авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 | 4 |
-- [ Страница 1 ] --

Уральское отделение РАН

Институт физики металлов УрО РАН

Уральский государственный университет

VI Молодежный семинар по проблемам

физики

конденсированного состояния вещества

28 ноября — 4 декабря 2005 г.

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ

Екатеринбург

2005

Уральское отделение РАН

Институт физики металлов УрО РАН Уральский государственный университет VI Молодежный семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества 28 ноября — 4 декабря 2005 г.

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ Екатеринбург 2005 Финансовая поддержка Федеральное агентство по науке и инновациям Российский Фонд Фундаментальных Исследований Фонд некоммерческих программ «Династия»

Уральское отделение Российской Академии Наук Институт физики металлов УрО РАН Министерство образования и науки Российской Федерации Оргкомитет Арапов А.Г., АСФ России Арапова И.Ю.— к.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН Гапонцев А.В. — к.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН (ученый секретарь) Гудин С.А. — к.ф.-м.н., Институт физики металлов (ИФМ) УрО РАН (председатель) Гудина С.В. — к.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН (ответственный секретарь) Исупова Н.Н. — ИФМ УрО РАН Кобелев Я.Л. — к.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН (председатель программного комитета) Кругликов Н.А. — к.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН Неверов В.Н. — к.ф.-м.н., ИФМ УрО РАН (зам. председателя) Локальный комитет Бакулина Н.Б. — ИФМ УрО РАН Блинова Ю.В. — ИФМ УрО РАН Валиуллин А.И. — ИФМ УрО РАН Гапонцев В.В. — ИФМ УрО РАН (председатель) Ширинкина И.Г. — ИФМ УрО РАН Просто мужик Содержание Вступительная статья Наноразмерные кластеры Pr3+ во фторидах MeF2, Me = Ca, Sr, Ba, Абросимов А.В., Чернышев В.А..................................... Исследование сверхтонких полей в манганитах, Агзамова П.А., Лескова Ю.В., Ни кифоров А.Е...................................... Поверхностное натяжение и адсорбция раствора неон — аргон, Андбаева В.Н., Каверин А.М..................................... Анизотропия поглощения поперечного ультразвука в кубических кристаллах Ge, Si и алмаза, Кулеев И.Г., Кулеев И.И., Арапова И.Ю................. О релаксационных уравнениях дробного порядка, Баинова А.Б............ Фазовая диаграмма стабильных магнитных структур пленок Fe/Cr/Fe, обладающих гигантским магниторезистивным эффектом, Гудин С.А., Куркин М.И., Гапон цев А.В., Бакулина Н.Б., Лесковец В.В., Устинов В.В............... Термодинамические свойства никелатов лантана состава Lan+1 N in O3n+1, Банников Д.О., Черепанов В.А., Сафронов А.П.................. Исследование пленок Co/CoO с однонаправленной обменной анизотропией, Бли нов И.В., Степанов А.В., Кайгородов В.Н., Криницина Т.П., Попов В.В.... Спинодальный распад нестехиометрического соединения YBa2 Cu3 O7 при комнат ной температуре, Кузнецова Е.И., Блинова Ю.В., Сударева С.В., Криници на Т.П., Бобылев И.Б., Романов Е.П........................ Акустическая кавитация в перегретом растворе аргон — неон, Андбаева В.Н., Тур чанинова Е.А., Кузеванова О.В., Брагина Е.В., Каверин А.М.......... Новые подходы к разработке золотых ювелирных сплавов, Волков А.Ю., Волко ва Е.Г., Пацелов А.М................................. Способы повышения прочностных свойств упорядоченных сплавов, Волкова Е.Г., Волков А.Ю., Антонова О.В, Кругликов Н.А................... Экспериментальное исследование теплообмена в высокомолекулярных соединениях управляемым импульсным нагревом, Волосников Д.В.............. Магнитные свойства и электронная структура молекулярных магнетиков на основе гексафторацетилацетонатов, Постников А.В., Галахов А.В., Блюгель С..... Структурные исследования перехода «порядок-беспорядок» в системе Fex TiSe2, Галиева Е.Г., Селезнева Н.В.,Титов А.Н...................... Теория остаточного электросопротивления разбавленных сплавов немагнитных 3d 5d переходных металлов, Циовкин Ю.Ю., Волошинский А.Н., Гапонцев В.В., Устинов В.В...................................... Квантовый эффект Холла в гетероструктурах pGe/Ge1x Six с низкой подвижностью дырок, Гинс М.А., Арапов Ю.Г., Гудина С.В., Неверов В.Н., Шелушинина Н.Г., Харус Г.И., Якунин М.В............................... Моделирование эволюции выделений второй фазы с учётом возможности протекания в них диффузионных процессов, Горбачёв И.И., Попов В.В........... Физические свойства и особенности магнитной структуры соединения Tb3 Co, Губ кин А.Ф., Вохмянин А.П., Подлесняк А.А., Пирогов А.Н., Баранов Н.В.... Особенности свойств гранулированных систем металл-диэлектрик, Докукин М.Е., Перов Н.С., Ганьшина Е.А., Докукин Е.Б., Никитенко Ю.В., Калинин Ю.Е., Ситников А.В., Стогней О.В............................. i Современное состояние исследований свойств сверхкритических сред, Аракчеев В.Г., Дубянский С.А.................................... Влияние фазового перехода на критическую энергию зажигания конденсированных веществ коротким лазерным импульсом, Дугинов Е.В............... Структура металла в обыкновенных хондритах, Жиганова Е.В............. Определение коэффициента зернограничной сегрегации Co в поликристаллическом W, Жукова А.Ю., Архипова Н.К., Попов В.В................... Мёссбауэровский анализ атомной структуры стали Гадфильда при деформации и давлении, Заматовский А.Е., Литвинов А.В.................... Протонный транспорт по цепочкам водородных связей: полисурьмяная кислота, Захарьевич Д.А., Попов А.Е., Белеградек А.Б................... Структуры на заряженной поверхности жидкого гелия, Зубарев Н.М......... Равновесные конфигурации струй проводящей жидкости в поперечном электрическом поле, Зубарева О.В., Зубарев Н.М......................... Структура биметаллических соединений орторомбического алюминида титана с ти тановым сплавом, Рыбин В.В., Семенов В.А., Гринберг Б.А., Антонова О.В., Елкина О.А., Карькина Л.Е., Пацелов А М., Волков А.Ю., Иноземцев А.В., Салищев Г.А., Попов А.А., Илларионов А.Г.................... Исследование электрофизических свойств CdS и CdSe при высоких давлениях мето дом импедансной спектроскопии, Кандрина Ю.А................. Разделение вкладов электрон-электронного взаимодействия и слабой локализации в проводимость гетероструктур p Ge/Ge1x Six, Карсканов И.В., Арапов Ю.Г., Гудина С.В., Неверов В.Н., Шелушинина Н.Г., Харус Г.И., Якунин М.В.... Формирование многослойных покрытий методом ионной имплантации, Кляхина Н.А., Терпий Д.Н...................................... Коррозионная стойкость нитридных пленок, полученных реактивным распылением титановой мишени, Кляхина Н.А., Гру Б.А..................... Автоматизированная установка упорядочения отжига под нагрузкой, Кругликов Н.А., Волков А.Ю., Богомолов В.В., Мурашко М.Ю.................. Сверхпроводимость в псевдощелевом состоянии в модели «горячих точек»: влияние примесей и фазовая диаграмма, Кулеева Н.А., Кучинский Э.З., Садовский М.В.................................... Расчет из первых принципов структуры и динамики кристаллов типа MeF (Me = Rb, K, N a), Ларин А.В., Никифоров А.Е, Попов С.Э............... Электронно-микроскопические исследования структурных особенностей в сплаве Al 2%Zr, подверженном воздействию сферических ударных волн, Леннико ва И.П., Бродова И.Г................................. Исследование с помощью эффекта Мёссбауэра деформационно-индуцированных фазовых превращений при механосинтезе под высоким давлением, Литвинов А.В..................................... Изменение тонкой структуры мёссбауэровских спектров хромистой стали со сферои дальной морфологией при размоле в планетарной шаровой мельнице, Литви нов А.В......................................... Электронная структура и оптические свойства интерметаллидов Ce2 F e17 и Ce2 Fe15.3 M1.7 (M = Al, Si), Лукоянов А.В., Некрасов И.А., Кузьмин Ю.И., Князев Ю.В., Кучин А.Г., Анисимов В.И...................... Возвращение волны зарядовой плотности в высокоинтеркалированных системах M nx T iSe2 (x 0.33), Максимов В.И........................ ii Структура и свойства твёрдых растворов замещения Crx Ti1x Se2, Титов А.Н., Ме ренцов А.И., Неверов В.Н.............................. Магнитный резонанс в LaM nO3, Можегоров А.А., Гончарь Л.Э., Никифоров А.Е.. Динамика зародыша перемагничивания в ферро- и антиферромагнетике, Назаров В.Н., Ломакина И.Ю............................ Электрические свойства одностенных углеродных нанотрубок разной степени очистки при давлении до 50 ГПа, Нарыгина О.В., Бабушкин А.Н., Волков Я.Ю., Образцова Е.Д.................................... Расчет псевдощелевого режима в нормальной недодопированной фазе Bi2212 мето дом LDA+DMFT+k, Кучинский Э.З., Некрасов И.А., Пчёлкина З.В., Садовский М.В.................................... Кинетика двумерных электронов в магнитном поле в присутствии СВЧ излучения.

Ляпилин И.И., Патраков А.Е............................ Влияние добавок на старение и протонную проводимость полисурьмяной кислоты, Захарьевич Д.

А., Попов А.Е., Бурмистров В.А., Полевой Б.Г.......... Полевая ионная микроскопия особенностей атомного упорядочения в сплавах систе мы F e (P d1x Aux )3, Ивченко В.А., Рыженко Б.В., Попова Е.В......... Магнитные свойства и параметры сверхтонких взаимодействий нанокристаллическо го и отожженного сплавов Fe90 Ge10, Порсев В.Е., Елсуков Е.П., Коныгин Г.Н., Немцова О.М.................................... Прыжковая проводимость неупорядоченных систем, Пронин А.А........... Квантовая фрустрация декогерентности в проблеме магнитной примеси в магнитном окружении, Проскурин И.В., Скрябин Ю.Н.................... Структура и свойства ВТСП-фаз Bi2 Sr2 CaCu2 O8+, Пряничников С.В., Федорова О.М..................................... Изучение роли корреляционных эффектов в системе Sr2 RuO4 в рамках LDA+DMFT(QMC) подхода, Пчёлкина З.В., Некрасов И.А., Анисимов В.И., Фольхардт Д...................................... Электронно-конформационная модель ионных каналов в сердечной мышце, Моск вин А.С., Филипьев М.П., Рывкин А.М....................... Термоэлектрические свойства сплавов титана при давлениях 15-50 ГПа, Савина О.В., Суханов И.В...................................... Опухолевые новообразования и их влияние на организм, Самойлова А.А....... Программное обеспечение для выделения подрешеток в сложных кристаллах куби ческой сингонии, Силинин А.В., Тарасов В.А................... Подрешетки в различных кристаллических модификациях FeS2, Ерукаева Е.В., Си линин А.В....................................... Фазовые превращения в сплавах аэрокосмического назначения в процессе интенсив ного статического нагружения, Старцева Г.В., Бабушкин А.Н., Суханов И.В.. Исследование термоЭДС железа при давлениях 10 — 45 ГПа, Суханов И.В., Ба бушкин А.Н., Старцева Г.В, Забродин А.В..................... Влияние взаимодействия деформационного и модуляционного параметров порядка на фазовую диаграмму кубических кристаллов Ni Mn Ga, Таскаев С.В., Бучельников В.Д., Загребин М.А.......................... Эффекты локализации в монокристаллических пленках Nd2x Cex CuO4+, Ташлы ков А.О., Пономарев А.И., Чарикова Т.Б., Иванов А.А.............. iii Эволюция транспортных и магнитооптических свойств La0.8 Ag0.1 MnO3+ при изме нении толщины пленки, Телегин А.В., Сухоруков Ю.П., Ганьшина Е.А., Лошка рева Н.Н., Кауль А.Р., Горбенко О.Ю., Мельников О.В., Виноградов А.Н... Исследование параметров решетки и магнитных фазовых переходов в соединениях T b1x Gdx M n6 Sn6, Терентьев П.Б., Мушников Н.В., Гавико В.С., Шредер Л.А. Влияние пластических деформаций на размер элементов субструктуры ванадия и ниобия, Тетерина Т.М., Пилюгин В.П., Антонова О.В............... Магнитная восприимчивость твёрдых растворов F e0,25 T iSex T e2x, Титов А.А.... Кинетика фазовых превращений фуллерена C60 при давлениях 15–50 ГПа, Тихоми рова Г.В., Бабушкин А.Н............................... Восстановление параметров атмосферы по данным теплового излучения Земли, Топ тыгин А.Ю., Грибанов К.Г., Захаров В.И...................... Измерение времени жизни перегретого жидкого аргона в ультразвуковом поле, Тур чанинова Е.А., Андбаева В.Н., Кузеванова О.В.................. Высокотемпературные структуры, некоторые свойства нестехиометрического карби да титана, Уринов Ш.С., Ташметов М.Ю...................... Электронное строение сульфида серебра, Фёдоров Д.Г................. Электронное строение карбонатов лития и натрия, Фёдоров И.А........... Электрические свойства AgGeAsS0.3 Se2.7 и AgGeAsS0.9 Se2.1, Филиппов А.Л., Чер нецов Е.М., Хейфец О.Л., Мельникова Н.В.................... Исследование прочности сплавов при всестороннем растяжении методом квазиодно мерного ударно-волнового нагружения, Хейфец А.Э., Хомская И.В....... Годографы импеданса AgP bSbS3 при давлениях 10-45ГПа, Хейфец О.Л., Бабушкин А.Н..................................... Исследование магнитного фазового перехода в модели железо-ванадиевой сверхре шетки методами вычислительной физики, Хизриев К.Ш., Муртазаев А.К.... Анализ диссипативной динамики квантовых систем при помощи уравнений, Чукин А.В....................................... Кинетические эффекты в монокристалле La0.72 Ba0.28 M nO3, Чушева Н.С....... Влияние состава на свойства соединений AgGeBS3x Se3(1x) (B = As, Sb;

x = 0.1 0.9), Шабашова О.А., Бабушкин А.Н., Хейфец О.Л............ Эволюция кристаллической структуры и магнитных свойств диселенида титана при интеркалации редкоземельными элементами, Шерокалова Е.М......... Особенности растворения алюминидов тугоплавких металлов в тройном Al сплаве, Ширинкина И.Г., Астафьев В.В........................... Солитонная модель расплетания двойной спирали ДНК, Юлмухаметов К.Р..... Авторский указатель iv Вступительная статья научного потенциала высшей школы», проект «Инте Дорогие друзья! Мы рады приветствовать вас на VI Молодежном семинаре по проблемам физики конден- грированный научно-образовательный комплекс ака сированного состояния вещества. демической науки и высшей школы Урала в условиях А начинался очередной этап нашей работы 5 декаб- модернизируемой экономики»), с помощью которых мы ря 2004 г. на закрытии V семинара. Тогда обсуждали: смогли поддержать (всех!) участников семинара.

«Как нам реорганизовать рабкрин?» или что бы на- Цели, поставленные перед молодежным семи до изменить и подправить при проведении следующих наром:

семинаров. Первое, решили немного сдвинуть сроки 1) Обучение, расширение научного кругозора, подня подачи заявок, тезисов и т.д. Это предложение было тие профессионального уровня. Этому способству успешно осуществлено (так, объявление «VI Молодеж ют и лекции известных, признанных специалистов, и ный семинар по проблемам физики конденсированного разнообразие тематик молодежных докладов;

состояния вещества будет проходить с 28 ноября по 2) Создание определенного психологического климата, 4 декабря» появилось весной этого года на молодеж помогающего молодым участникам лучше раскрыть ной страничке СМУ, а не осенью). Другое предложе свою личность и талант, почувствовать свою соци ние, чтобы не потерять дух семинара и не скатиться альную значимость;

в застой (как-никак шестой год подряд проводим) — 3) Объединение молодежи, создание круга общения, необходимо переливание свежей крови. Оно было не установления научных связей;

просто выполнено, а даже перевыполнено. Значитель но расширился географический охват нашей школы и 4) Приобретение опыта, как научного общения, так и возросло количество участников. Из практически ре- организации и проведения конференций;

гионального семинар шагнул сразу не просто на все- 5) Создание условий, помогающих молодым участни российский, а даже на международный уровень. В этом кам войти в научное сообщество, найти в нем свое году на семинар собираются приехать молодые ученые место, что решает проблему оттока молодежи из на из Узбекистана и Украины. Охват регионов тоже до- уки.

статочно широк: это Москва и Красноярск, Улан-Удэ Что и как будет?

и Кемерово, Уфа и Махачкала, Челябинск и, конечно, Уверен, что будут интересные лекции и доклады, Екатеринбург. Число заявок на участие — 120 против будет и их бурное обсуждение. Скучать никому не при 90 в 2004 г. Возросло и количество лекций с 9 до 15.

дется. Кроме напряженной научной программы, будет Правда, в связи с ростом числа докладчиков и количе не менее напряженная общественная жизнь. Заплани ства лекций мы были вынуждены расширить стендовую рованы веселые старты, соревнования по волейболу и секцию. Но она обычно проходит достаточно бурно и я футболу, бассейн, диспуты, различные конкурсы, песни уверен, что ни одному из докладчиков спокойно отстоять под гитару и многое другое.

в сторонке не удастся. Лекции мы постарались разно Кто и за что отвечает?

образить по тематике, не зацикливаясь на одной физике конденсированного состояния вещества, тут матема- С грозным и непреклонным программным комите том (председатель — Я.Л. Кобелев, страшный чело тика и геофизика, биофизика и гидродинамика и даже психология. Большинство лекторов молодые ученые, век!) многие уже знакомы заочно по переписке в связи с опубликованием тезисов. Наш семинар — это шко но планку для их выступлений зададут такие специа листы, как «новички» на нашем семинаре член-корр. ла, и где, как не здесь, учиться грамотно и правильно РАН В.И. Уткин и д.ф.-м.н. В.Г. Пушин, «завсегда- оформлять тезисы! Вообще же, за переписку и рассыл таи» академики РАН А.М. Ильин и М.В. Садовский, а ку информационных писем отвечали Володя Неверов, также лектор, который участвовал на всех шести семи- Светлана Гудина и Наташа Исупова. Они и обаятельная нарах д.ф.-м.н. М.И. Куркин. Еще один положительный Ирина Арапова отвечают и за многое-многое другое! За момент — увеличение числа организаций, поддержав- нашу информационную страничку на сайте и за авто ших материально наш семинар. Большое спасибо Фе- бус ответственен Николай Кругликов. Председателем деральному агентству по науке и инновациям, Россий- заседаний будет Алексей Гапонцев. Есть у нас также скому Фонду Фундаментальных Исследований, Фон- локальный комитет, который отвечает за комфортную ду некоммерческих программ «Династия», Уральскому работу и насыщенный отдых на семинаре. Думаю, Вла отделению Российской Академии Наук, Институту фи- димир Гапонцев, Наталья Бакулина, Андрей Валиуллин, зики металлов УрО РАН, Министерству образования Алекандр Арапов, Юлия Блинова и Ирина Ширинкина спокойно жить на базе отдыха не дадут !

и науки Российской Федерации (программа «Развитие Председатель семинара, председатель СМУ ИФМ УрО РАН, к.ф.-м.н. С.А. Гудин Не останется в стороне и наш «пачетнейший начальник»! — Остальные члены оргкомитета.

Наноразмерные кластеры P r3+ во фторидах M eF2, M e = Ca, Sr, Ba Абросимов А.В., Чернышев В.А.

Уральский Государственный Университет, ул. Ленина 51, 620083 Екатеринбург E-mail: Vladimir.Chernyshev@usu.ru В связи с развитием энергосберегающих технологий проявляется интерес к люминофорам, обладающим каскадной эмиссией фотонов (КЭФ). Система уровней Pr3+ в ряде кристаллов матриц удобна для получения КЭФ. Определяющим для КЭФ является положение нижнего 5d подуровня относительно 1 S0 (4f 2 ) терма. Положение 1 S0 уровня определяется внутриатомным взаимодействием, тогда как положение 5d подуровней существенно зависит от окружения редкоземельного иона. При допировании Pr3+ во флюоритах MeF2 Me = Ca, Sr, Ba), в зави симости от концентрации, образуются одиночные примесные центры различной симметрии и кластеры, что приводит к зависимости спектра от концентрации. При этом возможно одно временное присутствие одиночных примесных центров и кластеров, что особенно затрудняет интерпретацию 4f 5d спектров. Поэтому является актуальным расчет структуры 5d подуров ней Pr3+ в одиночных примесных центрах и кластерах. В данной работе рассчитана структура 5d уровней Pr3+ в тетрагональных примесных центрах, гексамерных и тетрамерных кластерах в матрицах MeF2 Me = Ca, Sr, Ba. Локальная кристаллическая структура допированного кристалла была рассчитана в оболочечной модели и приближении парных взаимодействий.

Энергия решетки записывалась в виде:

1 1 (1) Ulat = Vik + ki i 2 i i k(=i) где ki i2 – энергия взаимодействия остов-оболочка i-ого иона, i – смещение оболочки отно сительно его остова, Vik – энергия взаимодействия между i-ым и k-ым ионами, включающая близкодействующее и кулоновское взаимодействия. При этом параметры парных взаимо действий ионов были получены из ab initio расчета (F F ), а также подгонки под ряд экс периментальных данных (Me F ) [1] и анализа результатов ДЭЯР (Pr F ). Структура 5d уровней была рассчитана в модели точечных зарядов, причем суммирование проводилось по остовам и оболочкам ионов, тем самым учитывалась поляризация кристалла. При суммирова нии учитывалось 200-500 ионов, в зависимости от размера дефекта. Эффекты ковалентности и перекрывания с лигандами учитывались с помощью поправки в форме суперпозиционной модели Ньюмена nk k (R0 ) R суперп.

(2) Bkq = B Ykq (, ), R параметры которой были определены из подгонки к измеренным спектрам поглощения тет рагональных центров M eF2 : P r3+ (M e = Ca, Sr, Ba) [2]. Расчет 5d уровней P r3+ в гекса- и тетра- кластерах с полученными параметрами предсказывает КЭФ в гексакластерах M6 F37, ее отсутствие в тетракластерах и гексакластере M6 F36. Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ (грант № 04-02-16427) и REC - 005 (грант ЕК-005-XI).

1. Chernyshev V.A., Gorlov A.D., Mekhonoshin A.A., Nikiforov A.E., Rokeakh A. I., Shashkin S.Yu., Zaharov A.Yu., Appl. Magn. Reson., 14, 37 (1998) 2. Loh E., Phys. Rev., 158, 2, 273 (1967) Исследование сверхтонких полей в манганитах Агзамова П.А., Лескова Ю.В., Никифоров А.Е.

Уральский государственный университет, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: polina.agzamova@usu.ru Манганиты — магнитные оксидные материалы на основе Mn. Интерес к манганитам обу словлен тем, что в этих соединениях наблюдается связь разнообразных свойств металлов и диэлектриков, ионных и ковалентных кристаллов, систем с орбитальным и зарядовым упо рядочениями. В последнее время проводится массированное изучение физических свойств манганитов в связи с открытием в них эффекта колоссального магнитосопротивления (КМС).

При исследовании физических и магнитных свойств манганитов особое внимание уделяется взаимодействию спиновых, зарядовых и орбитальных степеней свободы в этих материалах, а также их фазовой диаграмме. Для некоторых манганитов характерной особенностью является наличие зарядового упорядочения. Исследование природы зарядового упорядочения остав ляет открытым вопрос о том, как происходит зарядовое упорядочение в манганитах и какие структуры могут образоваться вследствие такого упорядочения — капельные или страйповые.

Изучение свойств манганитов может осуществляться экспериментально методом ядерного магнитного резонанса (ЯМР), при котором получают пики поглощения на отдельных часто тах. Измерения ЯМР позволяют обнаружить наличие больших эффективных сверхтонких магнитных полей на ядрах веществ.

Таким образом, цель данной работы заключалась в исследовании эффективных магнитных сверхтонких полей по распределению спиновой плотности на ядрах P 55P Mn в состояниях с различной валентностью.

В ходе работы рассматривались: модель свободных ионов и кластерная модель для LaMnOB3B;

допированное соединение La1x Cax MnO3 (x = 0.5, 0.55, 0.6, 0.63, 0.69, 0.72, 0.75, 0.9;

Т=300К) и соединения La0.5 Ca0.5 MnO3 (x = 1/2, T=20K) и La0.333 Ca0.667 MnO3 (x = 1/3;

Т=1.6К).

При расчетах использовался комплекс программ GAMESS. Основные результаты пред ставлены в таблице.

Mn4+, МГц Mn3+, МГц Mn2+, МГц LaMnO3, расчет для свободного иона Mn 395 LaMnO3, эксперимент для свободного иона Mn 307 LaMnO3, влияние ближайшего окружения 358 La0.5 Ca0.5 MnO3, без учета влияния ближайшего окружения 369 570 La0.5 Ca0.5 MnO3, учет влияния ближайшего окружения 369 La0.5 Ca0.5 MnO3, эксперимент 310 La0.333 Ca0.667 MnO3, учет влияния ближайшего окружения 369 La0.333 Ca0.667 MnO3, эксперимент 290 В общем случае не наблюдается согласие между экспериментальными и расчетными данны ми в рамках используемых моделей, что может быть объяснено технологией расчета по методу неограниченного Хартри-Фока, а также тем, что значения зарядов марганца, полученные при расчете, отличаются от реальных.

Granovsky A.A., http://classic.chem.msu.su/gran/gamess/index.html Поверхностное натяжение и адсорбция раствора неон — аргон Андбаева В.Н., Каверин А.М.

Институт теплофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург, ул. Амундсена, E-mail: andbaeva@itp.uran.ru При наличии поверхности раздела фаз растворенный газ обычно адсорбируется в меж фазном слое, в результате чего поверхностное натяжение раствора изменяется. При низких приведенных температурах поверхностное натяжение ряда газонасыщенных растворов (H2 – Ar, D2 – Ar, He — Ar, Ne — Ar) было измерено Благим с сотрудниками [1]. Установлено, что при введении низкокипящего компонента в раствор понижается, причем величина снижения практически не зависит от вида растворяемого газа.

В данной работе измеряется поверхностное натяжение раствора неон — аргон. Измерения проведены дифференциальным вариантом метода капиллярного поднятия в интервале тем ператур 110.78 — 140 K и давлениях до 4 МПа. Опыты проводились на экспериментальной установке, подробное описание которой даётся в [2].

Поверхностное натяжение рассчитывалось по уравнению = 0, 5ga2 (l v ), (1) где g = 9,8162 м/с2 – ускорение свободного падения, a2 – капиллярная постоянная определён ная по разности высот поднятия менисков в капиллярах, l и v – ортобарические плотности жидкости и пара. Расчет ортобарической плотности жидкости проводился методом, описанным в работе [1]. Плотность паровой фазы вычислялась по вириальному уравнению состояния [3] с сохранением в ряду разложения первых двух членов. Значения второго вириального коэффици ента корректировались таким образом, чтобы в пределе нулевой концентрации низкокипящего компонента плотность пара раствора совпадала с ортобарической плотностью пара чистого аргона [4]. Итоговая погрешность определения поверхностного натяжения оценивается в 1 — 2 %.

Обнаружено, что добавление неона в раствор приводит к понижению. Зависимость a2 и от концентрации неона является линейной функцией, что позволяет записать a2 = a2 + A (T ) (p ps0 ), (2) (3) = 0 + B (T ) x.

Индекс 0 относится к чистому аргону, a2 и 0 взяты из работы [2], A (T ) = (a2 /p)T, B (T ) = (/x)T. Функции A(T ) и B(T ) аппроксимированы полиномами b0 + b1 (T /Tc0 ) + b2 (T /Tc0 )2, коэффициенты которых найдены методом наименьших квадратов.

Рассчитана (в приближении идеального раствора) относительная адсорбция низкокипящего компонента в межфазном слое.

Работа выполнена в рамках интеграционного проекта фундаментальных исследо ваний УрО – ДВО РАН «Акустическая кавитация в метастабильных жидкостях», при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 05–02–16284 и гранта Президента РФ НШ–905.2003.2.

1. Благой Ю.П., Исследование термодинамических свойств ожиженных газов и их растворов (1970) 2. Байдаков В.Г., Межфазная граница простых классических и квантовых жидкостей, Наука (1994) 3. Уэйлес С., Фазовые равновесия в химической технологии, Мир (1989) 4. Tegeler Ch., Span R., Wagner W., J. Phys. Chem. Ref. Data., 28, 779-850 (1999) Анизотропия поглощения поперечного ультразвука в кубических кристаллах Ge, Si и алмаза Кулеев И.Г., Кулеев И.И., Арапова И.Ю.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: kuleev@imp.uran.ru Рассчитаны частоты релаксации и коэффициенты поглощения поперечного ультразвука в кубических кристаллах в модели анизотропного континуума. Рассмотрено влияние кубической анизотропии на спектр и вектора поляризации фононов для двух типов кубических кристаллов с положительной (C 0, C = c12 + 2c44 c11, cij – упругие модули второго порядка) и отрицательной (C 0) анизотропией. К первому типу кубических кристаллов относятся Ge, Si, GaSb, алмаз и т.д., а ко второму типу кристаллов — NaCl, KCl и.т.д. Показано, что как и спектры фононов, так и частоты релаксации и коэффициенты поглощения поперечного ультразвука существенно различаются для указанных типов кубических кристаллов. Уточнены результаты, полученные в [1] для частот релаксации поперечного ультразвука в кубических кристаллах.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов Президента РФ НШ–1380.2003.2, МК № 4130.2004.2, РФФИ № 05–02–16912, а также «Фонда содействия отечественной науке».

