Структура и магнитные свойства механоактивированных сплавов в системе Fe-Ge

• Автор: Порсев, Виталий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 112 с. : ил.

Глава 1. Литературные данные о структуре и магнитных свойствах неупорядоченных сплавов железа с яр-элементами изоэлектро иного ряда

(81, ве, Бп) (обзор)

1 Л. Структура и магнитные свойства равновесных сплавов и интерметаллидов в системе Ре-ве

1.1.1. Равновесная диаграмма состояний

1Л.2. Магнитные свойства

1.1.3. Сверхтонкие взаимодействия

1.2. Структура и магнитные свойства метастабильных сплавов и интерметаллидов в системе Ре-ве

1.2.1. Метастабильные интерметаллические соединения

1.2.2. Аморфные сплавы

1.2.3. Нанокристаллические системы, полученные механическим измельчением и сплавлением

1.3. Структура и магнитные свойства механоактивированных сплавов Ре81 и Ре-Бп

1.3.1. Структура сплавов Ре-81 и Ре-Эп
1.3.2. Магнитные моменты и сверхтонкие магнитные поля в разупорядоченных нанокристаллических сплавах Ре-81 и Ре-Эп
1.3.3. Связь макроскопических характеристик с параметрами локального атомного окружения
1.4. Влияние наноструктурного состояния на формирование магнитных свойств и параметров сверхтонких взаимодействий
1.5. Выводы, постановка цели и задач исследования

Глава 2. Методика эксперимента
2.1. Подготовка образцов
2.2. Методы исследования
2.2.1. Рентгеновская дифракция
2.2.2. Мёссбауэровская спектроскопия
2.2.3. Магнитные измерения
Глава 3. Структура и фазовый состав механически сплавленных образцов Ге-Се
3.1. Получение неупорядоченных нанокристаллических сплавов Ге-Се на примере механического сплавления смеси состава Ге(68)Се(32)
3.2. Фазовый состав, структурные и субструктурные параметры механически сплавленных образцов Ге-Се по данным рентгеновской дифракции
3.3. Особенности локальной атомной структуры механически сплавленных образцов Ге-Се по данным мёссбауэровской спектроскопии
3.4. Выводы
Глава 4. Магнитные моменты и сверхтонкие магнитные поля в разупорядоченных
нанокристаллических сплавах Ге-Се
4.1. Влияние нанокристаллического состояния на формирование
магнитных свойств и параметров сверхтонких взаимодействий
4.2. Средние магнитные моменты и сверхтонкие магнитные поля
4.3. Модель локальных магнитных моментов и феноменологическое описание концентрационных зависимостей магнитных свойств
4.4. Качественная картина формирования магнитных моментов в сплавах Ге-Се
4.5. Выводы
Заключение
Литература

Для описания магнетизма в неупорядоченных сплавах переходных металлов с яр-элементами, часто также называемых металлоидами, в 80-е годы прошлого столетия
использовались различные подходы, основанные на взаимно противоположных
представлениях о делокализованных [1, 2] и локализованных [3-6] магнитных моментах. В первой половине 90-х годов Аржникову и Добышевой удалось устранить противоречие между двумя этими подходами. В рамках двухзонной модели Хаббарда они показали для простой кубической решетки зависимость магнитного момента на атоме Ре от ближайшего окружения этого атома [7, 8]. Фактически эта теория дает обоснование для
экспериментаторов использовать при объяснении магнитных свойств неупорядоченных систем модели локализованных магнитных моментов типа Джаккарино-Уолкера [9]. Необходимость проведения детальных экспериментальных исследований диктуется тем, что различные теории не дают исчерпывающего ответа на вопрос о влиянии на магнитные свойства типа и концентрации яр-элемента, характера межатомных связей, топологического и химического беспорядков. Для решения поставленных вопросов магнетизма неупорядоченных сплавов железа с яр-элементами в 90-е годы были выполнены
исследования на бинарных сплавах Бе с А1, 81, Р и Эп. Сплавы Ре-А1, Ре-81 и Ре-Р представляют собой ряд, в котором при относительно малом изменении ковалентного радиуса яр-атомов от 0,118 до 0,106 нм имеются значительные различия в числе валентных р-электронов от одного для А1 до трех для Р (см., например, обзор [10]). Сплавы Ре-81 и Ре-8п [11] имеют изоэлектронные (яУ) атомы Б1 и Яп с существенно различающимися ковалентными радиусами (0,111 и 0,141 нм, соответственно). В последнем случае были также обнаружены значительные различия в магнитных свойствах неупорядоченных систем Ре-Б1 и Ре-8п. Для установления закономерностей влияния атомных размеров яр-элементов на формирование магнитных свойств в неупорядоченных сплавах представляет интерес
затруднительным в случае анализа дифрактограмм сильно неравновесных систем, когда имеется дисперсность кристаллитов, измеряемая нанометрами и высокий уровень микроискажений. В этом случае линии значительно уширяются, интенсивность их падает, причем тем больше, чем больше индексы НКЬ. Таким образом, линия второго порядка становится настолько слабой, что не поддается анализу. Кроме того, дифрактограммы неравновесных систем представляют собой наложенные системы линий от отдельных фаз. Необходимость учета наложения линий еще больше затрудняет анализ.
Исходя из вышесказанного, особую ценность приобретают методы, позволяющие получать характеристики субструктуры из анализа одной дифракционной линии (одной пары линий образца и эталона). В данной работе в случаях, когда по описанным причинам невозможно было анализировать стандартным методом гармонического анализа две линии разных порядков отражения, анализировалась одна наиболее интенсивная линия (для ОЦК решетки это линия (110)). При этом использовалась следующая методика. Линии эталона и образца апроксимировались интегральной функцией Фойгта, которая
где рк и р, - два параметра ширины функции Фойгта: ширина Коши и Гаусса соответственно. Если нормированные функции 1(х) (Коши) и g(x) (Гаусса) записывать в
известно, что преобразование Фурье (его действительная часть) от функции Коши дает экспоненциальную функцию, а от функции Гаусса - также функцию Г аусса, то есть
-гс(у-х)2
]Рг
является сверткой функций Коши (Лоренца) и Гаусса в виде У(х)=- -йу,
РкРг + {Щг

, то будем иметь простую связь параметров