Исследования магнитных свойств и сверхтонких взаимодействий в нанокристаллических сплавах на основе Ni-P и Ni-B

• Автор: Чжан Цзянгао
• Шифр специальности: 01.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Г ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
§1.1 Изменения структуры пленок М-Р и М-В
в зависимости от состава
§1.2 Магнитные свойства сплавов Иі-Р и М-В при х>хс
§1.3 Магнитные свойства сплавов М-Р и М-В при х<хс
§1.4 Исследования Ядерного-магнитного резонанса исследования
§1.5 Мессбауэровские исследования
§1.6 Несколько теоретических моделей и отношение между
магнитными свойствами и электронной структурой
ГЛАВА II.МЕТО ДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
§ 2.1 Описание вибрационного магнитометра
§ 2.2 Описание СКВИД-магнитометра
§ 2.3 Описание ЯГР-спектрометра
§ 2.4 Методика определения функции распределения р(Н)
на ядрах Бе57
§ 2.5 Методика определения размера частиц
§ 2.6 Методика получения образцов
ГЛАВА III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ
ОБСУЖДЕНИЕ
§ 3.1. Рентгенографические исследования фазового состояния и
структуры сплавов М-Р и М-В
§ 3.2 Процессы намагничивания и перемагничивания
в сплавах МюоЛУ и МюоДЗх

§3.3 Магнитные состояния атомов железа в химически
осажденных сплавах Ni-Fe-B и Ni-Fe-P
§3.4 Температурная зависимость намагниченности сплавов Ni-P и Ni-B и особенности магнитных фазовых
переходов в нанокристаллических магнетиках
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В современной физике твердого тела весьма актуальной проблемой является систематическое изучение свойств нанокристаллических сплавов, которые обладают очень широким спектром возможностей их технического применения. Замечательные фундаментальные свойства этих сплавов обусловлены, как правило, соответствием линейных размеров кристаллитов и эффективной протяженностью взаимодействий между ними, а также проявлениями низкоразмерного магнетизма. Большую важность имеют также вопросы, связанные с изучением влияния растворенных легких атомов (Н, В, Д Р и др.) в магнитных матрицах, в результате чего в значительной мере улучшаются магнитные характеристики этих матриц.
Изучение магнитных сплавов и соединений с фазами внедрения и замещения способствует выяснению важных фундаментальных проблем: таких как определение механизмов прямых и косвенных обменных взаимодействий, влияния внедренных и замещающих легких атомов на локальные магнитные моменты ионов переходных и редкоземельных металлов и др. Для этих целей актуально исследование бинарных твердых растворов внедрения и замещения (в частности В и Р), однако возможности таких исследований ограничиваются крайне малыми растворимостями В и Р в сплавах, полученных традиционными методами.
В диссертационной работе был проведен синтез сплавов Бе и N1 с В и Р методами химического осаждения, В равновесном состоянии эти элементы практически не обладают взаимной растворимостью, однако, применение методов химического осаждения для синтеза этих сплавов позволило получить однофазные образцы в состоянии метастабильного твердого раствора в широком диапазоне концентраций. Очень существенное значение имеет тот факт, что в определенных областях
Плотность состояний вблизи уровня Ферми Ер формируется несвязующими с1-орбиталями, которые делят полный электронный спектр на связующие (внизу) и анти-связующие (вверху) состояния. Сильное ковалентное взаимодействие между б-электронами N1 и р-электронами металлоида определяет форму кривой плотности состояний в области малых энергий. Плотность состоянии искажается в соответствии с изменениями локального порядка при аморфизации. Дело обстоит так даже в системах с большим содержанием металлоида, подобно №2В, где прямое В-В взаимодействие развивается при аморфизации, а такое взаимодействие является фактически несуществующим в №8оМ20 сплавах (М=металлоид). В сплавах №юо-хВх, где вес и ширина р-полосы бора постепенно увеличивается с увеличением х, возрастает и важность ковалентной р-б-связи между В и № в сплавах N1-8 и Ре-В. Кривые плотности состояний имеет подобную форму с двумя пиками вблизи уровня Ферми.
Результаты вычислений для №юо-хВх показывают, что электронная структура аморфного №80В20 аналогична структуре Ре80В2о, за исключением жесткого сдвига кривой плотности состоянии вниз относительно уровня Ферми Ер в результате замены Ре на № с двумя дополнительными б-электронами. С увеличением содержания В основным изменением плотности состоянии является постепенное уменьшение веса двойного пика, сформированного б-электроными N1.
Анализ кривых плотности состояний и применение критерия Стонера показывает, что эти сплавы №-В являются парамагнитными в соответствии с экспериментами [47, 82]. В то же время гипотетический чистый аморфный N1 является ферромагнитным с моментом д=0,43дв и малым обменным расщеплением д I (1=0,4еУ). Это значение немного меньше чем момент в ГЦК № (д= 0,6157цв ). Особенностью плотности состоянии аморфного № является тот факт, что главный пик подзоны со