1. Кулеев И. Г., Кулеев И. И., ЖЭТФ 126, 129 (2004) О релаксационных уравнениях дробного порядка Баинова А.Б.

Бурятский государственный университет, 670000 Улан-Удэ, ул. Смолина, 24 а E-mail: abain76@list.ru При исследовании релаксации заряда в макроскопически неоднородных средах нами было установлено, что она носит немаксвелловский характер и это обусловлено как минимум двумя механизмами.

В докладе обсуждаются возникающие при этом новые обобщенные релаксационные урав нения дробного порядка. Один из возможных механизмов, обуславливающих немаксвеллов скую релаксацию заряда, был установлен при исследовании гребешковой модели и заклю чается в том, что заряд может смещаться только вдоль избранных направлений, в то время как электрическое поле присутствует во всей среде [1]. В этом случае возникают уравнения, содержащие вместо производной первого порядка по времени производные дробного порядка:

+ 4 = 0.

t Полученное уравнение существенно отличается от обычных релаксационных уравнений.

Производная по времени дробного порядка означает, что в исследуемых системах не сохраня ется полное число частиц. Функция Грина обобщенных уравнений в -представлении имеет вид: G () =.

(i) + Соответственно, в t-представлении получим решение:

exp ( (i) · 4 + i t) G (t) =.

В общем случае явный вид функции Грина устанавливается методом перевала.

Следующий механизм немаксвелловской релаксации заряда был установлен при исследо вании бикристалла и слоистых сред и обусловлен частотной дисперсией эффективной прово димости в неоднородных средах. Следовательно, уравнение релаксации избыточной плотности заряда имеет вид: (i + 4 e ()) () = 0.

При этом соответствующая функция Грина равна: G () =.

4 e () Как известно, в общем случае проводимость неупорядоченных сред зависит от частоты степенным образом [2]: e () 0 s, где 2 s 1.

Соответственно, функция Грина примет вид: G () =.

i + 4 0 ()s Такой функции Грина соответствует релаксационное уравнение следующего вида:

s + 4 0 s (x, t) = 0.

t t Таким образом, возможны два типа обобщенных релаксационных уравнений дробного порядка, описывающих растекание заряда в неоднородных проводящих средах.

1. Баинова А.Б., Архинчеев В.Е. Растекание заряда в многомерной гребешковой модели. // Вестник ВСГТУ. Серия 6. Физика и техника. Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ. 2004. Вып. 1. С. 28- 2. Баинова А.Б., Архинчеев В.Е. Механизмы немаксвелловской релаксации в неоднородных средах.

Материалы ХХХ международной зимней школы физиков-теоретиков «Коуровка-2004». 2004. С.

Фазовая диаграмма стабильных магнитных структур пленок F e/Cr/F e, обладающих гигантским магниторезистивным эффектом Гудин С.А., Куркин М.И., Гапонцев А.В., Бакулина Н.Б., Лесковец В.В., Устинов В.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: bakulina@imp.uran.ru Многослойные магнитные пленки, состоящие из ферромагнитных нанослоев, разделенных неферромагнитными прослойками, обладают настолько специфичными магнитными и элек трическими свойствами, что их принято выделять в специальный класс магнитных материалов.

С точки зрения технических приложений, наиболее привлекательные из их свойств считается значительное (на десятки процентов) изменение электросопротивления в магнитном поле H, получившее название эффекта гигантского магнетосопротивления или ГМС-эффекта. ГМС наблюдается в пленках, в которых взаимная ориентация магнитных моментов ферромагнитных слоев Mj (j – номер слоя) существенно изменяется под действием поля (например, из антипа раллельной в параллельную). Причиной антипараллельной ориентации векторов Mj является взаимодействие спинов электронов ферромагнитных слоев и неферромагнитных прослоек.

Особенности этого взаимодействия в структурах Fe/Cr связаны со специфическим антифер ромагнитным упорядочением спинов электронов в хроме, которое получило название линейно поляризованной волны спиновой плотности (лВСП):

L(r) = L0 cos(qr + 0 ), L(r) – вектора антиферромагнетизма, r – пространственная координата, q – волновой вектор лВСП, 0 – ее фаза в точке r = 0. Другой особенностью лВСП является осциллирующая зависимость неоднородной магнитной восприимчивости (r, r ) от расстояния |r r | [1]. Пе риод этих осцилляций определяется волновым вектором q, а их ослабление с расстоянием описывается функцией exp ( |r r | /r0 ), где параметр r0 определяется характеристиками магнитного спектра лВСП.

В докладе обсуждается результаты расчетов углов 1 и 2, определяющих ориентацию век торов намагниченности верхнего (M1 ) и нижнего (M2 ) ферромагнитных слоев в трехслойной пленке Fe/Cr/Fe. Ранее, в [2] было показано, что величины углов 1 и 2 зависят от пара метров обменного взаимодействия (J1 и J2 ) спинов железа с намагниченностями первой (m1 ) и второй (m2 ) магнитных подрешеток хрома (L(r) = m1 (r) m2 (r)), и от значений фазы лВСП 1 (qrup + 0 ) и 2 (qrdown + 0 ) на верхней (rup ) и нижней (rdown ) поверхностях раздела Fe/Cr. При этом прослойка хрома считалась достаточно толстой, чтобы взаимным влиянием границ Fe/Cr можно было пренебречь. В данной работе углы 1 и 2 вычислены для прослойки конечной толщины. Показано, что между векторами M1 и M2 возможны три типа взаимной ориентации: ферромагнитная, антиферромагнитная и неколлинеарная. Проанализированы гра ницы устойчивости структур каждого типа. Результаты приведены в виде фазовой диаграммы.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 05–02–16087, 04–02– 16464), Президиума РАН, Фонда содействия отечественной науке.

1. M.I. Kurkin, S.A. Gudin, V.V Ustinov, S.A. Zlobin, FMM, 2004, v. 98, p. 8– 2. M.I. Kurkin, S.A. Gudin, V.V Ustinov. FMM, 2003, v. 96, p. 21– Термодинамические свойства никелатов лантана состава Lan+1N inO3n+ Банников Д.О., Черепанов В.А., Сафронов А.П.

Уральский государственный университет, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина 51.

E-mail: Dmitry.Bannikov@usu.ru В настоящей работе методом измерения ЭДС концентрационных гальванических элементов с твёрдым кислородпроводящим электролитом определены границы устойчивости сложных оксидов La3 Ni2 O7 и La4 N3 O10. Вещества помещали в ячейку и электрохимически откачивали кислород малыми порциями, дожидаясь установления равновесного давления кислорода.

Равновесие считали установившимся при достижении неизменных значений ЭДС. Схемы гальванических элементов можно представить следующим образом:

La3 N i2 O7, La2 N iO4, N iO, O2 (P t)|O2 |(P t)O2, воздух (1) La4 N i3 O10, La3 N i2 O7, N iO, O2 (P t)|O2 |(P t)O2, воздух (2) Реакции разложения никелатов лантана протекающие в ячейках:

2La3 N i2 O7 3La2 N iO4 + N iO + 1/2O2 (1) 3La4 N i3 O10 4La3 N i2 O7 + N iO + 1/2O2 (2) Исходя из полученных значений ЭДС рассчитали парциальное равновесное давление дис социации и изменения стандартной энергии Гиббса процессов разложения. Для La3 Ni2 O при 1368K ln(Po2 /атм) = 2.586, G = 14.71 кДж. Для La4 Ni3 O10 при 1370К ln(Po2 /атм) = 2.279, G = 12.98 кДж.

Также в работе на микрокалориметре типа Тиана — Кальве были измерены теплоты рас творения сложных оксидов состава La2 NiO4, La3 Ni2 O7, La4 Ni3 O10 и LaNiO3 в одномолярном растворе соляной кислоты при комнатной температуре. В качестве образцов использовали предварительно отожженные и закаленные до комнатной температуры порошки сложных оксидов массой 4-8 мг. Навески помещали в стеклянные ампулы, откачивали воздух и запаи вали. Обнаружено, что все представители ряда сложных оксидов растворяются с большим экзотермическим эффектом, причем значения удельных энтальпий повышаются с увеличением формальной степени окисления в ряду La2 NiO4, La3 Ni2 O7, La4 Ni3 O10, LaNiO3. Используя по лученные экспериментальные и справочные данные были рассчитаны энтальпии образования сложных оксидов из простых при комнатной температуре:

La2 O3 + N iO La2 N iO4 = 55 кДж/моль H 3/2La2 O3 + 2N iO + 1/4O2 La3 N i2 O7 = 177.5 кДж/моль H 2La2 O3 + 3N iO + 1/2O2 La4 N i3 O10 = 280 кДж/моль H 1/2La2 O3 + N iO + 1/4O2 LaN iO3 = 101 кДж/моль H Также были рассчитаны энтальпии реакций последовательного окисления сложнооксидных фаз при комнатной температуре:

3/2La2 N iO4 + 1/2N iO + 1/4O2 La3 N i2 O7 H = 95 кДж/моль 4La3 N i2 O7 + N iO + 1/2O2 3La4 N i3 O10 H = 130 кДж/моль La4 N i3 O10 + N iO + 1/2O2 4LaN iO3 H = 124 кДж/моль Работа выполнена при финансовой поддержке грантов CRDF REC–005 и РФФИ № 01– 03–96458.

Исследование пленок Co/CoO с однонаправленной обменной анизотропией Блинов И.В., Степанов А.В., Кайгородов В.Н., Криницина Т.П., Попов В.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: blinoviv@mail.ru Исследованы тонкие нанокристаллические двухслойные пленки Co/CoO, полученные ме тодом ионно-плазменного напыления на монокристаллические подложки (100) MgO и (110) Al2 O3 при температуре подложек от 20 до 540o C. Пленки Co имеют ГЦК кристаллическую решетку и представляют собой высокодисперсные кристаллиты размером 10-20 нм и ме нее, имеющие когерентную связь с подложкой. По-видимому, стабилизация ГЦК структуры, является следствием наличия упругих напряжений, вызванных когерентным сопряжением кри сталлических решеток пленок и подложек. Слой CoO состоит, главным образом, из крупных островков CoO, у которых устанавливается когерентная связь со слоем Co.

