Магнитострикционный и магнитокалорический эффекты в соединениях редкоземельных металлов с железом и кобальтом со структурой фаз Лавеса

• Автор: Политова, Галина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СТРУКТУРА И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ RT2 (Т = Fe, СО) (ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ ДАННЫМ)
1.1. Кристаллическая структура интерметаллических
соединений RT2
1.2. Магнитные свойства соединений R(Fe,Co)2.
Теоретические аспекты
1.2.1. Обменные взаимодействия
1.2.2. Эффекты кристаллического поля и
магнитная анизотропия
1.2.3. Спин-переориентационные переходы (СПП)
1.3. Магнитострикционные свойства соединений
1.3.1. Спонтанная магнитострикция и
тепловое расширение
1.3.2. Индуцированная внешним магнитным
полем магнитострикция
1.4. Магнитокалорические свойства
1.4.1. Природа магнитокалорического эффекта
1.4.2. Методы определения МКЭ
1.4.3. Перспективы технических приложений
1.5 Магнитные свойства соединений РЗМ - (Fe,Co)2
1.5.1. Магнитные свойства соединений RFe2
1.5.2. Поиск новых многокомпонентных
магнитострикционных составов на основе RFe2
1.5.3. Магнитострикционные свойства
соединений (Tb,Dy)Fe2
1.5.4. Магнитные свойства соединений RCo2

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Получение образцов и контроль их качества
2.1 Л. Получение образцов
2.1.2. Структурное состояние полученных образцов
2.1.3. Элементный анализ и микроструктурные
исследования полученных образцов
2.2. Измерение намагниченности
2.2.1. Измерение намагниченности
с помощью вибрационного магнитометра
2.2.2. Измерение намагниченности
с помощью СКВИД магнитометра
2.3. Измерение магнитострикции и теплового расширения
2.3.1. Установка с использованием электромагнита ФЛ-1
2.3.2.Установка с использованием
сверхпроводящего магнита Oxford в сильных магнитных полях
2.4. Измерение теплоемкости
2.5. Измерение магнитокалорического эффекта
ГЛАВА 3. МАГНИТНЫЕ И МАГНИТОУПРУГИЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ RT2 СО СКОМПЕНСИРОВАННОЙ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИЕЙ
3.1 .Соединения Tbo.27Dyo 73Fe2-xCox
3.1.1. Магнитные свойства системы соединений
3.1.2. Магнитоупругие свойства
3.2.Соединения Tb0.35Dy0.45Er0.2Fe2.xCox
3.2.1. Магнитные свойства системы соединений
3.2.2. Магнитоупругие свойства
3.3. Соединения Tb0.23Dy0.22Ho05Fe2.xCox

3.3.1. Магнитные свойства системы соединений
3.3.2. Магнитоупругие свойства Выводы по главе

ГЛАВА 4. МАГНИТНЫЕ, МАГНИТОУПРУГИЕ И МАГНИТОТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ ШГГГСог
4.1. Соединение ТЬозИуолСоз
4.1.1. Намагниченность
4.1.2. Теплоемкость
4.1.3. Магнитокалорический эффект
4.1.4. Магнитострикционные свойства и
тепловое расширение
4.2. Соединения (ТЬо.450уо.55)1-хЕгхСо2
4.2.1. Намагниченность
4.2.2. Теплоемкость
4.2.3. Магнитокалорический эффект
4.2.4. Магнитострикционные свойства и
тепловое расширение
4.3. Соединения (ТЬо.450уо.55)1-хНохСо2
4.3.1. Намагниченность
4.3.2. Теплоемкость
4.3.3. Магнитокалорический эффект
4.3.4. Магнитострикционные свойства и
тепловое расширение
4.4. МКЭ в области комнатной температуры
4.4.1. Влияние замещения кобальтом железа
на МКЭ соединений (ТЬ,Ву,Но)Со2
4.4.2. Соединения (ТЬхОууСс11.х.у)Со2

формула выводится из выражения свободной энергии магнитной анизотропии при учёте термодинамических соотношений
Из формулы (1.40) видно, что эффект АТВр должен достигать наибольших значений в той области температур, в которой производные К) и К2 по температуре наибольшие.
Магнитокалорические эффекты возникают при обратимых вращениях вектора А (и, очевидно, обратимых смещениях доменных границ) и могут быть измерены, если соблюдается условие адиабатичности (йй1 = 0). Экспериментальное исследование МКЭ в области процессов вращения для монокристаллов РЗ сплавов было впервые проведено в работах [40].
Методы определения величины МКЭ можно разделить на две группы: прямые и косвенные. При прямых измерениях фиксируется непосредственно изменение температуры магнетика при изменении внешнего магнитного поля. Косвенные методы заключаются в определение МКЭ из экспериментальных данных по намагниченности и теплоемкости при помощи основных термодинамических соотношений. При косвенных методах МКЭ обычно характеризуется только изменением магнитной части энтропии образца АБМ [8, 52].
Первый косвенный метод (наиболее используемый в мировой практике) заключается в определении ЛБМ из данных по намагниченности соединения. Из экспериментально полученных полевых зависимостей намагниченности, измеренных при различных температурах, согласно выражению [8]
(1.41)
1.4.2 Методы определения МКЭ
(1.42)