Научные результаты

Введите год
Влияние электрон-электронного взаимодействия и легирования дырками на электронную структуру слоистых сверхпроводящих никелатов RNiO2

И.В. Леонов

В рамках метода DFT+DMFT описано влияние эффекта кулоновских корреляций, допирования и деформации решетки на электронную структуру, обменные взаимодействия и магнитные свойства слоистых никелатов RNiO2 (R- редкоземельный ион). Продемонстрирована существенная орбитально-зависимая локализация Ni eg состояний, с перенормировкой m*/m~3 и 1.3 для Ni x2-y2 и z2 состояний (для Sr x=0). При замещении R3+/Sr2+, в области Sr x~0.2 в системе происходит переход Лифшица, сопровождающийся изменением вектора магнитных корреляций с 3D G-типа (111) на 2D С-тип (110). Показана фрустрация магнитных моментов для Sr x~0.2, что соотносится с областью формирования сверхпроводимости, Sr x~0.15. Полученные результаты демонстрируют критическую важность планарных спиновых флуктуаций для объяснения сверхпроводимости в RNiO2. Показано, что сжатие в плоскости ab приводит к увеличению ширины Ni x2-y2 зоны и, как следствие, делокализации x2-y2 состояний. Как результат, это приводит к подавлению магнитного упорядочения С-типа для Sr x>0.3. Предложена 2-х зонная Ni x2-y2 и z2 модель допированного диэлектрика Мотта. Показана аномальная чувствительность свойств системы к выбору величины обменного взаимодействия Хунда, J, и к изменению параметров кристаллической структуры.

Авторезонансное возбуждение динамических магнитных структур переменным спиновым током в наномагнетиках

А.Г. Шагалов, L. Friedland

Показано, что авторезонансная генерация солитонообразных магнитных структур воможна из однородного состояния намагниченности если частота переменного спинового тока накачки медленно меняется со временем проходя в некоторый момент через частоту однородного ферромагнитного резонанса системы. Обнаружено, что модуляционная неустойчивость возбужденных состояний играет ключевую роль в возникновении пространственно-неоднородных структур, которые в дальнейшем остаются в фазе с осциллирующей накачкой, если амплитуда осциллирующего спинового тока превышает определенную критическую величину (эффект авторезонанса). В дальнейшем, с уменьшением частоты накачки, амплитуда магнитных солитонов растет вплодь до создания зародышей перемагничивания, которые, при определенных условиях, вызывают перемагничивание всего образца. На рисунке 1 показаны два сценария развития процесса авторезонансного возбуждения.

Структурные факторы повышения кавитационной стойкости аустенитных сталей и металлокерамических композитов

Ю.С. Коробов, А.В. Макаров, Н.В. Лежнин, В.А. Сирош, Х.Л. Алван, М.А. Филиппов, В.И. Шумяков, Н.Н. Соболева

Разработаны оригинальная установка (патент РФ 2710480) и методика оценки кавитационной стойкости материалов при наложении ультразвука и разности электрических потенциалов. При анализе причин различий кавитационной стойкости высокохромистых материалов и покрытий выявлены структурные и технологические факторы, определяющие сопротивление эрозионному разрушению. На этой основе предложены пути повышения кавитационной стойкости аустенитных сталей и металлокерамических композитов за счет совершенствования их составов, структуры и уменьшения пористости. Впервые установлена сильная зависимость эрозионной стойкости аустенитных сталей от интенсивности развивающегося под действием кавитации мартенситного превращения, которое способствует повышению кавитационной стойкости. Для металлокерамических композитов выявлена зависимость интенсивности износа от типа матрицы (Co, Ni), дисперсности и вида упрочняющей фазы (карбиды W, Cr). Результаты приняты для использования на электростанции Дора (Багдад, Ирак), применяются при реализации международного проекта IRA-SME по программе M-ERA.NET по лазерной наплавке высокоэнтропийных сплавов.

Термодинамические сверхпроводящие параметры наноразмерных кристаллов IrTe2, определенные из температурной зависимости критической плотности тока в собственном поле

С. Парк, С.Я. Ким, Г.С. Чой, Е.Ф. Таланцев, Дж.С. Ким

Халькогениды переходных металлов обладают уникальными физическими свойствами, например, недавно обнаруженной ненасыщаемой магниторезистивностью в WTe2. В данной части опубликованной работы [1], которая выполнялась в кооперации тринадцати исследовательских огранизаций и университетов из четырех стран, в которой исследовались структурно-фазовый переход, атомная структура и практически все сверхпроводящие свойства в коррелированных Ван-дер-Ваальсовских кристаллах IrTe2, утоненных до наноразмерных толщин, наша часть работы заключалась в анализе температурной зависимости сверхпроводящих критических токов в собственном поле, Jc(sf,T), и опредлелении из этих зависимостей основных термодинамических параметров сверхпроводящего состояния. Анализ показал, что образующийся в наноутоненных IrTe2 кристаллах полосовой зарядовый порядок приводит к значительному усилению связи куперовских пар, с величины 2Δ(0)/kBTc = 3.5, являющейся типичным значением для объемных IrTe2, легированных Pt, до 2Δ(0)/kBTc = 5.3, полученных в наноутоненных образцах IrTe2.

