Научные результаты

Введите год
Технология получения и исследование тонких пластин из магниевых сплавов

Д.А. Комкова, О.В. Антонова, В.Н. Петрова, А.Ю. Волков

Разработана технология мегапластической деформации (МПД) магниевых сплавов при низких температурах, которая включает в себя два этапа: поперечное выдавливание и последующую прокатку. В результате деформации получены магниевые пластины и фольги разной толщины: от 1 мм до 10 мкм (рис. а). Обнаружено, что отсутствие преобладающей текстуры базиса (0001) в исходной магниевой заготовке способствует формированию более мелкозернистой структуры и ослаблению базисной текстуры в пластине и, как следствие, приводит к повышению пластических свойств (рис. б). Установлено, что в результате МПД происходит уменьшение размера зерна от 30 мм в исходной заготовке до 5 мкм в пластине толщиной 1 мм за счёт активно протекающих при деформации процессов скольжения, двойникования и динамической рекристаллизации [1,2]. Обнаружена температурная аномалия механических свойств: изкотемпературный отжиг деформированных пластин приводит к росту их прочностных свойств без потери пластичности [3]. На технологию получения тонких магниевых пластин оформлен патент РФ [4].

Применение спектральных характеристик магнитоакустической эмиссии для структуроскопии ферромагнитных материалов

В.Н. Костин, Е.Д. Сербин, О.Н. Василенко

Установлен экстремальный характер зависимости амплитуды магнитоакустической эмиссии (МАЭ) от частоты возбуждающего поля. Выявлены новые структурно-чувствительные спектральные характеристики МАЭ, пригодные в качестве универсальных параметров контроля разупрочняющих термических обработок сталей и напряженно-деформированного состояния объектов. Определение новых характеристик возможно с помощью бесконтактных сканирующих преобразователей.

Разработка высокотемпературных магнитов Sm-Co-Fe-Cu-Zr

А.Г. Попов, В.С. Гавико, А.В. Королев, О.А. Головня, А.В. Протасов, Е.Г. Герасимов, П.Б. Терентьев, Н.Н. Щеголева, В.Н. Москалев, А.В. Огурцов, В.В. Попов

Высокотемпературные постоянные магниты (ВТПМ) Sm-Co-Fe-Cu-Zr находят широкое применение в магнитных системах устройств, эксплуатируемых при рабочей температуре до 500оС и выше [1,2]. ВТПМ разработаны на основе явления аномальной температурной зависимости коэрцитивной силы Нс магнитов Sm-Co-Cu-Zr (рис. 1), обнаруженной в лаборатории ферромагнитных сплавов ИФМ в конце 80-х годов ХХ века [3]. Производство таких ВТПМ освоено в России на единственном предприятии – ООО «ПОЗ-Прогресс» в г. Верхняя Пышма. Выполнена детальная аттестация структуры ВТПМ, предложен новый механизм межфазного перераспределения Cu, Co и Fe, приводящий к росту коэрцитивной силы Нс [4,5].

Эволюция структуры и текстуры субмикрокристаллического ниобия при отжиге

Л.М. Воронова, М.В. Дегтярев, Т.И. Чащухина

Показано, что в чистом ниобии, деформированном сдвигом под давлением до бестекстурного субмикрокристаллического состояния, при отжиге формируется зеренная структура, характеризующаяся аксиальной текстурой рекристаллизации {110}. Установлено влияние температуры деформации и температуры отжига на размер рекристаллизованного зерна и остроту текстуры рекристаллизации. При этом выявлена роль термоактивируемого образования зародышей рекристаллизации.

Развитие методов поверхностного деформационного наноструктурирования металлических материалов

А.В. Макаров, Л.Г. Коршунов, Р.А. Саврай, Е.Г. Волкова, Н.В. Гаврилов, Н.В. Лежнин, Т.Е. Куренных, И.Ю. Малыгина, Н.Н. Соболева, П.А. Скорынина

В развитии деформационных методов поверхностного наноструктурирования и упрочнения металлических поверхностей разработан новый способ – ультразвуковая ударно-фрикционная обработка (Патент РФ 2643289). Предложены комбинированные деформационно-термические наноструктурирующие обработки (фрикционная обработка + отжиг), обеспечивающие для нержавеющих метастабильных CrNi-сталей дополнительное упрочнение мартенсита деформации карбидами хрома при старении или формирование высокопрочной наноструктуры аустенита в результате деформационного прямого γ→α′- и обратного (при нагреве) α′→γ-превращений. Высокотемпературный отжиг после фрикционной обработки повышает до 1000°С теплостойкость NiCrBSi лазерного покрытия. Наноструктурирующая фрикционная обработка активизирует химическое модифицирование металлических поверхностей при последующем плазменном азотировании.