В пленках Co/CoO обнаружена однонаправленная обменная анизотропия, о чем свидетель ствует сдвиг петли гистерезиса при охлаждении образца в магнитном поле. Величина обменного сдвига для пленок, напыленных на MgO и Al2 O3, составляла 400 Э и 450 Э, соответственно.

Эти величины значительно меньше, чем предсказывает модель идеальной границы [1,2].

Методом эмиссионной мессбауэровской спектроскопии на межфазной границе Co/CoO обнаружены «мертвые» в магнит ном отношении слои, которые могут быть одной из причин уменьшения поля обменного сдвига в системах с однонаправленной обменной анизотропией.

Установлено, что атомы 57 Co(57 Fe), рас положенные в районе межфазной границы могут находиться в различных магнитных со стояниях (парамагнитном, ферромагнитном и состоянии, напоминающем антиферромаг нитное), иметь различные валентности и хи мическое окружение. Это свидетельствует о Рис. 1: Эмиссионный межфазный мессбауэровский спектр Co пленки Co/CoO, нанесенной на под- топологической разупорядоченности спино ложку Al2 O3. Маркеры — экспериментальные вой конфигурации и сложном характере маг точки;

сплошная линия — расчетный спектр, нитного взаимодействия на межфазной гра точечные линии — компоненты расчетного нице в таких системах.

спектра.

Работа выполнена при поддержке Пре зидиума РАН (проект по программе Президиума РАН «Влияние атомно-кристаллической и электронной структуры на свойства конденсированных сред»).

1. Berkowitz A.E., Takano K., Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 200, 552 (1999) 2. Nogues J., Schuller Ivan K, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 192, 203 (1999) Спинодальный распад нестехиометрического соединения Y Ba2Cu3O7 при комнатной температуре Кузнецова Е.И., Блинова Ю.В., Сударева С.В., Криницина Т.П., Бобылев И.Б., Романов Е.П.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: jmll@imp.uran.ru Согласно теории [1], нестехиометрическое соединение YBa2 Cu3 O7 ( 0, 2) испытыва ет спинодальный распад (расслоение на две фазы, богатую кислородом и бедную) в районе 200o C. В работе [2] были выполнены исследования распада этого соединения (керамика) в зависимости от содержания кислорода в интервале температур 100 400o C и построена экспериментальная диаграмма состояний. Установлено, что система распадается при темпера турах 100 330o C. Наблюдение распада после отжига при 100o C позволяет предположить, что нестехиометрическое соединение YBa2 Cu3 O7 может быть подвержено естественному спинодальному распаду при комнатной температуре. В настоящей работе представлены экспе риментальные доказательства существования такого распада.

Исследование выполнено на монокристаллах YBa2 Cu3 O7 с 0, 2;

0, 4, которые были приготовлены методом, описанным в [3]. Кислородный индекс y 6, 8 получен охлаждением от температуры 900o C до 400o C в печи на воздухе со скоростью 100 град/ч;

затем следовало дальнейшее охлаждение на воздухе до комнатной температуры. Кислородных индекс y 6, был достигнут после отжига на воздухе при 600o C в течение 24 ч. Были изучены следующие структурные состояния: исходное состояние + 10 лет естественного старения;

исходное состо яние + отжиг 200o C, 100 ч + 10 лет естественного старения;

исходное состояние + отжиг 300o C, 25 ч + 10 лет естественного старения;

исходное состояние + 10 лет естественного старения + нагрев до 500o C охлаждение до 380o C, выдержка 24 ч в кислороде. Методы иссле дования: оптическая микроскопия в поляризованном свете и просвечивающая электронная микроскопия.

Показано, что нестехиометрическое соединение YBa2 Cu3 O7 ( 0, 2), независимо от того, в каком состоянии оно находится — в исходном или после предварительного старения при повышенной температуре, подвержено дальнейшему естественному старению (при комнатной температуре) и углублению распада.

1. Khachaturyan A.G., Morris J.W., Phys. Rev. Lett., 59, 2776 (1987) 2. Бобылев И.Б., Зюзева Н.А., Сударева С.В., Криницина Т.П., Кузьминых Л.Н., Блинова Ю.В., Романов Е.П., в печати 3. Кузнецова Е.И., Криницина Т.П., Сударева С.В., Бобылев И.Б., Романов Е.П., ФММ, 81, (1996) Акустическая кавитация в перегретом растворе аргон — неон Андбаева В.Н.1,2, Турчанинова Е.А.2, Кузеванова О.В.1, Брагина Е.В.1, Каверин А.М.1, 1) Уральский госуниверситет им. А.М. Горького, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, 2) Институт теплофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург, ул. Амундсена, E-mail: andbaeva@itp.uran.ru Несмотря на многочисленные исследования, проблема кавитации далека от своего разре шения. Кавитация (образование в капельной жидкости полостей, заполненных газом, паром или их смесью) возникает под действием гидравлических течений, резких перепадов давления, мощных выделений тепла и т.д. В нашей работе кавитация возникала вследствие прохождения звуковой волны через жидкость, предварительно перегретую за линию насыщения. Объектом исследования служил газонасыщенный раствор неона в аргоне.

В опытах использовалась экспериментальная установка, созданная на основе чистой пу зырьковой камеры, аналогично описанной в работе [1]. Статический перегрев жидкости осу ществлялся резким сбросом давления на термостатируемую жидкость. Ультразвуковые коле бания возбуждались пъезокерамикой ЦТС-19 толщиной 1,5 мм на резонансной частоте кГц. Генератор синусоидальных электрических колебаний собран по схеме, описанной в [2]. Ам плитуда электрического сигнала доходила 20 В. В опытах с помощью частотомера-хронометра регистрировалось время от момента сброса давления до вскипания. Погрешность измере ния давления ±0.01 МПа, температуры ±0.03 K, амплитуды ±2 В. Измерения проведены на изобаре p = 1,5 МПа в интервале температур T = 131-135 K и частот зародышеобразова ния J = 105 -108 м3 с1. Концентрация неона в растворе определялась по данным о фазовом равновесии [3] и составляла 0,7 моль %.

Растворение 0,7 моль %неона в аргоне приводит к уменьшению температуры предельного перегрева на 1 K. Ультразвук с амплитудой больше 10В также оказывает инициирующее действие на вскипание. Полученные в опыте распределения во времени событий наступления кавитации близки к пуассоновским. В зависимости от амплитуды электрического сигнала среднее время жизни перегретого раствора аргон — неон на участке инициированного зароды шеобразования в результате ультразвукового воздействия уменьшается в 5-10 раз. Результаты качественно согласуются с результатами, полученными для кислорода в работе [1]. Предпола гается, что ультразвуковая кавитация в сильно перегретом растворе может происходить как вследствие гомогенного зародышеобразования, так и путём возбуждения легкоактивируемых центров кипения.

Работа выполнена в Институте теплофизики Уральского отделения РАН в рамках интеграционного проекта фундаментальных исследований УрО – ДВО РАН «Аку стическая кавитация в метастабильных жидкостях», при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, проект № 05–02–16284 и гранта Президента РФ НШ–905.2003.2.

1. Байдаков В.Г., Каверин А.М., Скрипов В.П., Акустический журнал, 27, 697-703 (1981).

2. Антокольский Г.Л., ПТЭ, 4, 136-137 (1970).

3. Trappeniers N.J., Schouten J.A., Physica, 73, 539-545 (1974).

Новые подходы к разработке золотых ювелирных сплавов Волков А.Ю., Волкова Е.Г., Пацелов А.М.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: volkov@imp.uran.ru Сплавы золота известны несколько тысячелетий, и в течение всего этого времени не пре кращаются поиски новых цветовых решений и ведутся разработки технологий для получения необычного внешнего вида украшений. Практически до настоящего времени основной подход к решению данной проблемы заключался в развитии давно известного способа: сплавлении золота с двумя, тремя и большим количеством легирующих компонентов. Известно, что сплав золота с никелем или палладием (платиной) имеет белый цвет, в системе Au Ag есть сильный зеленый оттенок, а увеличение содержания меди постепенно изменяет цвет золотого сплава от ярко-желтого до красного. Именно таким путем были разработаны используемые в настоящее время ювелирные золотые сплавы различных цветов: белого, желтого, зеленого и т.д.

Последние достижения материаловедения позволяют добиться существенного расширения цветовой гаммы сплавов золота. К примеру, всегда считалось, что на золотых сплавах невоз можно получить черный цвет, поскольку окисная пленка, ответственная за темную окраску, не образуется на поверхности высокопробных изделий. В процессе наших исследований был обнаружен достаточно простой термохимический способ изменения цвета поверхности сплавов золота. В зависимости от условий обработки, цвет сплава можно изменять в широких пределах:

от ярко-желтого цвета чистого золота до черного. За рубежом для решения данной проблемы предлагается легировать золото марганцем или кобальтом, окислы которых имеют черный цвет.

Однако, такие добавки сильно охрупчивают сплав. Разработанная нами технология отличается тем, что позволяет обрабатывать стандартные, давно освоенные промышленностью ювелирные сплавы.

Другим примером взаимного влияния ювелирной моды и фундаментальной науки явля ется поиск и разработка сплавов золота, в которых происходит мартенситное превращение.

Для изменения внешнего вида украшений ранее применялась только «алмазная огранка», представляющая собой механическое нанесение тонкой фрезой неглубоких рисок, что требует специального оборудования и очень трудоемко. В свою очередь, мартенситное превращение позволяет за счет только одной термообработки формировать на предварительно отполирован ной поверхности сплава необычный, «искрящийся» рельеф. Ранее ювелирные сплавы с такими свойствами не были известны. Задача фундаментальной науки в данном случае состоит в науч ном подходе к выбору легирующих компонентов, выявлении последовательности превращений и выяснении их температурных интервалов. Проведенное нами исследование показало явное наличие мартенситного превращения в ряде трехкомпонентных сплавов на основе системы AuCu. Визуально зафиксирован рельеф поверхности, в оптическом микроскопе наблюдаются рейки мартенсита, дилатометрическое исследование выявило температурные интервалы пря мого и обратного превращений. В настоящее время проводится рентгеноструктурный анализ для расшифровки последовательности перестройки решетки в процессе превращения.


Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ: грант № 05–03–32064.

Способы повышения прочностных свойств упорядоченных сплавов Волкова Е.Г., Волков А.Ю., Антонова О.В., Кругликов Н.А.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: volkov@imp.uran.ru В работе рассмотрены способы повышения физико-механических свойств упорядоченных сплавов на примере системы Cu–Pd, в которой наблюдается структурно-фазовый переход A1–B2 (содержание палладия 3550 ат.%). В упорядоченном состоянии эти сплавы имеют очень низкое электрическое сопротивление (46 108 Ом м), т.е. ниже, чем у чистого пал ладия. Это представляет определенный практический интерес, но невысокие механические свойства этих сплавов крайне ограничивают область их применения. Как показали преды дущие исследования, упорядоченные сплавы данной системы могут быть упрочнены либо существенным измельчением зерна, либо путем легирования (к примеру, серебром). Однако предложенные ранее способы термообработок отличались большой продолжительностью и были нетехнологичны.

На основе наших исследований кинетики упорядочения этих сплавов, разработаны но вые, технологически простые способы термомеханических обработок. Было обнаружено, что скорость упорядочения сплава Cu–40 ат.% Pd много выше, чем предполагалось ранее.

Поэтому предварительно деформированный сплав не имеет смысла обрабатывать более мин. при температуре 450о С: начавшиеся процессы рекристаллизации приводят только к деградации прочностных свойств. Найден температурно-временной интервал обработки, поз воляющий сформировать упорядоченное, нерекристаллизованное состояние, в котором сплав Cu–40 ат.% Pd имеет низкое электросопротивление (характерное для хорошо упорядоченного состояния) и достаточно высокие механические свойства (с пределом текучести лишь немногим уступающим исходному, деформированному состоянию). Кроме того, в процессе исследования удалось установить, что в двухфазном состоянии в сплаве можно получить комплекс еще более высоких физико-механических свойств.

Для изучения процессов упорядочения и распада пересыщенного раствора проведено ис следование сплава Cu–Pd–Ag при нагреве in situ в колонне электронного микроскопа. С увеличением температуры образца наблюдается последовательная смена механизмов распада с прерывистого на непрерывный. Установлено, что при нагреве в колонне микроскопа выше критической температуры упорядочения (Tс =600о С) и последующего охлаждения, в образце исследуемого сплава происходит фазовая перекристаллизация. В результате такой обработки в тонкой фольге сплава Cu–Pd–Ag формируется двухфазное состояние с размером зерна 0,2– 0,5 мкм. Сплав с таким мелким зерном должен иметь очень высокие механические свойства, но существовало опасение, что в массивных образцах процессы формирования структуры могут развиваться по-другому. Проведенные механические испытания подтвердили возможность применения обнаруженного способа измельчения зерна, в том числе и для массивных образцов.

Разработанные в результате проведенного исследования способы повышения физико механических свойств упорядоченных сплавов на основе палладия существенно расширяют возможные области их применения.

Исследование выполнялось при поддержке РФФИ: грант № 05–03–32064.

Экспериментальное исследование теплообмена в высокомолекулярных соединениях управляемым импульсным нагревом Волосников Д.В.

Институт теплофизики УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. Комсомольская, E-mail: dima_volosnikov@mail.ru Полимеры и материалы на их основе являются распространенными (иногда незаменимы ми) рабочими телами и элементами конструкций в быстропротекающих процессах с мощным тепловыделением. Для описания интенсивного теплообмена в полимерах недостаточно стан дартных подходов с экстраполяцией в область высоких температур измеренных в условиях термостата значений теплофизических свойств.

Данная работа направлена на изучение своеобразия теплообмена в высокомолекулярных соединениях при их мощном импульсном нагреве. Малое время нагрева (микро- и миллисе кунды) позволяет исследовать состояния с температурой, на сотни градусов превышающей температуру начала терморазрушения в квазистатическом процессе, при сохранении в ос новном исходной структуры вещества. Выбор высокомолекулярных объектов, как типичных представителей систем с памятью, позволяет в широких пределах изменять набор характерных времен релаксации, отвечающий определенной природе, структуре и фазовому состоянию объекта. Гипотеза, лежащая в основе исследования, состоит в том, что локальные параметры теплообмена обусловлены соотношением характерного времени нагрева и времен релакса ции системы по отдельным признакам. В процессах с мощным тепловыделением влияние этого соотношения на параметры теплообмена может быть существенным. По-видимому, значение имеет, наряду с характером температурной зависимости теплофизических свойств и способом ее экстраполяции в область не вполне устойчивых состояний, степень неравновес ности системы. В частности, импульсно перегретые полимеры могут быть фазово и химически метастабильны, неравновесны по структурным признакам. В докладе будут представлены эффективные значения параметров теплообмена в высокомолекулярных соединениях с нерав новесностью системы по различным признакам, в том числе, в области ее термической и фазовой неустойчивости.

Объектами изучения являются отдельные образцы полимеров (в расплавленном и стекло образном состоянии, с различной длиной цепи и полидисперсностью) и растворов полимер растворитель.

Метод исследования — управляемый импульсный нагрев проволочного зонда — термо метра сопротивления [1, 2].

Работа была выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента РФ и Фонда содействия отечественной науке.

1. Скрипов П.В., Старостин А.А., Волосников Д.В., ДАН, 390, 192 (2003) 2. Васильев С.Н., Волосников Д.В., Скрипов П.В., и др., ПТЭ, 4, 130 (2004) Магнитные свойства и электронная структура молекулярных магнетиков на основе гексафторацетилацетонатов Постников А.В.1, Галахов А.В.1, Блюгель С. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: agalakhov@ifmlrs.uran.ru 2) Institut fur Festkorperforschung, Forschungszentrum Julich, Germany В последнее время синтезировано множество ме таллоорганических соединений, многие из которых об ладают особыми магнитными свойствами [1,2]. Мно Cu гие из этих соединений являются сложными орга ническими полимерами. В настоящей работе вы O числена электронная структура одной из таких си стем — гетероспиновой системы на основе по O лимера гексафторацетилацетоната меди Cu(hfac)2, N hfac = CF3 C(O) CH C(O) CF3 в комби O нации со стабильным радикалом нитронилнитрокси N да (4,4,5,5-тетраметил-2(1-этил-1H-пиразол-4-ил) N имидазолин-3-оксид-1-оксил). Исследуемое нами со единение обозначается Cu(hfac)2 L и имеет брутто O формулу C22 H21 CuF12 N4 O6. Кристаллическая решет ка — моноклинная.

Расчет электронной структуры проводился в рам Cu ках формализма GGA с помощью программы SIESTA [3]. Мы использовали координаты атомов, определен ные экспериментально при комнатной температуре [4].

Вычисление кристаллической структуры не произво -30 -20 -10 0 Energy (eV) дилось. Рассматривались две различных антиферро Рис. 1: Вычисленные плотности состояний магнитных спиновых конфигурации.

Мы исследовали электронную структуру, парци Cu(hf ac)2 L.

альные плотности состояний и вид молекулярных ор биталей, отвечающих за химическую связь в полимере между атомами меди и радикалом нитронилнитрила. Расчет воспроизводит и объясняет на микроскопическом уровне предпочте ние к антиферромагнитному спариванию между атомом меди и радикалом. Также была оценена величина этого спаривания и предсказана более вероятная магнитная конфигурация.

Авторы благодарны Deutsche Forschungsgemeinschaft за финансовую поддержку (при оритетная программа SPP 1137 «Молекулярный магнетизм») и С. В. Фокину за предо ставленные кристаллографические данные. А. Постников благодарен В. И. Овчаренко и Г. С. Романенко за ценное обсуждение. А. Галахов благодарит за поддержку Научную школу Президента Российской Федерации (грант НШ–1026.2003.2) и Российский фонд фундамен тальных исследований (проект 05–03–32707–а).

1. Kahn O., Molecular Magnetism, John Wiley & Sons, 2. Linert W., Verdaguer M. Molecular magnets, Springer-Verlag, 3. Пакет программ SIESTA: http://www.uam.es/siesta 4. Овчаренко И. В., Фокин С. В., Романенко Г. В. и др. Журнал структурной химии, 43, 163 (2002) Структурные исследования перехода «порядок-беспорядок» в системе F exT iSe Галиева Е.Г.1, Селезнева Н.В.1,Титов А.Н.1, 1) Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, 2) Институтфизики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: physicsmet@yandex.ru Методом закалок изучается фазовая диаграмма системы Fex TiSe2 в зависимости от состава (0 x 0.57) в интервале температур от 800 C до комнатной.

Данная система относится к классу слоистых соединений, физические свойства которой можно варьировать в широких пределах.

В самой матрице TiSe2 атомы титана образуют плоские гексагональные сетки, занимая половину октаэдрических пустот плотной гексагональной упаковки, образованной атомами селена. Интеркалированные атомы располагаются в свободных октаэдрических пустотах, рас положенных на середине расстояния между двумя атомами титана вдоль направления нормали к базисной плоскости. Внедрение переходных металлов приводит к линейной зависимости параметров элементарной ячейки от содержания примеси без изменения пространственной группы при не слишком больших концентрациях интеркаланта. При x 0.25 можно обнару жить различного рода упорядочения.

В поликристаллических образцах, полученных медленным охлаждением от 800 С, не выяв лено структурного фазового перехода «беспорядок-порядок». Параметр c линейно уменьша ется до состава с x = 0.25, а параметр a увеличивается.


В образцах, подверженных двухнедельному отжигу при 400 С с последующим медленным охлаждением не зафиксирован структурный переход вплоть до x = 0.5.

Время достижения равновесного состояния достаточно велико. Исследование системы Fe0.33 TiSe2 показало, что плоскостная сверхструктура 3a0 3a0 2c0 достигается после че тырехнедельного отжига. Происходит упорядочение плоских сеток атомов примеси в пределах ВдВ-щели и вдоль направления нормали к базисной плоскости.