Структура и свойства алюмоматричных композитов, армированных графеном

И.Г. Бродова, И.Г. Ширинкина, Д.Ю. Распосиенко, А.Н. Петрова, Л.А. Елшина, С.В. Разоренов

С помощью методов сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения изучены морфологические и размерные характеристики структурных составляющих композитов на основе алюминия с микродобавкой (0.1-0.2% мас.%) графена, синтезированных в расплаве технического алюминия под слоем солевого расплава. Рассмотрена трансформация литой структуры композита AlGr после динамического сжатия и динамического канально-углового прессования. Установлено, что композиты с деформированной субмикрокристаллической структурой имеют твёрдость в 1.5 раза выше, чем деформированный в таких же условиях алюминий, и в 2.5 раза выше, чем литой композит. Впервые измерены динамические свойства композитов в диапазоне скоростей деформации 103-105 с-1. Из данных ударно-волнового эксперимента определено, что упруго-пластические характеристики (предел упругости Гюгонио и динамический предел текучести) композитов выше соответствующих характеристик неармированного алюминия на 35-40%. Предложены механизмы, объясняющие упрочняющую роль графена.

Анализ микроволновых резонансных свойств композитных сред с нано- и микроразмерными ферромагнитными частицами различной формы

Д.В. Перов, А.Б. Ринкевич

С использованием экспериментальной методики, основанной на теории распространения электромагнитных волн в пространственно-ограниченных средах, получены частотные и полевые зависимости коэффициентов отражения и прохождения волн для образцов композитных сред с ферромагнитными частицами различной формы. Показано, что в такого рода средах наблюдается сильная зависимость глубины проникновения электромагнитных волн от поля намагничивания, обусловленная ферромагнитным резонансом. В сочетании со сравнительно малой диэлектрической проницаемостью композитных сред, это приводит к существенным (до 50%) изменениям коэффициентов отражения и прохождения, что дает основание рассматривать эти материалы в качестве перспективных для практического применения в микроволновых устройствах, управляемых магнитным полем. Предложена теоретическая модель для определения эффективной комплексной магнитной проницаемости композитных сред с ферромагнитными частицами в виде эллипсоидов вращения общего вида, дающее адекватное описание их резонансных особенностей.

Спин флоп переход в искусственных коллинеарных ферримагнетиках

Н.О. Антропов, Е.А. Кравцов, М.В. Макарова, В.В. Проглядо, Н.Г. Бебенин, М.А. Миляев, В.В. Устинов

На основе сверхрешеток Fe/Gd были получены искусственные антиферромагнетики, в которых, путем введения прослойки Pd, удалось на несколько порядков уменьшить поля спин-флоп перехода. Комбинированным применением рефлектометрии поляризованных нейтронов и низкотемпературной магнитометрии было проведено систематическое исследование магнитной структуры сверхрешеток Fe/Pd/Gd в зависимости от толщины прослойки Pd, температуры и магнитного поля. Анализ рассеяния нейтронов с переворотом спина подтвердил формирование неколлинеарной магнитной фазы при температурах ниже 50 К в магнитных полях порядка 500 Э. Показано, что, варьируя толщину прослойки Pd, можно контролируемым образом изменять параметры межслойного обменного взаимодействия.

Тонкая структура доменных границ в ферромагнитных плёнках Сo (0001) с перпендикулярной анизотропией

И.М. Изможеров, В.В. Зверев

С помощью безмодельных микромагнитных расчётов показано, что доменные границы (ДГ) в Co(0001), имеющие вихревую структуру содержат блоховские линии (БЛ), имеющие сложную трёхмерную структуру, определяемые вихревой структурой доменных границ. Показано что в равновесном состоянии в доменной структуре Co (0001) могут существовать метастабильные ДГ с большим числом БЛ, содержащими в своей структуре блоховские точки (БТ).  Исследованы процессы с участием таких БЛ при намагничивании/размагничивании плёнки квазистатически изменяющимися полями различных направлений (параллельными плоскости плёнки, перпендикулярными и наклонными). Исследована внутренняя структура БЛ в таких плёнках, выявлен критерий появления БЛ, содержащей БТ в метастабильных ДГ. Построена аналитическая модель распределения намагниченности в вертикальной блоховской линии. 

Разработка портативной радиометрической системы и методик ее применения в медицинской радионуклидной диагностике

С.В. Панкин, А.И. Сюрдо

Разработана универсальная портативная радиометрическая система (ПРС), включающая несколько миниатюрных детекторных модулей на основе твердотельных фотоумножителей и программное обеспечение и обеспечивающая функционирование в трех режимах: гамма-зондирование, 2D- сканирование и динамическая сцинтиграфия (Рис. 1). Компоненты каждого детекторного модуля ПРС подобраны так, чтобы достичь максимальной чувствительности, а общая капсульная конструкция защищает их от повреждений и воздействия стерилизующих растворов. ПРС может эффективно применяться в радионуклидной диагностике при исследовании протяженных и малых объектов и систем, коротких и длительных процессов, а также 2D-визуализацию распределения введенного радиофармпрепарата (РФП) как при стандартной, так при пониженной его исходной активности.

Магнитные свойства и остаточные механические напряжения в пластически деформированной эвтектоидной стали с различной морфологией перлита

А.Н. Сташков, Е.А. Щапова, А.П. Ничипурук

Установлено, что форма цементита и величина межпластинчатого растояния в пластически деформированной эвтектоидной стали У8 влияют на магнитные свойства и остаточные механические напряжения. Впервые из полевых зависимостей обратимой магнитной проницаемости  определены магнитоупругие поля Hσ и рассчитаны остаточные механические напряжения, количественные значения которых удовлетворительно согласуются с данными рентгеноструктурного анализа. Установлено, что остаточные механические напряжения в эвтектодной стали с глобулярным перлитом меньше, чем в стали с пластинчатым перлитом. Предложена магнитная методика неразрушающей оценки остаточных механических напряжений в эвтектоидной стали с различной морфологией перлита.

Страницы