Введение к работе
Актуальность темы диссертации. В связи с широким применением сплавов FeNiCo в промышленности и их традиционном использовании для решения многих задач в материаловедении продолжает оставаться злободневной проблема распознавания факторов, ответственных, с одной стороны, за стабильность заданных свойств в определенном диапазоне температур, с другой стороны, за температурно-управляемое изменение свойств. С такой точки зрения, а также исходя из потребности дальнейшего углубления знаний о фундаментальных проблемах магнетизма важное значение имеет знание физических закономерностей изменения и технологических возможностей модификации свойств магнитных материалов при изменении компонентного состава и температуры.
Несмотря на большое количество экспериментальных и теоретических работ, посвященных исследованию сплавов FeNi, систематическая информация о температурной зависимости свойств отсутствует, имеющиеся экспериментальные результаты достаточно противорсшвы, а многие наблюдаемые явления не имеют удовлетворительного объяснения.
Связь работы с крупными научными программами. Работа выполнялась в Институте физики твердого тела и полупроводников НАНБ на основе планов НИР, входивших в республиканскую комплексную программу фундаментальных исследований в области естественных наук "Кристалл 2", на основании заданий по проекту Белорусского Республиканского Фонда Фундаментальных. Исследований и ряда договоров с предприятиями.
Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось комплексное экспериментальное исследование температурных зависимостей фундаментальных магнитных характеристик ГЦК-сплавов системы Fe-Ni с учетом их структурных, электрических и гальваномагнитных свойств, анализа полученных результатов на основе рассмотрения условий устойчивости спин-ориентационно-го состояния магнитного материала и протекания при изменении температуры спонтанных спин-переориентационных превращений. Образцами служили массивные монокристаллы Ni, 65%Fe35%Ni и 25%Fe75%Ni, а также тонкие поликристаллические пленки с ЩК структурой на основе FeNi сплавов.
Научная новизна полученных результатов. Экспериментально обнаружены закономерности возникновения аномалий магнитных свойств сплавов в определенных диапазонах температур и соответствующие им реакции кристаллической и электронной подсистем, проявляющиеся через специфическое поведение субструктурных, гальваномагнитных и электрических свойств сплавов FeNiCo. Экспериментальное исследование температурного поведения вектора намагниченности и констант кристаллографической магнитной анизотропии на примере монокристаллов FeNi3 позволило распознать сложную серию спин-
переориентационных переходов, лежащих в основе природы закономерностей температурного поведешія свойств железо-никелевых сплавов. Комплексное математическое рассмотрение устойчивости спин-ориентационных фаз на основе минимизации инвариантного полинома энергии магнитной анизотропиі как по инвариантам кубической симметрии, так и по параметру порядка позволило изучить с одной стороны устойчивость спиновой конфигурации кубического ферромагнетика в целом, с другой стороны - ее локальных составляющих, а также установить условия и род фазовых переходов между различными спиновыми конфигурациями. Построены таблицы, содержащие сведенш о возможных в кубических магнетиках спиновых конфигурациях, а также данные о соподчиненности по величине энергии составляющих этих конфигураций, представляющие как научный, так и материаловедческий интерес.
Практическая значимость полученных результатов. Ценность полученных результатов состоит в экспериментальной информации и системе теоретически найденных условий устойчивости магнитного фазового состава, которые і комплексе позволяют распознать фазовое состояние магнетика на основанш доступных для измерения характеристик, прогнозировать и управляемым образом формировать свойства материала
