Тепловые свойства сплавов (PdxPt1-x)3Fe и Pt3MnxFe1-x при концентрационном фазовом переходе от антиферромагнетика к ферромагнетику

• Автор: Подгорных, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Свердловск
• Количество страниц: 112 c. : ил

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

IЛ.. Физические модели перехода антиферромагнетикферромагнетик (АФ - Ф)

1ЛЛ. Термодинамические аспекты фазовых переходов

IЛ.2. Фазовые переходы в системах с двумя параметрами

порядка
1Л.З. Физические модели концентрационного фазового перехода (к.ф.п.) АФ - Ф в сплавах

(р^1-х)3ре и Р13Мгъхре1-х

1.2. Экспериментальные результаты по теплоемкости и

тепловому расширению сплавов при к.ф.п. АФ - Ф

1.2.1. Сплавы Ре - №

1.2.2. Сплавы Реб5( ^Л-х^хЬб*

1.2.3. Сплавы Ре - Сг
1.2.4. Сплавы Ре&5^з5_хСг*х
1.2.5. Сплавы Р1 - Сг
1.2.6. Электронная теплоемкость слабо Ф и АФ сплавов
1.2.7. Сплавы (Р°,хР11_х)зРе и Р^МпхРе1_х
1.3. Постановка задачи
ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Приготовление и аттестация образцов
2.2. Методика калориметрических измерений
2.3. Методика дилатометрических измерений
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
3.1. Низкотемпературная теплоемкость (Роу3*1_х)зРе
3.2. Теплоемкость вблизи температур фазовых переходов
3.3. Тепловое расширение (Р^У41-х^Зре
ОБСЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Поведение электронной и решеточной теплоемкости
в сплавах (РЛхРР];_х)зРе
4.2. Поликритическое поведение магнитной теплоемкости
в сплавах (Р^*1_х)зРе и Р1з^хРе1_х
4.3. Магнитный вклад в тепловое расширение сплавов
(Р'У’Ч-Рз*
4.4. Фазовая диаграмма магнитного состояния сплавов
(р‘<хр,'1-х,Зре и Р43Михре1-х
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Среди многочисленных задач физики твердого тела существует проблема создания материалов с заданными физическими свойствами. На практике самое широкое применение находят сплавы с концентрационным фазовым переходом (к.ф.п.) антиферромагнетик-ферромагнетик (АФ - Ф). Это, прежде всего, хорошо известные железо - никелевые (инварные) сплавы. Оказывается, что наиболее замечательные особенности физических свойств обусловлены наличием конкурирующего (смешанного) обменного взаимодействия и наблюдаются в переходной области концентраций. В то же время, природа этой переходной области до сих пор не ясна. В сплавах типа Ре -A/t состояние этой области характеризуется как состояние спинового стекла, в сплавах (P^^Pi 1_х)зРе, ^3^пх^е1_х на нейтР0“ нограммах наблюдаются когерентные как ферро-, так и антиферро-магнитные рефлексы, свидетельствующие о существовании угловых структур. Причем, всюду отмечается неоднородность магнитного состояния сплавов переходной области. Паспортом магнитного состояния сплавов служит фазовая диаграмма. Как теоретически, так и экспериментально вопрос о диаграммах магнетиков с к.ф.п. АФ-Ф ещё не решен. Существует неопределенность трактовки магнитного состояния сплавов вблизи точки пересечения линий фазовых переходов АФ и Ф подсистем. В настоящее время отсутствуют систематические экспериментальные данные по тепловым (термодинамическим) величинам в области такого к.ф.п
Переходы по концентрации от АФ к Ф состоянию реализуются на многих сплавах. ГЦК сплавы Fe -A/t - Ми, Ре -А/с - Сг, ОЦК сплавы Ре - Ои др. тщательно изучались комплексом магнитных, нейтронографических, электрических и в последнее время низкотемпературных термодинамических методов. Научный интерес этих исследований связан с проблемой инварности сплавов, практичес50.
термопар, колпака камеры, соединяющего камеру с фланцем вакуумно плотно с помощью индиевого уплотнения. Для уменьшения тепло-подвода в трубку камеры введено т.н. "черное тело". Калориметр с образцом подвешен на тонких капроновых нитях. Дифференциальные термопары служат для получения сигнала разбаланса между температурами поверхностей: ДТІ - калориметра и следящего экрана, ДТ2 - калориметра и горячего кольца. Этот сигнал усиливается и подается в блок регуляторов, откуда идет ток через нагреватели на следящем экране или на горячем кольце до тех пор, пока разбаланс не станет равным нулю. Блок схема электрической части установки изображена на рис. 31 и состоит из трех электрически не связанных между собой цепей. Первая-цепь измерения температуры, датчиком служит платиновый ТСПН-2А или германиевый ТСГ-2 термометры сопротивления, изготовленные во ВНИИФТРИ. Вторая-цепь измерения подведенной энергии к калориметру с образцом. Время нагрева измерялось секундомером ЧШ - 60 со встроенным в него электрическим выключателем. Третья-группа цепей регуляторов температуры следящего экрана и горячего кольца, выполненных на основе регуляторов КПИ-2.
При измерении низкотемпературной теплоемкости образец с термометром ТСГ-2 и намотанным на него нагревателем помещался в криостат, без калориметрической ампулы, а термопары ДТІ приклеивались к образцу и к следящему экрану. Измерения по такой упрощенной схеме материалов с известной теплоемкостью дали хорошее согласие с имеющимися в литературе данными.
Точность абсолютных измерений температуры была не хуже 0,01 К для ТСПН-2А и 0,05 К для ТСГ-2, а относительного изменения температуры не хуже 0,005 К. Масса калориметрической ампу/Ш составляла 20 г, а массы измеряемых образцов были от 13 до 30 г,