В образцах, полученных закалкой при комнатной температуре наблюдается тригональная симметрия (пространственная группа P 3m1) вплоть до состава с x = 0.25. При x = 0. обнаружено упорядочение 3a0 3a0 2c0 (пространственная группа P 31C). При даль нейшем увеличении концентрации атомов железа происходит структурный фазовый переход к моноклинной симметрии (пространственная группа I2/m) вплоть до состава с x = 0.57.

При более высокой скорости закалки происходит понижение симметрии исходной матрицы до моноклинной при содержании интеркаланта x = 0.25.

Кристаллическая структура определялась методом полнопрофильного анализа с помощью пакета программ GSAS. Установлено, что режим термообработки существенно влияет на кристаллическую структуру. Критическими параметрами являются температура и скорость закалки.

Теория остаточного электросопротивления разбавленных сплавов немагнитных 3d 5d переходных металлов Циовкин Ю.Ю., Волошинский А.Н., Гапонцев В.В, Устинов В.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: g_v_v@mail.ru Методом кинетического уравнения без учета малости взаимодействия электронов проводи мости с рассеивателями в рамках двухполосной модели проводимости Мотта [1] для 35 разбав ленных бинарных сплавов типа замещения немагнитных переходных металлов рассчитана ве личина остаточного электросопротивления. Сопоставлением расчетных и экспериментальных данных доказана прямая пропорциональность величины остаточного электросопротивления квадрату модуля недиагонального матричного элемента T -матрицы рассеяния и величине плотности состояний на уровне Ферми растворителя.

Влияние примеси на значение ОЭС существенно зависит от единственного параметра относительного избыточного заряда, вносимого примесным атомом в элементарную ячейку металла-растворителя.

Сопоставление взаимного расположения элементов на шкале относительного избыточного заряда дало возможность объединить все исследованные элементы в единую схему электроот рицательности (рис. 1).

V 0. 0. 0. 0. 0. 41 42 45 0. Nb Mo Rh Pd 0.175 0. 0.19 0. 0.081 0.084 0. 0. 0.118 0. 73 74 77 Ta W Ir Pt 0.167 0. Рис. 1: Схема электроотрицательности.

Полученные результаты позволяют систематизировать большинство имеющихся экспери ментальных данных по остаточному сопротивлению бинарных сплавов немагнитных 3d - 5d переходных металлов, а также предсказать значение ОЭС, которое появится при введении 1% той или иной примеси в матрицу переходного металла.

Работа выполнена при поддержке программы Президиума РАН «Квантовая макрофизика», грантов РФФИ № 04–02–16464, № 05–02–08169 и научной школы НШ–1380.2003.2.

1. Tsiovkin Yu.Yu., Voloshinskii A.N., Gapontsev V.V., Ustinov V.V., Phys. Rev. B., 71, 184206 (2005) Квантовый эффект Холла в гетероструктурах p Ge/Ge1xSix с низкой подвижностью дырок Гинс М.А.2, Арапов Ю. Г.1, Гудина С.В.1, Неверов В.Н.1,2, Шелушинина Н.Г.1, Харус Г.И.1, Якунин М.В. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: neverov@imp.uran.ru 2) УрГУ, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, Проведены измерения гальваномагнитных эффектов в многослойной гетероструктуре p Ge/Ge1x Six p-типа в магнитных полях до 12T при T = (0.4 4.2)K. При T = 4.2K параметры образца имели следующие значения: концентрация p = 1.31011 cm2, холловская подвижность µp = 3.6 · 103 cm2 /V · s и F / = 0.8, что означает, что мы находимся вблизи перехода металл–диэлектрик (F / 0.8), экспериментально наблюдаемого в различных двумерных = системах [1]. В слабых магнитных полях B 0.5T во всем диапазоне температур наблюдалось положительное магнитосопротивление, связанное с эффектом зеемановского расщепления [2]. В магнитных полях от 0.5T и вплоть до минимума xx квантового эффекта Холла (КЭХ) на фоне отрицательного магнитосопротивления находятся 1) осцилляции Шубникова-де Гааза (максимум B 2T) и 2) температурно независимая точка xx (B) при c = 1 (BC1 = 2.7T).

= В большом количестве работ (см. [3] и ссылки там) температурно независимую точку в слабых магнитных полях связывают с квантовым фазовом переходом изолятор — КЭХ. Крите рием существования этого перехода является скейлинговая зависимость xx (B, T ) = f ( BBC ) T вблизи точки перехода BC c критическим показателем [4]. Другое объяснение появления этой точки при c = 1 заключается в одновременном действии электрон–электронного взаимодействия и классического циклотронного движения электронов. Проведенный нами анализ показывает, что в наших системах температурно независимая точка связана с электрон электронным взаимодействием.

В сильных магнитных полях наблюдается переход КЭХ — изолятор (BC = 7.5T). Пове дение xx (B, T ) вблизи BC2 подчиняется скейлинговому закону с критическим показателем = 0.38 (теоретическая величина = 0.42 [5]).

Работа поддержана: РФФИ, № 04–02–16614 и № 05–02–16206;

программой Президиума РАН «Низкоразмерные квантовые наноструктуры»;

CRDF и МО РФ, Y1–P–05–14 (Ek– [X1]);

УрО РАН, грант для молодых ученых;

Фондом содействия отечественной науке.

1. Е. Abrahams, S. V. Kravchenko, and М.Р. Sarachik, Rev. Mod. Phys. 73, 251 (2001).

2. Ю.Г.Арапов, В.Н.Неверов, Г.И.Харус и др. ФНТ, 30, 1157 (2004).

3. G.H. Kim, C.-T. Liang, G.F. Huang et al, Phys. Rev. B 69, 073311 (2004).

4. H.P. Wei, A.M. Chang, D.C. Tsui, M. Razeghi, Phys. Rev. B 32, 7016 (1985).

5. S.W. Hwang, H.P. Wei, L.W. Engel et al, Phys. Rev. B 48, 11416 (1993).

Моделирование эволюции выделений второй фазы с учётом возможности протекания в них диффузионных процессов Горбачёв И.И., Попов В.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург ул. С.Ковалевской, Ee-mail: gorbachev@imp.uran.ru;

vpopov@imp.uran.ru Создан алгоритм для моделирова ния эволюции монодисперсного ансам бля частиц второй фазы в многоком понентном металлическом сплаве при термической обработке. Отличительной особенностью данного алгоритма явля ется то, что он позволяет учесть влияние диффузионных процессов, протекающих внутри частиц на кинетику их эволюции.

При постановке задачи использо вались следующие модельные допуще ния. Предполагалось, что все выделе ния имеют сферическую форму, одина ковый размер и расположены на равных расстояниях друг от друга, на межфаз Рис. 1: Изменения состава частицы Ti(CN) по глубине после ной границе устанавливается локаль отжига в течении 1 ч. при температурах а) 950 o C — ное термодинамическое равновесие, а сплошная линия, б) 1000 o C — пунктирная линия, в) массоперенос осуществляется объём 1100 o C — штрихпунктирная линия, г) 1200 o C — то ной диффузией.

чечная линия.

Данный алгоритм опирается на под ходы, предложенные нами ранее, например в [1], но в то же время является значительно переработанным. В нём используется консервативная неявная разностная схема для решения системы дифференциальных диффузионных уравнений, а для поиска концентраций компо нентов в узлах сетки применяется метод параллельной матричной прогонки, разработанный в институте математики и механики.

С помощью созданного алгоритма было проведено моделирование эволюции частиц Ti(CN) в стали при термической обработке и исследовано, насколько далеко в глубине частицы может изменяться её состав. Результаты иллюстрирует рис.1, на котором показаны расчётные кон центрационные профили C и N в частице радиусом 30 нм после часового отжига при различных температурах.

Основным недостатком предложенного алгоритма является то, что он непригоден для мо делирования поведения полидисперсного ансамбля частиц, и дальнейшим развитием метода будет устранение этого недостатка. В то же время уже сейчас в ряде случаев он может при меняться для моделирования кинетики эволюции сталей с карбонитридным упрочнением при термической обработке.

Работа выполнена при поддержке фондов «MMK», «AUSFERR» и «INTELS» (Проект № 26–05–02) 1. Popov V.V., Gorbachev I.I., Alyabieva J.A., Phil. Mag., 85, 2449-2467 (2005) Физические свойства и особенности магнитной структуры соединения T b3Co Губкин А.Ф.1, Вохмянин А.П.2, Подлесняк А.А.3, Пирогов А.Н.2, Баранов Н.В.1, 1) Уральский государственный университет, 620083 Екатеринбург, Россия 2) Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, Россия 3) Laboratory for Neutron Scattering, ETH Zurich & PSI, CH-5232 Villigen PSI, Switzerland Редкоземельные интерметаллические соединения типа R3 Co проявляют специфические магнитные свой ства, обусловленные конкуренцией низкосимметрич ного кристаллического поля и изотропного РККИ об менного взаимодействия [1]. Как следствие, в них ре ализуются сложные (как соизмеримые, так и несоиз меримые) магнитные структуры.

Цель данной работы состояла в изучении магнит ного состояния соединения Tb3 Co (температура Нееля TN = 82K [2]) в широком интервале температур с по мощью нейтронографических измерений. Порошковые нейтронограммы Tb3 Co были получены на дифракто метре DMC (Институт Пауля Шеррера) с длиной вол ны нейтронов = 2.56 и = 3.8. Нейтронографи A A ческие измерения выполнены в интервале температур 1.5 — 200 K.

На рис. 1 приведены три нейтронограммы ( = Рис. 1: Нейтронограммы соединения Tb3 Co, 3.8) порошкового образца Tb3 Co, полученные в ин A полученные при 1.5, 74 и 90 К.

тервале температур 1.5 — 90 К. Из результатов пред варительного анализа следует, что ниже температуры Tf = 72K реализуется модулированная магнитная структура с ферромагнитной компонентой вдоль оси c, которая описывается су перпозицией двух волновых векторов. В интервале температур Tf T TN имеет место модулированная антиферромагнитная структура.

