Ближний порядок и магнитные свойства магнитомягких сплавов железо-алюминий и железо-галлий

Ближний порядок и магнитные свойства магнитомягких сплавов железо-алюминий и железо-галлий

 

H.В. Ершов1, В.А. Лукшина1, Д.А. Шишкин1, Ю.П. Черненков2, О.П. Смирнов2

1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Екатеринбург, Россия
2Петербургский институт ядерной физики, НИЦ «Курчатовский институт», Гатчина, Россия

 

В магнитомягких сплавах железа с алюминием и галлием впервые обнаружены и детально описаны кластеры с упорядочением типа B2, ответственные за эффект формирования наведенной магнитной анизотропии при отжиге в магнитном поле и за параболический по концентрации рост коэффициента тетрагональной магнитострикции (λ100 ~ С2) при легировании железа алюминием (до ~ 100 ppm) или галлием (в максимуме при 18 ат.% Ga до ~ 400 ppm). Последующее снижение λ100 и его уменьшение в медленно охлажденных образцах сплава железо-галлий объясняется появлением, ростом размеров и объемной доли областей D03 фазы, оказывающей негативное влияние на магнитоупругие свойства. Полученный результат вносит существенный вклад в развитие представлений о механизмах формирования магнитных свойств магнитомягких сплавов железа, указывает способы их совершенствования.

 

Рис. 1. Атомная структура B2 кластера в сплавах железа с кремнием (а), алюминием (б) и галлием (в) в проекции на плоскость (1-10). Атомы железа (большие кружки), атомы примеси замещения (маленькие кружки). Химический порядок типа B2, направления деформации, которые приводят к смещениям диффузных сверхструктурных пиков из узлов обратной решетки, показаны красными стрелками.

 

  1. Влияние отжига в постоянном магнитном поле на магнитные свойства сплавов железо–галлий [Текст] / В.А. Лукшина, Д.А. Шишкин, А.Р. Кузнецов, H.В. Ершов, Ю.Н. Горностырев // Физика твёрдого тела. — 2020. — V. 62. — P. 1578—1586.
  2. Yu.P. Chernenkov. Atomic structure of soft magnetic iron-based alloys of high (Fe–Al) or giant (Fe–Ga) magnetostriction [Текст] / Yu.P. Chernenkov, N.V. Ershov, V.A. Lukshina, O.P. Smirnov // VII Euro-Asian Symp. «Trends in MAGnetism» (EASTMAG-2019), Ekaterinburg, 8-13 сентября, 2019: — 523 c.
  3. Обнаружение новой фазы типа B1 в монокристаллах магнитомягких сплавов Fe–Al и Fe–Ga [Текст] / Ю.П. Черненков, Н.В. Ершов, В.А. Лукшина // Физика твёрдого тела. — 2019. — V. 61. — P. 2000—2009.
  4. Влияние отжига в ферромагнитном состоянии на структуру сплава железа с 18 at.% галлия [Текст] / Ю.П. Черненков, Н.В. Ершов, В.А. Лукшина // Физика твёрдого тела. — 2019. — V. 61. — P. 12—22.