Межзеренное обменное взаимодействие в наноструктурированных сплавах системы РЗМ-3d-металл-бор и его роль в формировании их фундаментальных и гистерезисных магнитных свойств

• Автор: Волегов, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Оглавление

Обозначения и сокращения

Введение
1 Развитие, современное состояние и проблемы магнитотвердых материалов системы Ый-Ре-В
1.1 Природа магнитоупорядоченного состояния в сплавах и соединениях переходных Зё-4Гэлементов
1.2 Кристаллическая структура и фундаментальные магнитные характеристики интерметаллидов ВРеВ

1.3 Межзеренное обменное взаимодействие

1.3.1 Модели межзеренного обменного взаимодействия

1.3.2 Влияние межзеренного обменного взаимодействия на гистерезисные магнитные свойства
1.3.2.1 Снижение коэрцитивной силы в наноструктурированном сплаве с межзеренным обменным взаимодействием в сравнении с таковым без обменного взаимодействия между зернами
1.3.2.2 Обменное усиление остаточной намагниченности в сплаве с межзеренным обменным взаимодействием
1.3.2.3 Влияние обменного взаимодействия на предельную кривую размагничивания
1.3.2.4 Обратимость размагничивания магнитодвухфазных наноструктурированных материалов в слабых обратных полях
1.3.2.5 Построения Хенкеля как способ выявления и оценки величины энергии межзеренного обменного взаимодействия
1.3.2.6 Определение энергии межзеренного обменного взаимодействия по сдвигу поля ферромагнитного резонанса

1.4 Спин-переориентационный переход в соединении ЫсЫюыВ
1.4.1 Феноменологическое описание ориентационных фазовых переходов
1.4.2 Магнитокристаллическая анизотропия и спонтанный спин-переориентационный переход в интерметаллиде КсрРе, 4В (влияние на восприимчивость)
1.4.3 Влияние спин-переориентационного перехода в Ый2Ре14В на теплоемкость
1.5 Цель и задачи исследования
2 Методика эксперимента и аттестация образцов
2.1 Исследуемые образцы
2.2 Методы аттестации образцов
2.3 Измерения магнитных и электрических свойств, теплоемкости
2.4 Компьютерный расчет гистерезисных магнитных свойств
2.4.1 Инициализация начальной структуры
2.4.2 Равновесное состояние системы
2.5 Результаты аттестации образцов
3 Магнитная восприимчивость изотропного ансамбля однодоменных одноосных частиц при наличии обменного взаимодействия между ними
3.1 Магнитная восприимчивость изотропного ансамбля одноосных однодоменных невзаимодействующих частиц
3.2 Факторы влияния межзеренного обменного взаимодействия на магнитную восприимчивость изотропного ансамбля одноосных однодоменных частиц
3.3 Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований магнитной восприимчивости быстрозакаленных сплавов системы Ш-Ре-В

3.4 Влияние магнитостатического взаимодействия на магнитную восприимчивость изотропного ансамбля одноосных однодоменных частиц
3.5 Механизм перемагничивания наноструктурированных обменносвязанных сплавов
3.6 Заключение по главе
4 Межзеренное обменное взаимодействие в наноструктурированных магнетиках со спонтанным спин-переориентационным переходом
4.1 Температурные зависимости остаточной намагниченности
4.2 Метод определения энергии межзеренного обменного взаимодействия
4.3 Влияние величины параметра межзеренного обменного взаимодействия на температурные зависимости относительной остаточной намагниченности
4.4 Температурные зависимости остаточной намагниченности после охлаждения в обратном магнитном поле. Метод оценки энергии межзеренного обменного взаимодействия
4.5 Зависимости Хенкеля
4.6 Заключение по главе
5 Зависимость температуры спонтанного спин-переориентационного перехода от размера кристаллитов фазы Nd2Fel4B
5.1 Методы определения температуры спонтанного спин-переориентационного перехода
5.1.1 Метод магнитной нейтронографии
5.1.2 Магнитометрические методы
5.1.3 Теплоемкость

Минимизация потенциала Ф по 0 приводит к сущест вованию трех возможных состояний ориентации магнитного момента относительно кристаллографических осей кристалла:
фаза 1: 0=0, лг; >0; фаза 2: 0=л/2, Зл/2; Кх+К2<0; (15)
фаза 3: хш26=-,/2К2; КХ<Ъ, КХ+Ж2>Ъ.
Равенства в уравнениях (15) соответствуют условиям потери устойчивости фазы.
Магнитная фазовая диаграмма одноосного магнетика в координатах К, К2 представлена на рисунке 4. Полужирные линии - линии фазовых переходов.
Рисунок 4 - Магнитная фазовая диаграмма одноосного магнетика
Особенностью спин-переориентационных переходов является применимость к ним теории Ландау фазовых переходов, поскольку флуктуации параметра порядка проявляются в очень узкой области температур (ДТ~10'б-г-10‘8 К) вблизи точки перехода.
Используя известное выражение для теплоемкости при постоянном давлении: