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:     | 1 | 2 || 4 |

«Уральское отделение РАН Институт физики металлов УрО РАН Уральский государственный университет VI Молодежный семинар по проблемам ...»

-- [ Страница 3 ] --

В результате «низкотемпературного» отжига (720 К) узлы A заняты атомами железа, узлы B – атомами палладия, а в узлах C и D статистически распределяются атомы золота и палладия.

Таким образом, на основе анализа полученных ионных изображений сплавов системы Fe (P d1x Aux )3 было установлено распределение атомов золота в подрешетке палладия сверх структуры L12 после различных термических обработок.

1. Рыженко Б.В. Мессбауэровская спектроскопия неупорядоченных магнитных систем. Дис. докто ра физ.-мат. наук, Свердловск, ИФМ УрО АН СССР (1991) Магнитные свойства и параметры сверхтонких взаимодействий нанокристаллического и отожженного сплавов F e90Ge Порсев В.Е., Елсуков Е.П., Коныгин Г.Н., Немцова О.М.

Физико-Технический Институт УрО РАН, 426001 Ижевск, ул. Кирова, E-mail: vipstud@udm.ru Магнитные нанокристаллические материалы в последние почти 20 лет являются предметом интенсивных исследований с точки зрения выяснения роли границ зерен (интерфейсных обла стей) в формировании магнитных свойств. В целом ряде опубликованных работ, посвященных изучению нанокристаллического Fe, утверждается, что интерфейсные области имеют су щественно отличающиеся структуру и фундаментальные магнитные свойства по сравнению с таковыми в теле зерна. С другой стороны, установлено, что независимо от способа получения нанокристаллического Fe (газоконденсационный, механическая обработка в мельницах, сдвиг под высоким давлением) могут иметь место значительные загрязнения Fe материалом окружающей среды. Наличие примесей в Fe может быть причиной изменений его магнитных свойств. В ряде работ было показано, что при отсутствии загрязняющих примесей образо вание нанокристаллического состояния в Fe не приводит к каким-либо существенным изменениям в магнитных свойствах и мессбауэровских спектрах.

В настоящей работе для установления влияния нанокристаллического состояния на маг нитные свойства и параметры сверхтонких взаимодействий был выбран модельный сплав Fe90 Ge10, в котором при прочих равных условиях можно реализовать как нанокристаллическое состояние, так и состояние с большим размером зерен.

Наноразмерные образцы получали методом механического сплавления в шаровой пла нетарной мельнице в течение 16 часов. Данные химического анализа, а также отсутствие изменения в массе образца после механической обработки в мельнице свидетельствуют о том, что содержание Fe и Ge в механически сплавленном образце соответствует составу исходной смеси, а также о том, что в нем отсутствуют заметные количества примесей хрома, углерода и кислорода.

Исследование методами рентгеновской дифракции, мессбауэровской спектроскопии и магнитных измерений позволяет утверждать, что нанокристаллическое состояние не оказы вает какого-либо влияния на их формирование, по крайней мере, в пределах погрешности измерений. В качестве заключения отметим, что обнаруженное в некоторых работах влия ние нанокристаллического состояния на фундаментальные магнитные свойства и параметры сверхтонких взаимодействий в Fe является, по нашему мнению, следствием неконтролируе мого загрязнения образцов посторонними примесями, которые локализуются в неравновесных большеугловых границах, тройных стыках и приграничных искаженных зонах.

Прыжковая проводимость неупорядоченных систем Пронин А.А.

Институт общей физики им. Прохорова РАН, 119991 Москва, ул. Вавилова, E-mail: apronin@hotmail.com Основным фактором, влияющим на кинетику носителей заряда в некристаллических мате риалах, является локализация волновых функций электронов вследствие отсутствия трансля ционной симметрии решётки. В области низких температур токоперенос осуществляется путём туннелирования электронов между локализованными состояниями (прыжковая проводимость), а температурная зависимость проводимости обычно подчиняется закону Мотта [1,2].

Другой характерной особенностью электронных процессов в некристаллических мате риалах являются переходы металл-изолятор (ПМИ) [3]. Удобным способом для изменения степени беспорядка в системе, приводящего к ПМИ, является синтез образцов в условиях высокого давления. Варьируя условия синтеза, можно менять проводимость образцов в очень широких пределах (5-10 порядков). Более того, в случае карбинов, модифицированных в усло виях высокого давления можно показать [4], что изменение температуры синтеза позволяет осуществить понижение эффективной размерности прыжков от 3D до 1D.

В отличие от прямых методов исследования структуры образцов, количественный ана лиз транспортных характеристик в области прыжковой проводимости позволяет определить параметры электронных состояний, такие как плотность состояний и радиус локализации волновой функции [5]. Однако, подробные экспериментальные исследования температурных зависимостей амплитуды магнетосопротивления у различных некристаллических материа лов [6] позволили обнаружить существенные расхождения с предсказаниями общепринятых теоретических моделей [1,2].

Более последовательная интерпретация аномалий магнетосопротивления в области прыж ковой проводимости может быть получена исходя из предположения о существенной роли внутриузельных корреляционных эффектов, возникающих при учёте спина носителей [7]. Об наружено, что совместное влияние спин-поляризационного механизма [7] и эффекта сжатия волновой функции [2] позволяют адекватно описать магнетосопротивление различных угле родных наноматериалов.

1. Н. Мотт, Э. Дэвис. Электронные процессы в некристаллических веществах. М.: Мир, 1982.

2. Б.И. Шкловский, А.Л. Эфрос. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979.

3. Н. Мотт. Переходы металл-изолятор. М.: Наука, 1979.

4. С.В. Демишев, А.А. Пронин и др. Письма в ЖЭТФ 72 (7), 547 (2000).

5. С.В. Демишев, Д.Г. Лунц, А.Г. Ляпин и др. ЖЭТФ 110 1(7), 334 (1996).

6. С.В. Демишев, А.А. Пронин и др. Письма в ЖЭТФ 78 (8), 984 (2003).

7. A. Kurobe, H. Kamimura. Journal Phys. Soc. Jap. 51(6), 1904 (1982).

Квантовая фрустрация декогерентности в проблеме магнитной примеси в магнитном окружении Проскурин И.В.1, Скрябин Ю.Н. 1) Уральский государственный университет им. А. М. Горького, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: iprosk@planet-a.ru 2) Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: skryabin@imp.uran.ru В квантово-механических системах при изменении некоторого внешнего параметра мо гут происходить фазовые переходы при нулевой температуре, в которых порядок разруша ется квантовыми флуктуациями [1,2]. Квантовые фазовые переходы описывают изменение основного состояния системы и могут быть либо переходами первого рода, либо непрерыв ными переходами, либо переходами «бесконечного рода», иначе называемые переходами Костерлица-Таулеса. Квантовая критическая точка непрерывных квантовых фазовых перехо дов играет очень важную роль в формировании необычных физических свойств ряда веществ как диэлектриков, так и металлов.

Особый интерес представляют так называемые «ограниченные» фазовые переходы, когда в фазовом переходе участвует только степени свободы подсистемы. Простейший вариант — примесные квантовые фазовые переходы, когда имеется только одна критическая степень сво боды. Наиболее яркий пример — диссипативные двухуровневые системы или иначе псевдоспин (модель «спин-бозон», описывающая двухуровневую систему, связанную с системой гармони ческих осцилляторов) [2]. Другой пример, очень близкий к модели «спин-бозон», представляет так называемая модель Бозе(+Ферми)-Кондо, в которой магнитные примеси взаимодействуют с бозонами(+фермионами) [2]. Одним их главных результатов влияния окружения на кван товую примесь является декогерентность — разрушение квантово-механических эффектов, в частности, прекращение туннелирования. Таким образом, декогерентность — неизбежное следствие открытости системы.

Напротив, наличие в системе нескольких однотипных окружений приводит к квантовой фрустрации декогерентности и восстановлению когерентности. Природа этого эффекта за ключается в конкурирующей квантово-механической связи различных пространственных компонент квантового спина (псевдоспина) и окружения, которая эффективно и приводит к уменьшению декогерентности.

Однако, особый интерес представляет случай, когда в системе одновременно присутствует несколько разнородных окружений. Например, окружения могут иметь различный спектр (омический или субомический) или различную природу (бозонное и фермионное окружения). В данной работе методом ренормализационной группы произведен анализ траекторий в фазовом пространстве и определены области устойчивости квантовой фрустрации декогерентности для этой обобщенной модели.

Реальные примеры, соответствующие рассмотренным моделям, включают такие систе мы как магнитные примеси в металлах и в сверхпроводниках, макроскопическое квантовое туннелирование наноразмерных магнитных частиц, кубиты для квантовых компьютеров.

1. Sachdev S., Quantum Phase Transitions, Cambridge University Press, Camdridge (1999) 2. Vojta M., Rep. Prog. Phys. 66, 2069 (2003) Структура и свойства ВТСП-фаз Bi2Sr2CaCu2O8+ Пряничников С.В., Федорова О.М.

Институт металлургии УрО РАН, 620016 Екатеринбург, ул. Амундсена, E-mail: stepian@yandex.ru Литературные данные о структуре, в том числе наличии/отсутствии несоразмерных моду ляций для ВТСП керамики на основе висмута являются крайне противоречивыми, что связано с зависимостью параметров образцов от условий термообработки. В данной работе выполнены систематические исследования структуры и свойств ВТСП-фаз Bi2 Sr2 CaCu2 O8+, синте зированных при контролируемом парциальном давлении кислорода с помощью вакуумной циркуляционной установки. Выполнен анализ структуры образцов с помощью рентгеногра фии и нейтронографии, анализ валентного состояния висмута, меди и кислорода с помощью РФС-спектроскопии.

Показано, что с ростом содержания кислорода валентность меди не изменяется, а валент ность висмута уменьшается. Это свидетельствует о том, что содержание носителей заряда (дырок) в материале не обусловлено напрямую наличием сверхстехиометрического кислорода.

Например, изменение содержания кислорода в образце от 8.10 до 8.19 могло бы привести только к сравнительно незначительному изменению концентрации дырок ( 10%), в то время как почти полное изменение валентности висмута Bi5+ Bi3+, по требованию электроней тральности, приведет к колоссальному изменению концентрации носителей заряда (100 %).

Возможно, внедрение сверхстехиометрического кислорода при данном методе термообра ботки «запускает» механизм изменения валентности висмута, что и приводит к повышению температуры перехода в сверхпроводящее состояние.

При допировании ВТСП-фаз на основе висмута свинцом (состав Bi1.6 Pb0.4 Sr2 CaCu2 O8+ ) изменение содержания кислорода не приводит к изменению температуры сверхпроводящего перехода. Этот результат можно объяснить независимостью валентного состояния висмута от содержания кислорода, поскольку в данном случае средняя валентность висмута определяется зарядовым обменом со свинцом.

Работа выполнена при поддержке НШ–468.2003.3.

Изучение роли корреляционных эффектов в системе Sr2RuO4 в рамках LDA+DMFT(QMC) подхода Пчёлкина З.В.1, Некрасов И.А.2, Анисимов В.И.1, Фольхардт Д. 1)Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: pzv@optics.imp.uran.ru 2) Институт электрофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург, ул. Амундсена, E-mail: nekrasov@iep.uran.ru 3) Theoretische Physik III, Institut fur Physik, Universitat Augsburg, 86135 Augsburg, Germany E-mail: Dieter.Vollhardt@Physik.Uni-Augsburg.DE Интенсивной исследование Sr2 RuO4 началось после открытия сверхпроводимости с Tc = 1 K. Считалось, что это соединение может помочь прояснить механизм высокотемпературной сверхпроводимости. И теоретиками и экспериментаторами было приложено много усилий что бы пролить свет на необычные физические свойства этого соединения с относительно простой электронной структурой. Считается, что сложная физика соединений 3d переходных металлов обусловлена главным образом коррелированным движением электронов. Следует ли рассмат ривать Sr2 RuO4 как сильно коррелированную систему или нет — является открытым вопросом.

С одной стороны 4d состояния Ru более протяженны, чем 3d состояния и, следовательно, корреляционные эффекты в Sr2 RuO4 должны быть менее выражены, чем в ВТСП купратах.

С другой стороны, эффективные массы электронов, полученные из наблюдения эффекта де Гааза-ван Альфена в 3-4 раза больше значений, рассчитанных в зонной теории. Обычно ме рой корреляций служит отношение величины кулоновского отталкивания (U ) и ширины зоны (W ). Если оно меньше единицы, то соединение относится к слабо коррелированным. В случае Sr2 RuO4 имеет место промежуточное неравенство Wxz,yz U Wxy, где Wxz,yz и Wxy ширины трех t2g зон, в которых размещены четыре Ru 4d электрона. Обычно четким доказательством сильных корреляций в системе является определенная структура в фотоэмиссионном спектре (сателлит), который может быть проинтерпретирован как нижняя хаббардовская зона. Однако в Sr2 RuO4 определение позиции соответствующего пика затрудняется тем, что 4d зона рутения перекрывается по энергии с 2p зоной кислорода.

В данной работе мы исследовали роль корреляционных эффектов в Sr2 RuO4 в рамках LDA+DMFT подхода [1] с использованием формализма функций Ваннье [2]. Рассчитаны плотности состояний валентной зоны и зоны проводимости. Получено хорошее согласие с известными спектральными экспериментальными данными. Рассчитанные значения эффек тивной массы электронов (m /m 3) хорошо согласуются с экспериментальными данными, полученными методом де Гааза-ван Альфена и в измерениях удельной теплоемкости. Ширины зон в LDA+DMFT расчетах уменьшились за счет корреляционных эффектов на величину m /m, что согласуется с экспериментальными ARPES данными. Сделан вывод о необходи мости учета коррелированного движения электронов в Sr2 RuO4 для корректного описания физических свойств.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 04–02–16096, междисциплинарного проекта УрО – СО, Фонда содействия отечественной науке и фонда некоммерческих программ «Династия» при содействии Международного центра фундаментальной физики в Москве.

1. Held K., Nekrasov I.A., Keller G., Eyert V., Blumer N., McMahan A.K., Scalettar R.T., Pruschke Th., Anisimov V.I., and Vollhardt D., Psi-k Newsletter 56, 65 (2003), [psi-k.dl.ac.uk/newsletters/News_56/Highlight_56.pdf].

2. Anisimov V.I., Kondakov D.E., Kozhevnikov A.V., Nekrasov I.A., Pchelkina Z.V., Allen J.W., Mo S. K., Kim H.-D., Metcalf P., Suga S., Sekiyama A., Keller G., Leonov I., Ren X., Vollhardt D., Phys.

Rev. B 71, 125119 (2005).

Электронно-конформационная модель ионных каналов в сердечной мышце Москвин А.С.1, Филипьев М.П.2, Рывкин А.М. 1) Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: alex-ryvkin@yandex.ru 2) Институт иммунологии и физиологии УрО РАН, 620041 Екатеринбург, Первомайская, В последнее время большое количество исследователей обратилось к моделированию процессов, происходящих в человеческом организме, в частности — к построению модели сократительной динамики клетки сердца.

В работах [1, 2] показано, что для обеспечения сократительной активности сердечной клетки в течение сердечного цикла необходимо изменение концентрации цитозольного Ca2+ в клетке на порядок величины, которое происходит в результате сложного процесса, называемого кальцием вызванное высвобождением кальция (КВВК).

В [2] высказано предположение, что сопряженная группа рианодиновых (RyR) каналов, через которых и осуществляется высвобождение Ca2+ в клетку из СР, в числе от 10 до образует почти квадратную решетку — кластер, который взаимодействует с L-каналом в пределах малого субпространства между соответствующими поверхностями мембраны СР и сарколеммы. Не смотря на то, что существует большое число моделей, основанных на теории локального контроля, проблема описания динамики RyR-решетки остается одной из центральных в биофизике сердечной мышцы.

В данной работе развита идея, впервые предложенная в [3], для анализа статических и динамических свойств RyR-решеток использован гамильтонов формализм и спиновая модель Изинга, типичные для задач физики твердого тела.

Ранее нами была изучена динамика одиночного RyR-канала и кооперативная динамика RyR-решетки в рамках электронно-конформационной модели, в которой исследуются детали межмолекулярного устройства каналов. В данной работе предпринята попытка исследования динамического отклика RyR-решетки на импульс со стороны L-каналов как неравновесный фазовый переход из закрытого состояния в открытое. Приведены результаты компьютерных экспериментов по релаксации квадратной RyR-решетки размером 11 11 после возбуждения одного — центрального (m=61) канала этой решетки при различных параметрах исследуемой модели.

Смоделировано закрытие каналов решетки в результате динамического уменьшения пара метра эффективного давления Ca2+. Существование автоколебаний в модели хорошо согласу ется с экспериментально наблюдаемыми спонтанными осцилляциями концентрации Ca2+ в сердечных клетках при перегрузке СР кальцием.

Работа поддержана грантом РФФИ 03–04–48260.

1. Bers D.M., Excitation-Contruction Coupling and Cardiac Contractile Force, NY Kluwer Acad Publ., (2002) 2. Stern M.D., Biophysics J, V.63, 497-517, (1992) 3. Москвин А.С. и др., Доклады Академии Наук, 400 №2, 1-7, (2005) Термоэлектрические свойства сплавов титана при давлениях 15-50 ГПа Савина О.В., Суханов И.В.

Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 620083 Екатеринбург, ул. Ленина E-mail: Savina_olga@rambler.ru, IvanS777@yandex.ru Исследования свойств различных материалов в условиях высокого давления представляют значительный интерес для современной физики твердого тела. Основными способами, эффек тивно влияющими на структуру и свойства твердого тела, являются пластическая деформация и фазовые превращения.

Цель работы — исследовать влияние высокого давления на фазовые превращения титано вого – сплава ВТ35 (Ti 15V 3Cr 3Al 3Sn) и выявить особенности этих превращений.

Измерения проводили при давлении 15-50 ГПа, создаваемые с помощью камеры высокого давления с алмазными наковальнями типа «закругленный конус — плоскость». Искусственные алмазы типа «карбонадо» хорошо проводят электрический ток, что позволяет исследовать электрические свойства образцов, помещенных в КВД.

В качестве чувствительных параметров использовали термоэлектродвижущую силу и теп лопроводность.

Исследования свидетельствуют об успешном использовании камеры высокого давления из искусственных алмазов типа «карбонадо» для изучения структурных превращений в сплавах во время пластических деформаций.

Обнаружено:

1. В – сплаве титана ВТ35 имеются вероятные необратимые структурные превращения при 30 и 42 ГПа.

2. Изменения термоэдс происходят со временем.

Эксперименты показали, что по измерениям термоэдс при сверхвысоких давлениях возмож но изучение модификации сплавов непосредственно во время пластического деформирования.

Это создает возможность исследования влияния высоких пластических деформаций не только на возникновение новых структурных состояний, но и на динамику этих превращений.

Работа выполнена в рамках совместной лаборатории аэрокосмического материаловедения и поддержана грандом CRDF № EK–005–X1.

Опухолевые новообразования и их влияние на организм Самойлова А.А.

Красноярский Государственный университет, 660041 Красноярск, пр. Свободный, E-mail: samalice@mail.ru Одно из определяющих свойств опухолевых клеток — это аномальная реакция на сигналы, которые контролируют их деление и гибель. В процессе роста неоплазмы могут стимулиро вать образование капилляров, разрушать ткани прилегающих органов. Они могут вызывать прямые местные нарушения физиологических функций органов, действуя механическим пу тем или химическим способом. Однако наибольшее значение имеют системные проявления онкозаболеваний. Неопластические клетки влияют на организм своими секреторными про дуктами, а также извлекают из крови многие вещества, способствуя их дефициту. Кроме того, активация иммунной системы приводит к появлению цитокинов, хроническое и системное дей ствие которых характеризуется большим повреждающим потенциалом. Все это обуславливает возникновение комплекса паранеопластических феноменов [1]. Зачастую летальный исход в послеоперационный период связан именно с интоксикацией продуктами жизнедеятельности опухолевых клеток.

Распространение активных веществ происходит за счет системы кровообращения, которая является фактором целостности организма. Таким образом, патологические состояния в любом из органов обязательно отряжаются на состоянии всех остальных органов и тканей, в том числе и на самих клетках крови [1].

В настоящее время существует множество методов исследования биологических микрообъ ектов, в частности с использованием флуоресцентных зондов [2]. Интегральной характеристи кой клеточной мембраны является ее текучесть, которую можно оценить методом латеральной диффузии гидрофобного зонда пирена. Немаловажную роль в метаболизме играют ионы, об разующие мембранный потенциал, который измеряется с помощью зонда Rhodamine-123.

Кроме того, с помощью зонда Fura-2/AM можно определить внутриклеточную концентрацию Ca2+, который имеет наибольшее значение среди катионов и признан универсальным вто ричным мессенджером, участвующим практически во всех регуляторных процессах. Также могут использоваться и другие красители для оценки различных параметров биологических объектов. Комплексное изучение физико-химических и функциональных характеристик клеток позволяет обнаруживать и анализировать механизмы нарушений их работы.

В исследованиях, проведенных нами, действительно наблюдалось значительное влияние опухоли на физиологические функции эритроцитов. В модельном эксперименте нами были рассмотрены мыши с асцитной карциномой Эрлиха в динамике роста, и были получены сле дующие результаты [3]. Хотя в липидном бислое мембран эритроцитов текучесть мембран в течение первых 11 суток после перевивки опухоли была стабильной, но в зоне белок-липидного контакта на 7-11 сутки отмечалось ее достоверное снижение на 30%. На 12 сутки вязкость мембран эритроцитов синхронно уменьшалась и достигала минимального значения к 16 суткам в обеих зонах бислоя. Было обнаружено, что содержание Ca2+ в эритроцитах постепенно по нижалось в течение 9 суток, но на 10 сутки его концентрация возросла и стала даже превышать уровень контроля.

У людей больных раком наблюдалась картина аналогичная действию карциномы Эрлиха в первые дни роста. В зоне белок-липидного контакта изменение текучести эритроцитарных мембран у больных раком тела матки составило 42%, больных раком легкого — 61% и миомой матки — 68%. В зоне липидного бислоя снижение составило 34%, 56% и 65% соответственно.

Концентрация Ca2+ у больных раком легкого была ниже на 23%, причем это сопровождалось уменьшением мембранного потенциала на 17% [4]. Сопряжение этих показателей происходит за счет Са-активируемых калиевых каналов, и понижение концентрации кальция инактивирует К-каналы, что приводит к деполяризации мембраны. Обычно, увеличение вязкости клеточной мембраны сопровождается ростом Ca2+ в цитоплазме, поскольку при этом ингибируется активность Ca-АТФазы. Однако есть данные о том, что активация иммунной системы для борьбы с опухолевыми клетками приводит к усилению процессов перекисного окисления липидов, что в свою очередь, является одной из причин повышения вязкости мембран, а также влияет на работу мембранных ферментов.

Способность эритроцита к деформации зависит также и от его объема. Деполяризация мем браны в свою очередь, способствует набуханию клетки. Таким образом, не только повышенная микровязкость мембран, но и снижение внутриклеточной концентрации кальция, приводящее к уменьшению мембранного потенциала обнаруженные нами, могут привести к нарушению функциональных свойств эритроцитов у онкологических больных. В итоге, вследствие ухуд шения капиллярного кровообращения, произойдет усугубление основного патологического состояния за счет усиления гипоксии органов и тканей. Этого можно избежать применением различных препаратов с антигипоксическим действием.

На сегодняшний день сложно соотнести величину и направленность изменений какого-либо параметра с тем или иным заболеванием, поскольку любое патологическое состояние орга низма влияет на физико-химические свойства мембран клеток. Тем не менее, при отклонении от нормы можно будет обоснованно направлять пациентов для дальнейшего обследования и более точной диагностики заболевания.

Работа выполнена в центре коллективного пользования приборами НОЦ «Енисей».

1. Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П., Механизмы развития болезней и синдромов, ЭЛБИ-СПб (2002) 2. Владимиров Ю.А., Добрецов Г.Е., Флуоресцентные зонды в исследовании биологических мем бран, Наука (1980) 3. Самойлова А.А., НКСФ-2005: Тезисы докладов научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых-физиков «Физика и Эйнштейн», 121 (2005) 4. Самойлова А.А., Сборник тезисов Одиннадцатой Всероссийской научной конференции студентов физиков и молодых ученых, 423 (2005) Программное обеспечение для выделения подрешеток в сложных кристаллах кубической сингонии Силинин А.В., Тарасов В.А.

Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, ул. Красная, E-mail: silinin@kemsu.ru, victor@kemsu.ru Многие сложные кристаллические структуры построены путем вложения друг в друга трансляционно совместимых подрешеток Бравэ, относящихся к одинаковым или различаю щимся сингониям. Простейшими классическими примерами являются кристаллы со структурой N aCl, составленные из двух гранецентрированных кубических (cf ) подрешеток;

CsCl, состав ленные из двух примитивных кубических (c ) подрешеток;

алмаза и сфалерита, составленные из двух cf подрешеток и т.п. Более интересными являются случаи, когда сложная кристалли ческая решетка составляется из подрешеток, относящихся к разным типам Бравэ. Примерами могут служить кристаллы флюорита и антифлюорита, составленные из cf и c подрешеток;

кристаллы P t3 O4, составленные из трех объемноцентрированных (cv ) и одной c подрешеток платины и кислорода;

CrF e4 N i3 (гипотетический), составленные из cv подрешетки хрома, трех cv подрешеток никеля и одной c подрешетки железа;

кристаллы As3 Co, составленные из двенадцати cv подрешеток мышьяка и одной c подрешетки кобальта и т.п. Мы ограничились примерами, относящимися только к кубической системе Бравэ.

Геометрические и кристаллографические аспекты построения сложных кристаллов из под решеток Бравэ рассмотрены в нашей работе [1]. Анализ простых кристаллических соединений на предмет выделения подрешеток разного типа Бравэ достаточно прост. По мере усложнения анализируемых кристаллов данная задача многократно усложняется.

В настоящей работе описано разработанное нами программное обеспечение для выделения наиболее высоко симметричных подрешеток Бравэ в кристаллах. Программа написана на языке программирования FORTRAN.

Процесс определения симметрии подрешеток состоит их следующих этапов:

– чтение кристаллических структурных данных из файла;

– выбор подрешетки (одного из химических элементов);

– помещение ближайшего атома выбранной подрешетки в начало координат;

– действие на атомы операторами симметрии, смещение их с учетом нетривиальных транс ляций и координационных сфер;

– для каждой из возможных подрешеток Браве проверяем наличие предполагаемых атомов в узлах подрешетки в пределах координационной сферы, пошагово уменьшая возможный пространственный период подрешетки;

– выводим результат — по подрешеткам каждого химического элемента минимально воз можный пространственный период для каждого типа решетки Бравэ.

В настоящее время в программе реализован анализ кристаллов кубической сингонии. Также специально для данного программного обеспечения разработана база данных для хранения ин формации обо всех 230 пространственных группах симметрии. Программа в настоящее время используется для поиска кристаллов, имеющих подрешетки разного типа Бравэ, среди одно элементных кристаллических соединений и соединений типа AB, AB 2 и Am Bn. В дальнейшем планируется развитие программы в направлении анализа кристаллов любой сингонии.

1. Поплавной А.С., Силинин А.В., Кристаллография, 50, 5 (2005) Подрешетки в различных кристаллических модификациях F eS Ерукаева Е.В., Силинин А.В.

Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, ул. Красная, E-mail: elena_eruk@mail.ru, silinin@kemsu.ru В любом сложном кристаллическом соединении можно выделить подрешетки параллель ных переносов, соответствующие решеткам Браве, в узлах каждой из которых находятся эквивалентные атомы одного химического элемента. Число и сочетание подрешеток опреде ляют физические и физико-химические свойства кристаллов. Так, донорная и акцепторная проводимости связаны с разными подрешетками;

ионная проводимость, химические реакции и многие другие процессы нередко обусловлены какой-либо одной подрешеткой, в то время как другие играют роль остова или катализатора.

Наиболее простой случай имеет место, когда в кристалле можно выделить подрешетки только одного типа Бравэ (классические примеры — структуры каменной соли, алмаза, сфа лерита, составленные из гранецентрированных кубических (ГЦК) подрешеток, и структура CsCl, составленная из примитивных кубических (ПК) подрешеток). Более интересными явля ются случаи, когда сложная кристаллическая решетка состоит из подрешеток, относящихся к разным типам Бравэ (типичный пример — структуры флюорита и антифлюорита). В последнем случае разная симметрия подрешеток проявляется в некоторых особенностях химической связи [1-2] и зонных спектров [3-4] подобных кристаллов. Геометрические и кристаллографи ческие аспекты построения сложных кристаллов из подрешеток Бравэ рассмотрены в работе [5].

Достаточно интересными для исследования объектами с точки зрения изложенного выше являются кристаллы F eS 2, существующие в трех кристаллических модификациях:

Структура пирита: ПК кристаллическая решетка с базисом, пространственная группа — № 205 (Th ). Кристалл можно представить в виде совокупности одной ГЦК подрешетки железа и восьми ПК подрешеток серы.

Структура марказита: примитивная ромбическая кристаллическая решетка с базисом, пространственная группа — № 58 (D2h ). Кристалл можно представить в виде совокупно сти одной объемноцентрированной ромбической подрешетки железа и четырех примитивных ромбических подрешеток серы.

Структура триклинного F eS 2 : примитивная триклинная кристаллическая решетка с бази сом, пространственная группа — № 1 (C1 ). Кристалл можно представить в виде совокупности четырех ПК подрешеток железа и восьми ПК подрешеток серы.

Последняя кристаллическая модификация представляет интерес также тем, что, несмотря на наличие кубической симметрии у всех подрешеток, кристалл полностью теряет точечную симметрию за счет своеобразного взаимного размещения подрешеток. Следует также отметить, что координаты векторов атомов базиса отличаются от аналогичных координат структуры пирита не более чем на 0,7 % постоянной решетки. Можно утверждать, что это проявится в существенном сходстве зонных спектров кристалла.

В дальнейшем планируется проанализировать зонные спектры и распределение электрон ной плотности для данных кристаллических модификаций F eS 2 с целью изучить, как в них проявляются соответствующие симметрийные особенности.

1. Журавлев Ю.Н., Поплавной А.С., Журнал структурной химии, 42, 5 (2001) 2. Журавлев Ю.Н., Поплавной А.С., Физика твердого тела, 45, 1 (2003) 3. Басалаев Ю.М., Журавлев Ю.Н., Кособуцкий А.В., Поплавной А.С., Физика твердого тела, 46, 5 (2004) 4. Журавлев Ю.Н., Кособуцкий А.В., Поплавной А.С., Известия вузов. Физика, 2 (2005) 5. Поплавной А.С., Силинин А.В., Кристаллография, 50, 5 (2005) Фазовые превращения в сплавах аэрокосмического назначения в процессе интенсивного статического нагружения Старцева Г.В., Бабушкин А.Н., Суханов И.В.

Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 620083 Екатеринбург, ул. Ленина, E-mail: StarGalka@yandex.ru, Alexey.Babushkin@usu.ru, IvanS777@yandex.ru Целью настоящей работы является выявление особенностей фазовых превращений и из менения структуры вещества с помощью термоэдс непосредственно в процессе высоких пла стических деформаций.

Материалом для исследования был выбран промышленный -сплав титана ВТ-35 (состав сплава T i 15V 3Cr 3Al 3Sn 1Zr 1M o, % мас).

Экспериментальная установка представляет собой камеру высокого давления типа «за кругленный конус — плоскость» с наковальнями из алмазов «карбонадо». К наковальням в непосредственной близости от образца припаяны термопары, через медные ветви которых снимается ТЭДС образца.

До давления 15 ГПа зависимость термоэдс от времени невозможно экстраполировать какой-либо функцией. Чаще эта зависимость имела немонотонный характер. Изменения незна чительно превышали погрешность измерения. При давлении более 15 ГПа зависимость имела экспоненциальный характер с коэффициентом корреляции более 0,95. На графиках скорости изменения времени релаксации ТЭДС от давления можно выделить вклад в пики двух состав ляющих и почти полное соответствие вершин составляющих (по давлению) на графиках при нагрузке и при разгрузке. Что может свидетельствовать о наличии двух процессов влияющих на время релаксации.

В результате исследований сплава титана ВТ 35 обнаружено:

После обработки образца давлением значение термоэдс не возвращается к исходному значению после превышения некоторой величины давления.

Данный переход наблюдается в интервале давлений 35-40 ГПа.

Из анализа литературных данных можно сделать предположение, что наблюдается переход в – фазу, имеющую гексагональную плотноупакованную кристаллическую решетку.

Работа выполнена в лаборатории аэрокосмического материаловедения и поддержана гран том CRDF № EK–005–X1.

Исследование термоЭДС железа при давлениях 10 — 45 ГПа Суханов И.В., Бабушкин А.Н., Старцева Г.В., Забродин А.В.

Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 620083 Екатеринбург, ул. Ленина, E-mail: IvanS777@yandex.ru, Alexey.Babushkin@usu.ru, StarGalka@yandex.ru, zabrodin_alex@e1.ru Цель работы — исследование фазовых превращений, протекающих в железе при воздей ствии высоких давлений.

В качестве чувствительного параметра использована термоэлектродвижущая сила (ТЭДС).

Известно, что изменения ТЭДС могут быть использованы для выявления условий формирова ния новых структурных состояний в металлах и сплавах.

В качестве исследуемого вещества выбрали армко-железо. Выбор обоснован тем, что, кроме хорошо известного перехода при 13 ГПа, ранее предсказано существование в железе новой фазы при давлении около 35 ГПа.

Для создания высоких давлений использованы наковальни Бриджмена, изготовленные из синтетических алмазов «карбонадо». Измерения проводили при комнатной температуре.

Изучены барические зависимости ТЭДС железа в диапазоне 10–45 ГПа и релаксационные процессы, сопровождающие структурные превращения при изменении давлений в указанном диапазоне.

Рассмотрен вклад в термоЭДС структурных дефектов образца образованных в процессе нагружения давлением. Процесс релаксации термоЭДС при изменении давления связан со структурной релаксацией образца. Проанализированы зависимости параметров релаксацион ных процессов от давления.

Обнаружена особенность поведения ТЭДС, соотнесенная с переходом в диапазоне давлений P 13 20 ГПа при нагружении и в диапазоне P 13 20 ГПа при снятии нагрузки.

Величина гистерезиса может быть связана с самой природой ОЦК–ГПУ перехода, чистотой образцов, а также с наличием сдвигов компонент напряжений в ячейках аппаратуры высокого давления. Кроме того, обнаружено немонотонное поведение ТЭДС при давлениях 35 ГПа (в области стабильности – фазы железа). Время релаксации ТЭДС в этой области изменяется в несколько раз. Эти эффекты могут косвенно свидетельствовать о существовании в железе нового фазового перехода при давлении 35 ГПа Работа выполнена в лаборатории аэрокосмического материаловедения и поддержана гран том CRDF № EK–005–X1.

Влияние взаимодействия деформационного и модуляционного параметров порядка на фазовую диаграмму кубических кристаллов N i M n Ga Таскаев С.В., Бучельников В.Д., Загребин М.А.

Челябинский государственный университет, 454021 Челябинск E-mail: tsv@csu.ru Сплавы Гейслера Ni Mn Ga представляют научный и практический интерес в связи с тем, что в них наблюдается память формы, а также гигантский магнитокалорический эффект.

Фазовые диаграммы сплавов Ni Mn Ga уже исследованы достаточно подробно [1]. В частности, в рамках феноменологической теории Ландау было теоретически показано, что в этих сплавах могут происходить переходы из кубической фазы (С) либо в модулированную квазикубическую фазу (QCM) и из последней в модулированную тетрагональную фазу (TM), либо в тетрагональную немодулированную фазу (T). Экспериментально было обнаружено, что переход в QCM фазу всегда сопровождается сжатием кристалла вдоль оси с (при фазовом переходе соотношение между осями c и a квазикубической фазы c/a 1), а в T фазу — удлинением кристалла вдоль оси с (c/a 1). Данный факт до сих пор не нашел теоретического объяснения с макроскопической точки зрения. В представленной работе на основе простой модели, учитывающей только деформационный и модуляционный параметры порядка, по казано, что при определенном подборе параметров функционала Ландау можно объяснить существование фаз с таким соотношением кристаллографических осей.

Функционал Ландау может быть записан в виде [1].

F = ae2 /2 + be3 /3 + ce4 /4 + A 2 /2 + B 4 /4 + C 6 /6 + De 2, (1) где e = c/a 1 – деформация, – параметр порядка, описывающий модуляцию кристалличе ской решетки, a, b, c, A, B, C – параметры функционала, D – параметр взаимодействия.

Рис. 1: Фазовые диаграммы кубического ферромагнетика при b 0, B 0, D 0 (слева), b 0, B 0, D (справа).

Фазовые диаграммы для случаев b 0, B 0, D 0 и b 0, B 0, D 0 приведены на рис. 1. Видно, что при данных значениях параметров функционала (1) в квазикубической модулированной (QCM) и тетрагональной модулированной (TM) фазах деформация e всегда меньше нуля, а в тетрагональной немодулированной (T) фазе она больше нуля. Этот факт может служить доказательством экспериментально наблюдаемых в сплавах Ni Mn Ga фаз.

Работа выполнена при частичной поддержке гранта МО РФ и CRDF Y2–P–05–19.

1. А.Н. Васильев и др. УФН, 173 (2003) 577.

Эффекты локализации в монокристаллических пленках N d2xCexCuO4+ Ташлыков А.О.1, Пономарев А.И.1, Чарикова Т.Б.1, Иванов А.А. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: tashlykov_a@mail.ru, ponomarev@imp.uran.ru, charicova@imp.uran.ru 2) Московский инженерно физический институт, 115410 Москва E-mail: ivanov@htsc.mephi.ru Приведены результаты исследования температурных зависимостей внутриплоскостного сопротивления ab (T ) серии монокристаллических пленок Nd1.85 Ce0.15 CuO4+, отожженных в разных условиях. Обнаружено, что уменьшение содержания нестехиометрического кислорода приводит к уменьшению величины сопротивления образцов, т.е. к уменьшению беспорядка в системе. Превращение системы из локализованной в области низких температур в сверхпро водящую, тесно связано со степенью беспорядка в системе, характеризующейся величиной параметра kF l hc/ab [1]. Сверхпроводящий переход наблюдается только в образцах с небольшим беспорядком в системе, при kF l 1. Появление сверхпроводимости вблизи пере хода от сильной локализации к слабой (от изолятора к металлу) и уменьшение Tc одновременно с увеличением ширины сверхпроводящего перехода, может быть описано в рамках модели разупорядоченной двумерной системы с хаотическим примесным потенциалом, индуцирован ным нестехиометрическими кислородными дефектами.

