Введение к работе
.; "
Магнитные сплавы давно и прочно вошла в арсенал средств, широко применяемых в разного рода технических устройствах. Прогресс в таких областях промышленности, как машиностроение, приборостроение, электро- и радиотехника и т.д., неразрнвно связан с созданием новых магнитных материалов с улучшенными характеристиками. В течение последних десятилетия значительно расширены поисковые работы в этом напрвдешш, которые ведутся в основном эмпирическим путем, т.е. пробными методами с учетом известных экспериментальных закономерностей.
Актуальность работы. Для успешного решения проблемы разработки новых магнитных материалов - сплавов и соединении, обладающих требуемыми для данной конкретной задачи свойствами, необходимо расширение и углубление всесторонних исследовательских работ как в экспериментальном, так и в теоретическом плане. В частности, большое значение имеет возможно полное выявление зависимости фжзичесхих свойств от различных иагниточув-ствительных параметров сплава или соединения. Установить зависимость физических свойств от одного конкретного параметра -задача достаточно сложная, так как вместе с вариацией значений этого параметра путей изменения состава сплава меняется, как минимум, еще один параметр, и разделение вкладов каждого аз них в исследуемое свойство становится весьма затруднительным.
В настоящей работе в качестве объектов иссяедованвя выбраны многокомпонентные твердые растворы, составы которых рассчитывались методом, предложенным В.Е.Адаыяном. Благодаря этому методу мокно получать серии твердых растворов, в которых с изменением состава меняется только один из ыагннточувстватвль-ных параметров, в результате чего устраняется вышеуказанная трудность в разделении вкладов от каадого из параметров. Суть метода заключается в том, что комбинируя содержание в сплаве диамагнитных редкоземельных и нерэдкозеывяышх элементов с различными ионными радиусами, мояно контролируемым образом изменять один из параметров, оставляя другие вакшенными.
Ііеяь шботн. В настоящей диссертационной работе была поставлена задача установить зависимость магнитных характеристик образцов серии многокомпонентных твердых растворов со структурой типа CsC I от изменений в лигандном окружении магнитоак-тивного иона. Образцы представляли собой удобные объекты для комплексного исследования и установленая закономерностей,- присущих подобным соединениям. Физические, в частности, магнитные характеристика металлического сплава чувствительны к таким параметрам, как концентрация магнатоакгавных ионов и электронов проводимости, а также постоянная кристаллической решетки и ли-гандкое окружение магннтоактивного иона. В исследованной серии твердых растворов с изменением состава меняется только лиганд-ное окружение магннтоактивного лона, а три других параметра остаются неизменными. Поэтому появляется возможность связать' измеряемые физические характеристики сплавов данной серии только с изменением одного магнаточувствительного фактора.
Кроме этого, для выявления структурных особенностей исследуемых объектов быяо сочтено целесоооразныи проведение детального рентгенографического анализа всех синтезированных образцов.
В процессе работы предоставилась возможность путем сопоставления рентгеновских и магнитных данных проанализировать возможный предполагаемый механизм, ответственный за экспериментально обнаруженное поведение магнитных характеристик исследуемых твердых растворов.
Научная новизна. Объекты исследования представляют собой образцы'одной из серий нового класса многокомпонентных твердых растворов. Исследования, проводимые на таких модельных сплавах, позволяют устанавливать прямую зависимость между магнитными свойствами и кристаллохимическиии параметрами образца.
В настоящей раооте впервые установлена зависимость различных магнитных характеристик сплавов, таких, как парамагнитная и ферромагнитная температуры Кюри, эффективный магнитный момент магнитоактивного иона, спонтанный магнитный момент, от состава, и рассмотрены возможные механизмы, приводящие к полученным закономерностям.
.Впервые обнаружено ж исследовано явление спонтанного образованна кристаллического кадмия на поверхности образца.
При исследовании кристаллической структури ряда твердых растворов впервые возникла задача разделения перекрывающихся дифракционных рефлексов с изменяющимися в процессе съемки ин-генсквностгда. Разработан способ разделения таких суммарных реі|лексов.
Практическая ценность работы заключается в возможности применения полученных закономерностей в шпеке и прогнозировании свойств новых магнитных материалов. В частности повышение температуры К»ри и намагниченности сплавов мозшо осуществлять варьированием относительных количеств немагнитных компонентов Оез увеличения содержания магнитного металла. Непосредственное прикладное значеіие имеет обнаруженный в работе эффект выхода кадмия на поверхность сплава. Это явление шяет быть использовано для осуществления сухой смазки между трущимися деталями ъашин и механизмов.
Основные результаты и положения, выносите на защиту:
-
Разработанный"метод" расчета составов сплавов яепрерыв-ного ряда твердых растворов, в которых с изменением состава варьируется только один:' магниточувствителышй параметр, либо все параметры остаются неизменными.
-
Результаты рентгенографического (дифракционного и флуоресцентного) анализа всех синтезированных-образцов, а также теоретический расчет отражательной способности кристаллической решетки каздого из образцов в юдела упорядоченного распределения атомов по узлам решетки с образованием структурного типа
CsCL Ш2>.
3. Результаты исследования магнитных и электрических ха
рактеристик (.магнитной восприимчивости, намагниченности, тем
пературной зависимости удельного электросопротивления) образ
цов исследуемого ряда твердых растворов в широком температур
ном интервале. Полученные зависимости парамагнитной и ферро
магнитной температур Кари, эффективного и спонтанного магнит
ного .моментов от состава образца. Обсуждение возможных причин
аномального поведения иагнитных характеристик.
_ 6 -
-
Анализ возможности наличия в образцах начала и конца ряда областей с антиферромагнитннм упорядочением, в результате которого сделан вывод о структурном типе синтезированных твердых растворов.
-
Предполагаемый возможный механизм, объясняющий явление спонтанного выхода кадмия на поверхность образца с образованием кристаллической решетки, оценка толщины образовавшегося поверхностного слоя кадмия.
-
Разработанный метод разделения накладывающихся рентгеновских дифракционных линий с изменяющимися в процессе съемки интенсивностями.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзной школе-сеыинаре по релаксационным явлениям в металлических и неметаллических материалах (Ереван, 1987 т.), Семинаре по физика магнетизма редкоземельных сплавов (Грозный, 1988 г.), ХХІУ Конгрессе "АШЕРЕ" по магнитному резонансу и релаксационным явлениям (Познань, 1988 г.), I Советско-Индийском совещании по редкоземельным ж актинидным соединениям (Таллинн, 1988 г.), ХУШ Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений, (Калинин, 1988 г.), Научной сессии годичного собрания АН РА (Ереван, 1991 г.;.
Публикации. Материалы диссертации опубликованы в семи печатных1 работах, перечень которых приведен в конце автореферата.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и списка цитированной литературы. Содержание диссертации изложено на 143 страницах машинописного текста, включающих 48 рисунков, 4 таблицы,' список литературы из 64 наименований.
