe39 B20 , Co86 Nb12 Ta2 и Fe45 Co45 Zr10 в матрице из SiO2 и Al2 O3

• Автор: Ситников, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 130 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1Л. Структура нанокомпозитов

1.2. Применение теории протекания к описанию электрических свойств нанокомпозитов

1.3. Электронный транспорт в гранулированных пленках металл-диэлектрик

1.3.1. Проводимость в металлическом режиме

1.3.2. Проводимость в диэлектрическом режиме

1.4. Магнитные свойства нанокомпозитов

2. ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

2.1. Получение образцов
2.2. Методика измерения электрического сопротивления аморфных нанокомпозитов
2.3. Погрешности измерения электрического сопротивления
3. СТРУКТУРА И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ
3.1. Структура нанокомпозитов металл-диэлектрик
3.2. Температурные зависимости удельного электрического сопротивления композитов металл - диэлектрик
3.3. Зависимость удельного электрического сопротивления нанокомпозитов от состава
3.3.1. Удельное электрическое сопротивление композитов, полученных в атмосфере аргона
3.3.2. Удельное электрическое сопротивление композитов, полученных в атмосфере аргона с добавлением азота
3.3.3. Удельное электрическое сопротивление композитов, получен-
ных в атмосфере аргона с добавлением кислорода
3. МАГНИТНЫЕ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИТОВ..
4.1. Магнитные свойства композитов металл-диэлектрик
4.2 Диэлектрические свойства в области высоких частот
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В настоящее время большой научный и практический интерес представляют исследования свойств конденсированных сред, размеры структурных составляющих которых соизмеримы с межатомными расстояниями. К таким средам относятся нанокристаллические фрактальные агрегаты, нанокомпозиты и т.д. Свойства таких образований во многом определяются не только свойствами сплавов и элементов, из которых они состоят, но в большей степени поверхностью раздела и размерами гранул, формирующими структуру.
С этой точки зрения наибольший интерес представляют нанокомпозиты, в которых металлические гранулы размером несколько нанометров находятся в диэлектрической матрице. Это, в первую очередь, обусловлено явлением гигантского магнитосопротивления, которое наблюдается в этих материалах. Кроме того, нанокомпозиты такого рода характеризуются рядом других необычных магнитных, электрических, оптических и магнитооптических свойств, к числу которых можно отнести: возможность изменения удельного электрического сопротивления в широких пределах, усиление оптических нелинейностей, корреляцию между магниторезистивными и нелинейно-оптическими свойствами, высокую величину
магниторефрактивного эффекта, а также высокую степень поглощения электромагнитного излучения в ВЧ и СВЧ диапазонах. Несмотря на то, что некоторые физические механизмы, ответственные за эти явления, до сих пор в полной мере не ясны, гранулированные нанокомпозиты можно с уверенностью отнести к перспективным материалам для применения в различных устройствах электронной техники.
Большинство аномалий физических свойств наблюдается в композитах с концентрацией металлической фазы вблизи порога перколяции, когда металлические наночастицы формируют проводящую кластерную структуру в диэлектрической матрице. Поэтому большой интерес представляют исследования, позволяющие объяснить влияние условий получения и реактивных га-
Берем N(8^)68^ = 2/28срс18у приращение числа зерен через касание окружающих оболочек ё 8у и возможные прыжки от і зерна. Кажется, что N(8^) ёБу должно быть пропорционально изменению объема 47п(Бі/2 ~ь 8у)2ё8у , но в гранулированных металлах Бі > Бу, тогда изменение зерна пропорционально л-Б2 ёву , а константа не зависит от 8у. Пропорциональность константы может быть определена из условия, что общее число Ъ ближайших зерен, соприкасающихся оболочками толщиной 28ср, дается как М(8у). Решение уравнения (1.24) дает
тогда

ас ~ ехр- (Т0 / Т)1/2, (1.27)
12а8спРсЕс
Т0=-----------------------------------------------------(1.28)
Это соотношение аналогично уравнениям (1.19), где ц = ЗаРсе2/£ = 3/2Рсг8А. Изменение постоянной на 3/2РС дает вклад « 0,28 и результаты аппроксимации приближаются к экспериментальным кривым, хотя для более точного совпадения нужно уменьшить значение а и сузить распределение 8у.
В работе [30] авторы показали, что фрактальные среды с примесными квантовыми состояниями и Андерсовскими локализованными состояниями