Из соотношения амплитуд хаотического примесного потенциала и энергии Ферми элек тронов F, по зависимости (T ) в области низких температур всю серию образцов можно поделить на три типа:

Режим сильной локализации, F, (kF l 1). Соответствует сильно неоднородной системе с малым локализационным радиусом электронов, меньшим длины когерентности, Rloc. Сверхпроводимость отсутствует.

Режим близкий к переходу изолятор — металл, F, (kF l 1). Соответствует все еще неоднородной системе, начинают формироваться области Rloc, но распространены они еще не по всей плоскости. Появляется широкий сверхпроводящий переход. На зависимости (T ) сосуществуют сверхпроводящий переход и слабая локализация.

Металлический режим или режим слабой локализации, F, (kF l 1). Соответ ствует однородной сверхпроводящей системе с максимальной температурой сверхпроводящего перехода.

1. Lee P.A. and Ramakrishnan T.V., Rev. Mod. Phys. 57, 293 (1985).

Эволюция транспортных и магнитооптических свойств La0.8Ag0.1M nO3+ при изменении толщины пленки Телегин А.В.1, Сухоруков Ю.П.1, Ганьшина Е.А.2, Лошкарева Н.Н.1, Кауль А.Р.2, Горбенко О.Ю.2, Мельников О.В.2, Виноградов А.Н. 1) Институтфизики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: telegin@imp.uran.ru 2) Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, 119899 Москва Недавно в пленке La0.8 Ag0.1 MnO3+, обладающей вариантной структурой, был обнаружен дополнительный вклад в магнитосопротивление (MR): эффект туннельного магнитосопротив ления (TMR), обусловленный туннелированием спин-поляризованных носителей заряда через высокоугловые границы структурных доменов [1]. TMR описывается функцией f = T, отлич ной от вида функции f = T для гранулярных материалов и поликристаллов [2]. Различие вида функций TMR(T ) может быть связано с наличием в пленке La0.8 Ag0.1 MnO3+ упорядоченной вариантной нанодоменной структуры.

В работе проведен сравнительный анализ свойств пленок La0.8 Ag0.1 MnO3+ толщиной d = 500, 800, 1000 нм с вариантной структурой, выращенных на подложке ZrO2 (Y2 O3 ), с целью выяснения эволюции магнитотранспортных и магнитооптических свойств от толщины.

Температура Кюри составила TC 313 K со стороны пленки и 295 K со стороны подложки.

Меньшая величина экваториального эффекта Керра() со стороны подложки, поведение (d) и различие температурных зависимостей электросопротивления и пропускания света пленками в области взаимодействия света с носителями заряда указывает на магнитную и зарядовую неод нородность пленок. Кроме колоссального MR и его оптического аналога магнитопропускания (MT ) в зависимости MR(T ) наблюдается низкотемпературный рост, связанный с TMR [Рис. 1].

Зависимости MR(H) указывают на изотропность колоссального MR и плоскостную анизотро пию TMR. MT исчезает при T 220 K. Наличие основного и дополнительных максимумов в MT (T ) свидетельствует о существовании областей с различными TC [Рис.1]. Для пленок тол щиной от 500 до 800 нм MT зависит от толщины пленки как MT eKd 1. При увеличении толщины пленки до 1000 нм MT уменьшается, что связано с неоднородным распределением ионов серебра по толщине пленки. Изменение толщины пленок не приводит к появлению особенностей в спектрах MT (). Определено, что величина спин-поляризации электронов в пленках составляет P 0.5. Большие величины MT 8% при комнатной температуре и T M R 9.4% при 80 K могут быть использованы в практических целях.

10 a d=800 nm 295 K MR, % - MR=|(U -U )/U |, % 80 K - -1 0 -5 0 5 H, kO e + T h e o ry 'U b a U T 0 Рис. 1: Температурные зависимости: a — магнитосопротивления;

b b — магнитопропускания. На вставках — полевые зависи 10 MT, % мости: а — T M R и колоссального M R, b — M T.

- 295 K - MT=| (I -I )/I |, % -1 0 -5 0 5 5 H, kO e H O=6 Pm H =8 kO e 100 200 300 T, K Работа выполнена при поддержке ОФН РАН («Новые материалы и структуры»), РФФИ (Грант № 04–02–16630 и № 02–03–33258).

1. Сухоруков Ю.П., Телегин А.В. и др. ПЖТФ, 31, 11, (2005), с.78-87.

2. M.Ziese. Rep. Prog. Phys. 65 (2002) р.143-249.

Исследование параметров решетки и магнитных фазовых переходов в соединениях T b1xGdxM n6Sn Терентьев П.Б., Мушников Н.В., Гавико В.С., Шредер Л.А.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: Terentev@imp.uran.ru Соединения Tb1x Gdx Mn6 Sn6 с x = 0 1 имеют гексагональную кристаллическую решетку типа HfFe6 Ge6 (пространственная группа P 6/mmm). При промежуточных составах x часть атомов тербия статистически замещается атомами гадолиния, формируя неупорядоченный твердый раствор в пределах редкоземельной (РЗ) подрешетки. Атомы гадолиния не имеют орбитального момента, то есть не дают вклада в магнитную анизотропию. Поэтому, изучение магнитных свойств соединений ряда Tb1x Gdx Mn6 Sn6 с x = 0 1 дает возможность оценить вклады от РЗ и марганцевой подрешеток в результирующую анизотропию соединения и их влияние на спонтанные и индуцированные магнитным полем фазовые переходы.

На рис. 1 представлена зависимость температуры спонтанной спиновой переориентации от x, полученная из температурных измерений восприимчивости соединений Tb1x Gdx Mn6 Sn6 с x = 01. Как видно из этого рисунка, увеличение концентрации гадолиния вызывает уменьше ние температуры спиновой переориентации. Это связано с уменьшением вклада в анизотропию РЗ подрешетки.

,K T Tb1-xGbxMn6Sn = = 0., 250 50 = 0. 150 150 200 250 300 350 400, 0 20 40 60,% Рис. 1: Зависимость температуры спин-переориентационного Рис. 2: Температурные зависимости пара перехода от концентрации гадолиния x в метров кристаллической решетки и Tb1x Gdx Mn6 Sn6. На вкладке: Температурная объема элементарной ячейки соеди зависимость начальной восприимчивости в относи- нений T b1x Gdx M n6 Sn6 с x = тельных единицах для составов с x = 0;

0.1;

0.2. 0.4;

0.6.

На соединениях Tb1x Gdx Mn6 Sn6 с x = 0.4;

0.6 с помощью рентгеновской дифракции были получены зависимости параметров и объема решетки от температуры (рис. 2). Видно, что при температурах вблизи температуры спиновой переориентации эти зависимости имеют перегиб.

Это может быть объяснено анизотропией обменного взаимодействия. Антиферромагнитное межслойное обменное взаимодействие марганцевой подрешетки приводит к некоторому умень шению намагниченности при спонтанной переориентации магнитных моментов в базисную плоскость кристалла. Это в свою очередь приводит к аномалии на температурной зависимости параметров и объема элементарной ячейки.

Влияние пластических деформаций на размер элементов субструктуры ванадия и ниобия Тетерина Т.М., Пилюгин В.П., Антонова О.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: TatianaT@imp.uran.ru Целью работы является исследование влияния пластической деформации ванадия и ниобия на распределение кристаллитов по размерам. Структурные изменения изучали методом про свечивающей электронной микроскопии (JEM-200CX), деформирование проводили методом сдвига под давлением на наковальнях Бриджмена при комнатной температуре. Максимальный уровень квазигидростатического сжатия при деформации для ванадия составлял 6ГПа, для ниобия — 8ГПа.

На начальных стадиях де формации e = 1 2 в струк туре ванадия резко возрастает плотность дислокаций и про исходит их объединение в гра ницы дислокационных ячеек неправильной формы. Даль нейшая деформация приводит к совершенствованию ячеи стой структуры, что выража ется в уменьшении размеров ячеек, повышении их однород ности по форме и увеличении углов взаиморазориентировок.

При достижении 4 ед. истин ной деформации формирует ся смешанная нанокристалли ческая и субмикрокристалли ческая структура с характер Рис. 1: Распределение размеров элементов субструктуры деформирован ным размером кристаллитов ного ванадия — a, b и ниобия — c, d.

для ванадия — 120 нм и для ниобия — 100 нм. Увеличение деформации до e = 7 позволяет сделать структуру более однородной. Вероятностный размер уменьшается: для ванадия и ниобия он составляет 80 нм.

По данным ПЭМ построено распределение кристаллитов по размерам.

Магнитная восприимчивость твёрдых растворов Fe0,25TiSexTe2x Титов А.А.

Институт металлургии УрО РАН, 620016 Екатеринбург, ул. Амундсена, E-mail: A.A.Titov@mail.ru В данной работе выполнены исследования температурной зависимости магнитной воспри имчивости твёрдых растворов замещения Fe0,25 TiSex Te2x, полученных методом ампульного синтеза. Измерения температурной зависимости магнитной восприимчивости были проведены на SQUID-магнитометре А. В. Королёвым (ИФМ).

