Атомные распределения, сверхтонкие взаимодействия и магнитные свойства сплавов β-Mn-Sn-Fe

• Автор: Виноградова, Анна Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Содержание.

Введение
Глава I. Литературный обзор
§1. Атомно-кристаллическая структура марганца
§2 Физические свойства марганца
§3 Фазовые диаграммы систем Мп-Ре и Мп-Бп
§4 Твердые растворы металлов в (3-модификации марганца
4.1 Рентгеноструктурные исследования
4.2 Мессбауэровские исследования
4.3 Магнитные свойства
§5 Постановка задачи
Глава II. Методика экспериментальных исследований
§1 Приготовление образцов
§2 Рентгеновские исследования
§3 Мессбауэровские исследования
3.1 Спектрометр
3.2 Анализ и обработка спектров
§4 Магнитные измерения
Глава III. Результаты экспериментальных исследований и их
обсуждение. ’
§1 Кристалло-структурные характеристики сплавов
1.1 Система Мп.20-хРбх
1.2 Система Мп19 з.х8по 7рех
1.3 Система Mnt9 g.xSno.2Fex
1.4 Система Мп185п2.хРех
§2. Мессбауэровские исследования сплавов
2.1 Выбор модели расшифровки мессбауэровских
спектров ядер 57ре
2.2 Выбор модели расшифровки мессбауэровских

спектров ядер 1198п
2.3 Эффект Гольданского-Карягина
2.4 Результаты мессбауэровских исследований сплавов Р-Мп-8п-Ре на ядрах 57Ре
2.5 Сверхтонкие взаимодействия
§3. Исследование атомного упорядочения
3.1 Параметры дальнего порядка
§4. Магнитные исследования
4.1 Исследования магнитной восприимчивости
4.2 О корреляции температуры магнитного упорядочения и атомного распределения
Заключение и выводы
Литература

Введение.
Новые материалы с уникальными физическими и химическими свойствами постоянно требуются в современной науке и технике. Разработка физических принципов создания таких материалов с заданным комплексом свойств, является одной из первоочередных задач физики металлов. Изменяя химический состав сплавов и используя различные механические, тепловые, радиационные и другие воздействия, можно значительно изменять их атомнокристаллическую структуру и физические свойства. Значительный практический интерес представляет экспериментальное и теоретическое изучение процессов упорядочения атомов, которое оказывает влияние на упругие, магнитные, электрические и другие свойства сплавов.
Данная работа посвящена изучению взаимосвязи состава, особенностей структуры, атомного распределения и сверхтонких взаимодействий с магнитными свойствами сплавов системы Mn-Sn-Fe, на примере квазибинарных систем Mn2o-xFex, Мщд 3_xSno.7Fex, Mn19.8.xSn0.2Fex, Mn18Sn2.xFex, изоструктурных (3-Mn.
В данной работе впервые дана верная идентификация парциальных мессбауэровских спектров на ядрах 57Fe и 119Sn. В результате чего удалось доказать, что атомы олова замещают только позиции 12(d), а атомы железа преимущественно занимают позиции 8(с). Обнаружено упорядоченное замещение атомов Мп атомами Fe и Sn по двухпозиционной структуре (З-Мп. Показано, что изменение параметров сверхтонких взаимодействий с ростом радиуса l-ofi координационной сферы обусловлено переходом Зб-электронов железа в полосу Мп, а также направленностью связей олова.
Впервые в твердых растворах железа и олова в сплавах системы Mntg 3_xSn0.2Fex обнаружено, что при низких температурах

локальных атомных распределений в сплавах, изоструктурных 13-марганцу и содержащих в качестве легирующих элементов
мессбауэровские изотопы: железо и олово. Вместе с тем,
температурная мессбауэровская спектроскопия дает возможность изучать явления магнитного упорядочения в сплавах со сложной атомно-кристаллической структурой.
4.3. Магнитные свойства.
В 70-ых годах были предприняты попытки изучить влияние эффекта примеси на магнетизм (З-Мп. В сплавах было обнаружено слабое антиферромагнитное упорядочение [30,43]. Возникновение магнитного упорядочения объяснялось двумя причинами расширением решетки и/ или увеличением среднего числа б-
электронов, связанными с примесями непереходных металлов и 36-переходных металлов соответственно. В классической монографии [59] магнитные свойства сплавов б-металлов со спонтанным моментом, обусловленным спинами электронов недостроенных б-слоев оболочки атома объясняются опираясь на модель коллективизированных электронов проводимости металлов с учетом их обменного взаимодействия. В этой обменной модели, вся обусловленная принципом Паули зависимость электронной энергии кристалла от намагниченности, проявляется через энергию обмена. Как отмечалось в главе I §2, ос-модификация марганца обладает магнитными свойствами, а именно - ниже температуры 95К становится антиферромагнетиком [14-18]. Тогда как |3-Мп не
проявляет магнитных свойств при охлаждении вплоть до 1,5К. Хотя марганец сам по себе не ферромагнитен, многие его соединения и некоторые сплавы обладают ферромагнетизмом. Свойства таких сплавов изучают на основе рассмотрения парного обменного взаимодействия.