Таким образом, в Tb3 Co при охлаждении наблюдаются два спонтанных перехода. Первый происходит при TN = 82K и соответствует переходу из парамагнитной фазы в антиферро магнитную с несоизмеримой магнитной структурой, а второй — при Tf = 72K и является переходом типа «порядок-порядок». Эти переходы сопровождаются аномалиями на темпера турных зависимостях теплоемкости, электросопротивления и восприимчивости.

1. Тейлор К., Дарби М. Физика редкоземельных соединений. Мир, М. с. 320, (1974) 2. Baranov N.V. et al., J. Magn. and Magn. Mater., 177-181, (1998) Особенности свойств гранулированных систем металл-диэлектрик Докукин М.Е.1, Перов Н.С.1, Ганьшина Е.А.1, Докукин Е.Б.2, Никитенко Ю.В.2, Калинин Ю.Е.3, Ситников А.В.3, Стогней О.В. 1) МГУ им. М.В. Ломоносова, физический факультет, 119992 ГСП–2, Москва, Ленинские горы, д. 1/ E-mail: dokukin@magn.phys.msu.ru 2) Лаборатория нейтронной физики ОИЯИ, 141980 Дубна, ул. Жолио Кюри, E-mail: dokukin@nf.jinr.ru 3) Воронежский Технический Университет, 394026 Воронеж, Московский пр., д. E-mail: kalinin48@mail.ru Композитные материалы на основе дисперсных сред, содержащих наночастицы, пред ставляют огромный интерес для экспериментальных и теоретических исследований. Физи ческие свойства таких сред кардинальным образом отличаются от свойств сплошных сред, изготовленных из тех же материалов. Композитные наноструктуры обладают интересными и необычными свойствами, такими как гигантское магнитосопротивление в гранулированных сплавах типа «ферромагнитный металл – немагнитный металл», гигантское туннельное магни тосопротивление в гранулированных сплавах типа «ферромагнитный металл – диэлектрик», а так же гигантский аномальный эффект Холла [1].

Особенности физических свойств, присущие гранулированным системам, проявляются не только в магнитотранспортных, но также в линейных и нелинейных оптических и магнитоопти ческих эффектах. Так при исследовании гранулированных систем было обнаружено усиление магнитооптического отклика по сравнению с однородными средами [2]. В настоящее время появились работы, в которых рассматриваются теоретические модели, описывающие осо бенности магнитооптического эффекта в гранулированных нанокомпозитах в зависимости от формы и размера гранул. Однако такие модели не могут количественно описать наблюдаемые эффекты, так как в них не учитывается магнитное взаимодействие между гранулами [3].

В данной работе проводится анализ магнитных и магнитооптических свойств нанокомпози тов металл-диэлектрик в совокупности с результатами полученными с помощью рассеяния по ляризованных нейтронов на спектрометре REMUR IBR-2 FLNP (Дубна). Исследовались ком позитные структуры вида (Co41 Fe39 B20 )x (SiO2 )1x, (Co41 Fe39 B20 )x (Al2 O3 )1x, (Co)x (Al2 O3 )1x и (Co)x (CuO)1x.

По результатам магнитных и магнитооптических измерений обнаружены особенности маг нитооптических спектров в районе перколяционного перехода (резонансное увеличение магни тооптического эффекта в ИК области спектра), а также нелинейное изменение намагниченности насыщения с изменением концентрации магнитной компоненты. В образцах с концентрацией металла вблизи перколяционного перехода (x 40 45%) данные о размере гранул оказались существенно различными для магнитной и структурной компонент. Экспериментальные оценки показали, что характерный размер магнитно-cкоррелированных областей прядка 40 нм, в то время как структурный размер гранул составил 4–12 нм.

1. Pakhomov A., Yan X., Xu Y., J. Appl. Phys., 79, 6140 (1996) 2. Akinaga H., Mizuguchi M., Manado T., Ganshina E., Granovsky A., Rodin I., Vinogradov A., Yurasov A., J. Magn. Magn. Mat., 242-245, part I, 470 (2002) 3. Gan’shina E.A., Vashuk M.V., Vinogradov A.N., Granovskij A.B., Gushchin V.S., Shcherbak P.N., Kalinin Yu.E., Sitnikov A.V., Kim Ch.O., Kim Ch.G., JETP, 125, 5, 1172 (2004) Современное состояние исследований свойств сверхкритических сред Аракчеев В.Г., Дубянский С.А.

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119992 Москва E-mail: sergeydubyanskiy@rambler.ru Сверхкритической средой (СКС) называют систему жидкость-газ, в которой давление, температура, а также плотность достигают критических значений. СКС имеют уникальные свойства, такие как высокая растворяющей и диффузионная способность при низкой вязкости, сочетая в себе признаки газов и жидкостей [1], [2]. Эти свойства определяют применение СКС для экстракции, очистки и получения новых веществ в пищевой, фармацевтической промышленности, для переработки отходов, в металлургии и производстве новых материалов, а также в нанотехнологиях [3]. Кроме того, СКС, например, сверхкритическая вода, играют большую роль в геологических процессах, таких как газо- и нефтеобразование. Исследования СКС действительно актуальны, так как нет сомнения в том, что СКС получат все более широкое применение.

В настоящей работе кратко описана история исследований сверхкритических явлений.

Рассмотрено явление критической опалесценции как характерной особенности критическо го состояния. Приведены современные представления о микроструктуре сверхкритической среды [4]. Подчеркнуты трудности построения единой теории СКС. Приведены простейшие теоретические модели, используемые при рассмотрении СКС.

В настоящее время господствует кластерная теория микроструктуры сверхкритической среды [4]. В соответствии с ней, СКС представляет собой гетерогенную среду из одиночных молекул и кластеров — совокупностей связанных молекул — с большими локальными неод нородностями плотности. Предполагается, что внутри кластеров молекулы располагаются хаотическим образом, при этом энергия взаимодействия молекул в кластерах очень невелика, а скорости, с которыми отдельные молекулы входят в кластеры и покидают их, очень высоки.

Однако кластерная теория нуждается как в аналитическом, так и численном анализе, а также в дополнительном экспериментальном подтверждении.

Интенсивно развиваются такие направления теоретических исследований СКС как ренорм групповой подход, критическая динамика и другие.

В экспериментальной области главными направлениями исследований являются изучение свойств веществ во все более близкой окрестности критической точки, изучение свойств новых материалов в сверхкритическом состоянии, а также влияние внешних условий (например, гравитации) на процессы в СКС, подробное исследование природы неоднородностей микро структуры, динамические свойства и свойства на границах СКС [4], [5]. При этом важнейшими экспериментальными методами являются оптические методы, так как они вносят относительно малое возмущение в среду, благодаря чему можно достичь высокой точности и стабильности результатов. Так, с помощью метода КАРС спектроскопии сверхкритического CO2 получены результаты, подтверждающие кластерную теорию СКС [6].

1. Стэнли Г. Фазовые переходы и критические явления, Мир (1973) 2. Фишер М. Природа критического состояния, Мир (1968) 3. Поляков М., Багратишвили В.Н., Журн. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева, 43, 2, 36-41 (1999) 4. Tucker Susan C., Chem. Rev., 99, 391-418 (1999) 5. Иванов Д.Ю. Критическое поведение неидеализированных систем, Физматлит (2003) 6. Аракчеев В.Г., Багратишвили В.Н., Валеев А.А., Гордиенко В.М., Киреев В.В., Морозов В.Б., Оленин А.Н., Попов В.К., Тункин В.Г., Яковлев Д.В., Квантовая электроника, 34, 1, 86-90 (2004) Влияние фазового перехода на критическую энергию зажигания конденсированных веществ коротким лазерным импульсом Дугинов Е.В.

Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, ул. Красная, E-mail: khaneft@kemsu.ru В работе рассмотрена модель зажигания конденсированного взрывчатого вещества (ВВ) коротким лазерным импульсом гауссовой формы по сечению пучка:

I(r, t) = I0 (t) exp(r2 r0 ), (1) где r – расстояние от оси пучка, r0 – характерный радиус пучка, I0 – интенсивность света в центре пучка, t – время. При поглощении короткого лазерного импульса, распределение температуры в ВВ по окончании импульса определяется распределением поглощенной энергии:

T (z, r) = T0 + (W /c) exp(z r2 r0 ).

(2) Здесь c и – удельная теплоемкость и плотность твердого тела, – коэффициент поглощения света, T0 – начальная температура вещества, W – плотность энергии импульса лазера.

Критерий зажигания конденсированного ВВ определяется из условия, что скорость вы деления тепла Q+ в зоне химической реакции равняется скорости теплоотвода Q из этой зоны в глубь вещества [1]. В случае фазового превращения вещества, например, испарения, необходимо учитывать расход энергии на испарение вещества с поверхности. Для двумерного случая баланс тепла в реакционном объеме с учетом испарения вещества имеет вид:

2 2 r1 z1 qK0 exp(E/kTm ) = r1 (T1 /z)|r=0 2 r1 z1 (T1 /r)|z=0 + r1 jm L, (3) где r1 и z1 – радиус и толщина реакционного объема, q и K0 – тепловой эффект реакции и пред экспонент скорости реакции, – теплопроводность твердого тела;

k – постоянная Больцмана;

E – энергия активации скорости реакции, Tm – максимальная температура на поверхности, T1 – температура образца на границе реакционного объема, L – теплота испарения, jm – поток испаряющихся частиц с единицы поверхности вещества при T = Tm. Температура T определяется из условия, что скорость реакции на границе реакционного объема уменьшается в e раз [1]. Подставляя (2) в (3) и учитывая выражение для T1, получим:

2 z1 qK0 exp(E/kTm ) = Tm { exp(z1 ) + (4z1 /r0 ) exp(r1 /r0 )} + jm L. (4) где Tm = W/c. Выражения для r1 и z1 приведены в [2]. Подставляя их в (4), получим трансцендентное уравнение для расчета критической температуры зажигания ВВ:

(5) Tm = (E/k) / ln z1 qK0 / Tm + 4z1 /r0 /F () + jm L, где F () = (1 + )/(1 T0 /Tm ), = kTm /E.



Pages:   || 2 | 3 | 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.