Экспериментальные данные аппроксимировались законом Кюри-Вейсса в парамагнитной области, причём параметры аппроксимации менялись в зависимости от выбранного темпера турного диапазона Tent Tend. Однако существует температура Tcn, такая, что при Tent Tcn параметры аппроксимации остаются постоянными. Наличие Tcn представляется возможным объяснить существованием кластеров, связанных с локальными неоднородностями распреде ления атомов железа. При повышении температуры магнитное взаимодействие внутри кластера термически подавляется, и при T Tcn на внешнее поле реагируют только не взаимодейству ющие друг с другом атомы железа.

Рассчитаны значения эффективного магнитного момента атома железа. Максимальный магнитный момент наблюдается при x = 0, 22, что может быть объяснено нескомпенсирован ным спином при спиновом расщеплении связующей и разрыхляющей орбиталей. Показано, что чисто парамагнитное состояние образцов достигается при Tcn TN. Получена кон центрационная зависимость величины Tcn, которая может быть связана с существованием кластеров железо-селен. Обнаружено антиферромагнитное упорядочение с TN 12K для 0, 15 x 0, 25. TN не имеет выраженной концентрационной зависимости.


Кинетика фазовых превращений фуллерена C при давлениях 15–50 ГПа Тихомирова Г.В., Бабушкин А.Н.

Уральский государственный университет, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: Galina.Tikhomirova@usu.ru Исследованиям фуллерена при высоких давлениях в последнее десятилетие посвящено большое число работ. Наиболее подробно изучен интервал давлений до 20 ГПа. Иссле довалась, в основном, структура различных фаз высокого давления. В большинстве работ образцы предварительно спекали при высоких давлениях и температурах, т.е. изучали факти чески новый материал, а не исходный в процессе его трансформации давлением. Хотя многие исследователи отмечали, что возникновение тех или иных фаз зависит от времени обработки давлением, процессы трансформации фаз фуллерена во времени остаются до сих пор не вы ясненными. Изучение электропроводности фуллерена в процессе его перестройки давлением и, в частности, релаксации сопротивления при фазовых переходах дает возможность учесть фактор времени при формировании фаз высокого давления. Однако электрические свойства фуллерена C60 при больших давлениях исследованы крайне недостаточно, а имеющиеся данные носят противоречивый характер.

В данной работе исследовано сопротивление исходных, предварительно необработанных образцов C60 в процессе изменения давления и/или температуры при давлениях 15–50 ГПа в интервале температур 77–450 К. Идентифицированы особенности, соответствующие извест ным из литературы фазовым превращениям фуллерена. Предложена схема последовательности фазовых превращений фуллерена под действием высоких давлений и/или температур: моле кулярный кристалл C60 (гцк-структура) полимерные 2D и 3D проводящие фазы смесь полимерных и аморфных фаз аморфная фаза. Изучена кинетика релаксации сопротивле ния C60 при изменении давления. Данные для C60 сопоставлены с проводимостью графита, исследованной при тех же условиях. Показано, что при давлениях до 50 ГПа в исследованном интервале температур «графитизации» фуллерена не происходит.

В процессе обработки давлением и температурой фуллерен испытывает последовательность фазовых превращений. Эти фазы сильно отличаются как по величине сопротивления (от сотен Ом до сотен МОм), так и по его температурной зависимости. По изменению проводимости обнаруживаются следующие превращения:

1. Переход из «диэлектрического» состояния (с сопротивлением больше 100 МОм) в проводящее. Наличие гистерезиса в барических и температурных зависимостях сопротивления указывает на то, что это фазовый переход первого рода. При не слишком большой длительности обработки давлением этот переход оказывается обратимым.

2. Переход в фазу с низким сопротивлением (200 Ом) при давлении больше 45 ГПа, который связывается с образованием полимеризованных форм фуллерена. Эта фаза является метастабильной и исчезает после длительной выдержки при этих давлениях.

3. Фаза, полученная после длительной обработки давлением и температурой, имеет полу проводниковые свойства и связывается с переходом C60 в аморфное состояние.

Определено время релаксации сопротивления фуллерена после изменения давления. Зави симость критических давлений от условий и длительности предварительной обработки фулле рена давлением и температурой, а также размытый характер фазовых переходов связываются с большой длительностью этих переходов.

Работа выполнена при частичной поддержке фонда CRDF, грант Ek–005–00–X1 в рамках Уральского НОЦ «Перспективные материалы».

Восстановление параметров атмосферы по данным теплового излучения Земли Топтыгин А.Ю., Грибанов К.Г., Захаров В.И.

Уральский Государственный Университет, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: malex@ngw.compcent.usu.ru, kgribanov@remotesensing.ru, vz@uraltc.ru Проблема роста парникового эффекта за последние 50 лет и проявления многомерных глобальных изменений на Земле становятся парадигмой нашего времени. Наблюдения пока зывают, что количество диоксида углерода (ключевого парникового газа) в атмосфере растет с нарастающей скоростью, что приводит к значительному возмущению атмосферной циркуляции, изменению климатических режимов планеты и к ежегодному росту экстремальных климатиче ских событий. Индекс экстремальных событий (наводнения, засухи, ураганы) за последние лет увеличился примерно в 40 раз в целом по планете и более чем в 60 раз в США. Поэтому мониторинг содержания парниковых газов является весьма важной и нужной задачей. Инфра красная эмиссионная спектроскопия является одним из методов наблюдения за атмосферой.

Дистанционный характер измерений позволяет получать данные в глобальном масштабе. Наи более перспективным с этой точки зрения представляется путь использования инфракрасных и микроволновых спектрометров высокого разрешения в диапазоне 0–10000 см1.

Прямой задачей теории распространения излучения в атмосфере является расчёт ИК спектра, исходя из параметров атмосферы, подстилающей поверхности и характеристик изме рительного прибора. Обратная задача — это получение параметров атмосферы (температуры, давления, количественного содержания малых газовых составляющих) и подстилающей по верхности (температура, излучательная способность) из измеренного спектра.

Задачи восстановления подразделяют по геометрии наблюдения на: анализ надирных, лимбовых и зенитных спектров. Примеры существующих спектрометров приведены в таблице.

спектральное геометрия спектральный сенсор / спутник разрешение, см диапазон, см1 наблюдений 650 – IMG / ADEOS 0.1 надир 650 – 2700 0.4 – 2. AIRS / AQUA надир 650 – TES / AURA 0.1 надир, лимб 650 – 2700 0.3 – 0. IASI / METOP–1 надир 700 – FTIR / Аляска 0.002 зенит Наиболее распространённым методом решения обратной задачи на сегодня является метод оптимальной оценки при линеаризованной прямой модели [1], также используются нелинейные алгоритмы восстановления на основе методов градиентного спуска [2] и методы, использу ющие нейросетевые технологии [3]. Для задания априорной информации в виде начальных приближений, ковариационных матриц, наборов для тренировки и проверки нейронных сетей используются как натурные измерения атмосферных параметров (самолётные, зондовые), так и расчётные данные моделей общей циркуляции атмосферы.

1. Rogers C.D., Inverse methods for atmospheric sounding, World Scientic (2000) 2. Грибанов К.Г., Захаров В.И., Ташкун С.А., Оптика атмосферы и океана, 12, 372 (1999) 3. Gribanov K.G., Zakharov V.I., ASL, 5, 1 (2003) Измерение времени жизни перегретого жидкого аргона в ультразвуковом поле Турчанинова Е.А.1, Андбаева В.Н.1,2, Кузеванова О.В. 1) Институт теплофизики УрО РАН, 620016 Екатеринбург, ул. Амундсена, 2) Уральский госуниверситет им. А.М. Горького, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: andbaeva@itp.uran.ru Данная работа посвящена измерению времени жизни перегретого жидкого аргона в есте ственных условиях и в ультразвуковом поле.

В наших опытах использован метод измерения времени жизни перегретой жидкости в «чи стой» пузырьковой камере [1]. Исследуемая жидкость объёмом 70 мм3 перегревался в верх ней части стеклянной трубки внутренним диаметром 1 мм. Нижняя часть трубки соединена с металлическим сильфоном. Давление в системе создавалось сжатым гелием и передавалось на жидкий раствор через сильфон. Заход в метастабильную область осуществлялся сбросом давления на термостатируемую жидкость. В момент окончания сброса давления запускался хронометр, который фиксировал время нахождения жидкого аргона в метастабильном состоя нии до его вскипания. После вскипания аргона в камере создавалось первоначальное давление, и процесс измерения продолжался. Среднее время жизни определялось по результатам 10 — 40 измерений.

Ультразвуковые колебания возбуждались пъезокерамикой ЦТС-19 толщиной 1,5 мм на резонансной частоте 690 кГц. Генератор синусоидальных электрических колебаний собран по схеме, описанной в [2]. Амплитуда электрического сигнала доходила 40 В. Погрешность измерения давления ±0.01 МПа, температуры ±0.03 K, амплитуды ±2 В.

Все измерения проведены по изобаре p = 1,5 МПа в интервале температур 133-136 K и частот зародышеобразования J = 105 108 м3 с1. Распределение времени ожидания вски пания при постоянных температуре, статическом давлении и амплитуде звуковых колебаний близко к пуассоновскому. Обнаружено инициирующее действие ультразвука с амплитудой электрического сигнала большей 10 В. На участке инициированного зародышеобразования время жизни уменьшается в 5 — 10 раз. Как и в естественных условиях, на температурной за висимости логарифма частоты зародышеобразования имеется пологое «плато», прилегающее к участку резкой температурной зависимости.

Работа выполнена в Институте теплофизики Уральского отделения РАН под ру ководством ст. науч. сотр. А.М. Каверина в рамках интеграционного проекта фунда ментальных исследований УрО – ДВО РАН «Акустическая кавитация в метастабиль ных 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).