Стрейн-магнитооптика: деформационная зависимость поглощения и отражения света в магнитострикционных ферритах

Ю.П. Сухоруков, А.В. Телегин, Н.Г. Бебенин, А.П. Носов

Обнаружена прямая зависимость между магнитоупругими свойствами и поглощением и отражением неполяризованного света в инфракрасном диапазоне спектра в монокристаллах феррит-шпинели CoFe2O4 с большой величиной магнитострикции. Показано, что влияние магнитного поля на оптические свойства CoFe2O4 является непрямым: магнитное поле индуцирует деформацию кристаллической решетки, что приводит к изменению электронной структуры феррита и, как следствие, изменению спектров поглощения и отражения света. Наблюденный эффект знаменует создание новой ветви стрейнтроники – стрейн-магнитооптики. Результаты имеют существенное значение для развития физики магнитных явлений, расширения области применимости стрейнтроники и создания новых функциональных структур и устройств на ее основе.

Рентгеновский магнитный дихроизм и атомные моменты переходных и редкоземельных соединений

В.И. Гребенников, Н.Г. Бебенин, Е.Г. Герасимов, Р.И. Зайнуллина, Т.В. Кузнецова, Н.В. Мушников

Решается проблема определения величины атомных магнитных моментов в соединениях с редкоземельными и переходными элементами по спектрам рентгеновского магнитного кругового дихроизма (XMCD). Стандартный подход правил сумм часто дает величину моментов, в разы меньшую их значений, получаемых из магнитных измерений. Мы связываем это с сильными спиновыми флуктуациями в поверхностном слое, в котором формируется XMCD-сигнал. Предложен и реализован способ определения величины локальных магнитных моментов в присутствии сильных флуктуаций.

Индуцированные полем метастабильные состояния в антиферромагнетике Tb3Ni со сложной магнитной структурой

А.Ф. Губкин, L.S. Wu, S.E. Nikitin, A.V. Suslov, A. Podlesnyak, O. Prokhnenko, K. Prokeš, F. Yokaichiya, L. Keller, Н.В. Баранов

Методами упругого рассеяния нейтронов, а также с помощью измерений намагниченности и магнитосопротивления в магнитных полях до 180 кЭ проведено детальное исследование магнитной фазовой диаграммы Tb3Ni. Показано, что при охлаждении ниже температуры Нееля TN = 61 K в этом соединении реализуется сложная несоизмеримая магнитная структура типа «спиновая волна», описываемая магнитной супергруппой P1121/a1’(ab0)0ss и волновым вектором kIC = (0.506 0.299 0). При температуре 2К магнитная ячейка с параметрами 2a x 12b x c возникает в результате взаимодействия двух первичных параметров порядка k2 и k3.  Установлено, что приложение внешнего магнитного поля в области низких температур индуцирует метастабильное ферромагнитное состояние, сохраняющееся после выключения поля.

Новая концепция магнитной стековой памяти на основе скирмионов и киральных бобберов

Ф.Н. Рыбаков, А.Б. Борисов 

Предложена новая концепция магнитной стековой памяти, основанная на кодирования потока данных цепью чередующихся магнитных скирмионов и киральных бобберов, которые играют роль битов «1» и «0». Киральные бобберы - новые частицеподобные магнитные объекты, существование которых было предсказано ранее теоретически [1], экспериментально обнаружены в тонких пластинах гелимагнетика FeGe с помощью внеосевой электронной голографии [2].

Пространственно-селективный переход Мотта диэлектрик-металл в Fe2O3 под давлением

Е. Гринберг, И. Леонов, С. Лайек, С. Конопкова, М.П. Пастернак, Л. Дубровинский, Р. Женлоц, И.А. Абрикосов, Г.Х. Розенберг

В данной работе в рамках исследования свойств оксида Fe2O3 под давлением впервые предложен и описан новый тип перехода Мотта диэлектрик-металл – неоднородный (пространственно-селективный) переход Мотта, связанный с коллапсом локальных моментов и металлизацией 3d электронов только части (половины) Fe3+ ионов. Результаты DFT+DMFT расчетов (DFT+DMFT – теория функционала плотности совместно с теорией динамического среднего поля), в согласии с экспериментом (мёссбауровская спектроскопия, рентгеновская дифракция и электросопротивление), демонстрируют стабильность данного пространственно-селективного состояния в области ~50–68 ГПа, при этом металлизация сопровождается появлением (по крайней мере) двух неэквивалентных подрешеток ионов Fe3+ с разными электронными (металл/диэлектрик) и магнитными (высоко-/низкоспиновое состояние) свойствами. Показано, что что концепция неоднородного моттовского перехода является общей и широко применимой для описания свойств коррелированных систем вблизи перехода диэлектрик-металл Мотта под давлением.

Страницы