Высокотемпературные структуры, некоторые свойства нестехиометрического карбида титана Уринов Ш.С., Ташметов М.Ю.

Институт ядерной физики АН РУз., 702132 Ташкент, Улугбек, ул. У.Гулямова, Узбекистан E-mail:sherkhon1980@yahoo.com Карбиды переходных металлов периодической системы характеризуются высокой твердо стью, износостойкостью, тугоплавкостью, пластичностью при высокой температуре, низкой плотностью, коррозионной и радиационной устойчивостью и широко используются в промыш ленности. Для улучшения их свойств и конструирования новых сплавов необходимо изучение физических, механических, химических свойств этих сплавов и их компонентов.


Одной из характерных особенностей карбидов является существование широкой области гомогенности. Во многих карбидах в области гомогенности происходят упорядочения ато мов внедрения. Нестехиометрия и упорядоченность атомов внедрения влияют на различные свойства и могут дать информацию о межатомных взаимодействиях, структурных изменениях, связанных с изменением дальнего порядка, и с локальными изменениями структуры. Поэто му представляет интерес исследовать взаимосвязь структуры упорядочения карбидов с их свойствами.

Одним из карбидов переходных металлов является нестехиометрический карбид титана — TiCx, который является удобным модельным объектом. Согласно теоретическим расчетам и из соображения симметрии кристаллов в карбиде титана могут присутствовать упорядо ченные фазы типа Ti2 C;

Ti3 C2 и Ti6 C5 [1]. Упорядоченная структура типа Ti2 C с кубической (пр.гр. Fd3m) и тригональной (пр.гр. R3m) элементарными ячейками обнаружены [2], а суще ствование упорядоченной структуры типа T i6 C5 экспериментально не установлено.

Величиной, из которой можно получить информацию об электронной и фононной состав ляющей теплоемкости, о плотности электронных состояний на уровне Ферми, о температуре Дебая, является теплоемкость. Теплоемкость карбидов зависят от структуры и упорядочения атомов внедрения по разному влияют на теплоемкость карбидов переходных металлов [3, 4].

Таким образом, целью настоящей работы являются экспериментальные исследования структур упорядочения и изучения низкотемпературных теплофизических характеристик кар бидов титана в зависимости от температуры (низкие).

Рентгено и нейтронодифракционными исследованиями структур TiC0.67, TiC0.66 и TiC0.65, установлены уширения и искажения некоторых, структурных и сверхструктурных отражений в TiC0.65, что может свидетельствовать об образовании тригональной (пр.гр. R3m) струк туры упорядочения. В TiC0.66 установлена температура фазового перехода типа порядок беспорядок.

Низкотемпературным исследованием теплоемкости TiC0.67, TiC0.66 определена зависи мость теплоемкости от температуры, электронная составляющая теплоемкости, плотность электронных состояний и температура Дебая в TiC0.66. Установлено, что при упорядочении теплоемкость уменьшается по сравнению с разупорядоченным состоянием.

1. Гусев А.И., Назарова С.И., Успехи физических наук, 175, 681 (2005) 2. Tashmetov M.Yu.,Em V.T., Lee C.H., Shim H.S., Choi Y.N., Lee J.S., Physica B, 311, 318 (2002) 3. Lorenzelli N., Caudron R., Landesman J.P., de Novion C.H., Solid State Commun. 59, 765 (1986) 4. Ремпель А.А., Успехи физических наук, 166, 33 (1996) Электронное строение сульфида серебра Фёдоров Д.Г.

Кемеровский государственный университет, Красная, 6, Кемерово, Россия, E-mail: Mitya00@rambler.ru Известно, что сульфид серебра Ag2 S подвергается структурному фазовому переходу. При комнатной температуре Ag2 S имеет моноклинную структуру с пространственной группой C2h ( Ag2 S) [1]. Параметры кристаллической решетки сульфида серебра имеют сле дующие значения: a=4.2310, b=9.5260, c =6.9300, = 125.48o, число формульных A A A единиц Z = 3. В этом соединении Ag2 S атомы серы образуют одну подрешетку, а атомы серебра две с неэквивалентными расстояниями Ag1 S = 2.4749, Ag2 S = 2.5474. При A A температуре выше 453 К Ag2 S переходит в кубическую структуру ( Ag2 S) [2]. Параметры решетки равны a = 4.9100, Z = 2. В структуре Ag2 S атомы серебра и серы образуют по A одной подрешетке со следующими расстояниями: Ag S=2.1261. A Расчет зонной структуры выполнен в рамках теории функционала локальной электронной плотности методом псевдопотенциала в базисе численных атомных sp3 d5 псевдоорбиталей [3].

За нуль энергии принято последнее заполненное состояние.

Анализ зонного спектра и плотности состояний Ag2 S позволяет выделить в валентной зоне две связки зон. Ширина всей валентной зоны составляет 13.66 эВ. Самая нижняя связка имеет ширину 1.51 эВ, она сформирована из s-состояний атомов серы. Вторая валентная связка Ag2 S сульфида серебра имеет ширину 7.95 эВ. В ней можно выделить две подзоны верху валентной зоны и внизу. В нижней валентной подзоне можно выделить два наибольших максимума в формировании которых участвуют d-состояния серебра. В верхнюю валентную подзону основной вклад вносят p-состояния серы.

Для более корректного определения характера химической связи и для описания межатом ного взаимодействия обратимся к картам подрешеточной и валентной электронных плотностей предложенных в работах [5, 6]. Разностная плотность определяется вычитанием из валентной кристаллической подрешеточных плотностей. В подрешетку входят атомы, связанные между собой элементами пространственной группы симметрии кристалла.

Из анализа карты валентной кристаллической и разностной плотности моноклинной струк туры в валентной кристаллической плотности максимум электронной плотности наблюдается на местах расположения атомов серебра. Минимум электронной плотности приходится на позициях между атомами. В разностной плотности заряд натекает на линию связи Ag S.

Отток заряда происходит из области расположения атомов серебра.

У кубической структуры сульфида серебра максимум электронной плотности в валентной кристаллической плотности приходится на позицию между Ag S. Второй максимум электрон ной плотности по величине находится на месте расположения серебра. Минимум электронной плотности находится в области между атомами серы.

1. R. Sadanaga, S. Sueno, Mineral. J. Jpn, 5, 124 (1967) 2. A.J. Frueh, Z. Kristallogr. 110, 136 (1958) 3. Журавлев Ю.Н., Басалаев Ю.М., Поплавной А.С. Известия вузов. Физика, 3, 96 (2000) 4. S. Kashida, N. Watanabe, T. Hasegawa, H. Iida, M. Mori, S. Savrasov. Solid State Ionics, 158, (2003) 5. Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной. ФТТ 43, 11, 1984 (2001) 6. Ю.Н. Журавлев, А.С. Поплавной. Кристаллография 47, 5, 810 (2002) Электронное строение карбонатов лития и натрия Фёдоров И.А.

Кемеровский государственный университет, 650043 Кемерово, ул. Красная, E-mail: f992a@ic.kemsu.ru В настоящей работе рассматривается электронное строение моноклинных карбонатов лития и натрия. В Li2 CO3 можно выделить по одной подрешетке лития и углерода и две неэквивалентные подрешетки кислорода. В Na2 CO3 имеется три подрешетки натрия и две кислорода.

Расчет зонной структуры выполнен в рамках теории функционала локальной электронной плотности методом псевдопотенциала в базисе численных атомных sp3 d5 псевдоорбиталей.

Была рассчитана валентная, разностная и подрешеточная электронная плотность. Разностная плотность определяется вычитанием из кристаллической плотности всех подрешеточных и может принимать как положительные, так и отрицательные значения.

Переход от лития к натрию сопровождается уширением, как всей валентной зоны, так и ее верхних областей, уменьшением ширины запрещенной зоны, изменением структуры спектра плотности состояний. Причиной этого является изменение характера гибридизации между составляющими кристаллы подрешетками.

Распределение валентной плотности указывает на наличие в кристаллах выраженной цепо чечной структуры, образованной за счет перекрывания электронных облаков соседних анионов.

Направления цепочек совпадает с линией C O1 в Li2 CO3 и O1 O1 в Na2 CO3 и они вза имно перпендикулярны. Подрешеточные плотности от атомов аниона в обоих соединениях также имеют в указанных направлениях цепочечную структуру. Распределение валентной плотности в металлических подрешетках достаточно равномерное с небольшими минимумами, приходящимися на позиции самих атомов, и максимумами в межатомной области. В решетке Li2 CO3 этот максимум приходится на точку пересечения линий с кратчайшими расстояниями Li Li = 2.700 и O2 O2 = 2.907 для двух соседних анионов. Таким образом, подре A A шетка лития участием своих валентных электронов связывает анионные цепочки между собой.

В Na2 CO3 подрешетка Na3 играет роль, аналогичную литию, т. е. связывает цепочки посред ством атомов O1 соседних анионов. Максимум плотности от подрешетки Na1 приходится на линию O2 O2 соседних анионов и она так же работает на связь цепочек. Подрешетка Na распределяет большую часть заряда в области, между соседними анионами внутри цепочки.

Установленные особенности гибридизации подрешеток находит отражение в разностной плотности. Так в Li2 CO3 заряд вытекает из области в форме -орбитали атома O1 и, ориен тированных перпендикулярно плоскости аниона, -орбиталей атомов O2. С другой стороны заряд натекает в связывающую область C O2 и за атомы кислорода, симметрично этой линии. В Na2 CO3, заряд вытекает из -области атома O2 и -области атомов O1 и, наоборот, натекает в -область O2 и -область O1. В отличии от карбоната лития переток заряда на блюдается вблизи ядра углерода. Заряд вытекает из -области перпендикулярной плоскости аниона и натекает в связывающие области C O1 с максимумом, смещенном ближе к ядру.

Таким образом, распределение разностной плотности свидетельствует о различном характере химической связи в карбонатах лития и натрия.

Проведенные теоретические исследования электронного строения карбонатов лития и натрия позволили установить, что, несмотря на наличие общего аниона, энергетический спектр и зарядовая плотность в этих соединениях различаются. Очевидно, следует ожидать заметных отличий в физических и физико-химических свойствах этих соединений.

Электрические свойства AgGeAsS0.3Se2.7 и AgGeAsS0.9Se2. Филиппов А.Л., Чернецов Е.М., Хейфец О.Л., Мельникова Н.В.

Уральский Госуниверситет, 620083 Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: olga.kobeleva@usu.ru Развитие современной криоэлектроники требует создания новых полупроводниковых ма териалов с низкими температурами начала ионного переноса. В последние годы в Лаборатории Физики экстремальных воздействий на вещество УрГУ были проведены исследования раз нообразных многокомпонентных халькогенидов серебра и меди [1-2]. Наиболее интересные свойства были обнаружены у соединений AgGeAsS3 и AgGeAsSe3. В связи с этим, для иссле дования возможности получения в классе сложных халькогенидов соединений, обладающих более низкими температурами начала ионного переноса были синтезированы пятикомпонент ные халькогениды AgGeAsS3x Se3(1x) (x = 0.1, 0.3) и исследованы их электрические свойства и зависимость свойств от стехиометрии.

Оригинальная методика синтеза сложных многокомпонентных халькогенидов позволяет получать однофазные соединения заданного состава. Полученные соединения имеют серый цвет и металлический блеск. Исследование электрических свойств синтезированных соеди нений проводилось методом импедансной спектроскопии. Доля ионной проводимости опре делялась из измерений с использованием несимметричной ячейки Вагнера и из измерений с ионными фильтрами Ag4 RbI5.

Частотные зависимости полного комплексного сопротивления соединений были иссле дованы при температуре 300К в диапазоне частот 100Гц-100кГц. Годографы импеданса при нормальном давлении характеризуются наличием двух четко разделяющихся областей - низ кочастотной (электродные процессы) и высокочастотной (процессы в объеме образца). После анализа годографов импеданса для исследований электропроводности и диэлектрической проницаемости была выбрана частота 1592Гц, которая относится к области частот, характери зующих свойства образца. Электропроводность и диэлектрическая проницаемость исследова лись в ячейке с медными электродами. Диэлектрическая проницаемость рассчитывалась из значений емкости, измеренной по параллельной схеме замещения.

Температурные зависимости электропроводности и диэлектрической проницаемости об разца с x = 0.1 имеют вид, характерный для ионных проводников.

На температурных зависимостях электропроводности и диэлектрической проницаемости соединения с x = 0.3 обнаружены фазовые переходы. Фазовые переходы связаны либо с изме нением структуры образца либо с перестройкой в электронной подсистеме. Энергия активации до фазового перехода и после него различна. Область температур резкого роста диэлектри ческой проницаемости частично совпадает с областью смены энергии активации. В связи с этим, смена энергии активации была интерпретирована как смена механизма проводимости с электронного (до фазового перехода) на ионный механизм проводимости. Это подтверждается измерением доли ионной проводимости по методу Вагнера при T = 300К.

Проводимость исследованных соединений по порядку величины такая же, как у соединений, содержащих только серу или селен. Замена в соединениях AgGeAsS3x Se3(1x) сурьмы на мышьяк приводит к появлению фазовых переходов.

Исследования выполнены при частичной финансовой поддержке CRDF (Ek–005–X1), гранта CRDF и Министерства Образования РФ (BRHE, Post Doctoral Fellowship, award EK–005–X1, annex 7, № Y1–05–09).

1. E.R.Baranova et al. Solid State Ionics, 124, 255 (1999) 2. E.R.Baranova et al. Solid State Ionics, 146, 415 (2002) Исследование прочности сплавов при всестороннем растяжении методом квазиодномерного ударно-волнового нагружения Хейфец А.Э., Хомская И.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620041 Екатеринбург, ул. С.Ковалевской, E-mail: kheifetz@imp.uran.ru Ударно-волновое нагружение металлических образцов сходящимися сферическими и ква зисферическими ударными волнами приводит к эффекту кумуляции энергии. По мере движения ударных волн к центру фокусировки величина давления в ударной волне возрастает. Соответ ственно, увеличивается плотность энергии, вводимой в материал образца. Вследствие того, что основная часть энергии ударной волны оказывается сосредоточенной в центре нагруженного образца, разгрузка сопровождается всесторонним растяжением материала — процесс проте кает так же, как в случае, если бы в центре образца в момент фокусировки произошел взрыв.

При больших плотностях вводимой энергии для сохранения образца разгрузку искусствен но замедляют. В результате образец испытывает значительную деформацию всестороннего растяжения, которую практически невозможно экспериментально получить другим способом.

Таким образом, нагружение сферических образцов сходящимися ударными волнами является уникальным инструментом для экспериментального изучения свойств металлов и сплавов при всестороннем растяжении.

В данной работе определялась прочность латуни Cu-37 вес.% Zn с исходной ( + )– структурой и стали Ст 3 с исходной феррито-перлитной структурой в условиях всестороннего растяжения. Для исследования были использованы нагруженные образцы, в которых фиксиро вались начальные стадии разрушения, то есть, имело место образование центральной полости и радиальных трещин. Величина деформации в произвольной точке образца рассчитывалась по величине центральной полости с учетом сохранения объёма вещества. На характерном радиусе возникновения радиальных трещин деформация была такова, что растягивающие напряжения привели к нарушению сплошности материала, то есть, превысили предел прочности. Величина развиваемых при этом напряжений, оцененная по экстраполяции кривой холодного сжатия меди [1] в область отрицательных давлений, для латуни составляет 1500–2000 МПа, то есть, близка к максимальной измеренной прочности меди [2] и на порядок превосходит статический предел прочности латуни (250 МПа) [3]. Прочность стали составляет 20 000 МПа, то есть на порядок выше прочности латуни.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы.

Прочность металлов и сплавов при деформации всестороннего растяжения существенно выше, чем при других видах деформации.

Предложенный нами метод определения прочности при всестороннем растяжении очевид ным образом обобщается на широкий класс конструкционных материалов.

Несмотря на то, что метод является динамическим, получаемые с его помощью результаты не должны существенно отличаться от аналогичных результатов, полученных в статических условиях, так как при всестороннем растяжении нет процессов, требующих длительной релак сации — атомы смещаются на расстояния порядка межатомных.

Работа выполнена в рамках Программы Президиума РАН (2005 г.) «Теплофизика и меха ника интенсивных энергетических воздействий».

1. Trunin R.F., Gudarenko L.F., Zhernokletov M.V., Simakov G.V., Experimental data on shock com pressibility and adiabatic expansion of condensed substances, RFNC, Sarov (2001) 2. Бокштейн С.З., Строение и свойства металлических сплавов, М.: Металлургия (1971) 3. Пресняков А.А., Червякова В.В., Дуйсемалиев У.К., Новиков А.В. Латуни. Превращения в твердом состоянии и технологические свойства, М.: Металлургия (1969) Годографы импеданса AgP bSbS3 при давлениях 10-45ГПа Хейфец О.Л., Бабушкин А.Н.

Уральский Госуниверситет, 620083 Екатеринбург, пр.Ленина, E-mail: olga.kobeleva@usu.ru В работе проведены исследования импеданса сложного халькогенида AgPbSbS3 при давлениях 10 45ГПа.

Синтезированное на кафедре физики низких тем ператур соединение AgPbSbS3 обладает моноклин ной сингонией с параметрами элементарной ячейки a = 0.752 нм;

b = 1.334 нм;

c = 0.589 нм;

= 91, 17 [1].

При нормальном давлении AgPbSbS3 является ионным проводником с областью температур начала ионного переноса 300-350К. Соединение имеет серый цвет и металлический блеск. Годограф импеданса при нор мальном давлении характеризуется наличием двух чет Рис. 1: Годографы импеданса AgPbSbS3 при ко разделяющихся областей — низкочастотной (элек тродные процессы) и высокочастотной (процессы в разных давлениях.

объеме образца).

Для генерации давлений до 50 ГПа использовали камеру высокого давления с наковальня ми типа «закруглённый конус — плоскость» из искусственных поликристаллических алмазов «карбонадо» [2]. Электрические свойства образца исследовались методом импедансной спек троскопии в области частот 10Гц–800кГц на установке IM6 Zahner Electric installation. При анализе результатов учитывался вклад импеданса наковален в общий импеданс. Для описа ния результатов была предложена схема, в которую были введены элементы, описывающие различные процессы, происходящие в образце (сопротивления, емкости, элемент постоянной фазы).

Были получены годографы импеданса при давлениях 10ГПа–45ГПa и исследованы за висимости проводимости от частоты (см. Рис.1). Исследован гистерезис проводимости при постепенном снятии нагрузки с образца. Было проанализировано влияние границы элек трод/образец при различных давлениях. Из анализа вида годографа, барических зависимостей тангенса угла диэлектрических потерь и сопротивления на постоянном и переменном токе зависимостей были определены области существования в соединениях фазовых переходов.

Было обнаружено, что при давлении 37.1 ГПа образец разлагается с появлением новой фазы. При увеличении давления наблюдается уменьшение проводимости.

Исследования выполнены при частичной финансовой поддержке CRDF (Ek–005–X–1), гранта CRDF и Министерства Образования РФ (BRHE, Post Doctoral Fellowship, award EK–005–X1, annex 7, № Y–1–05–09).

1. Baranova E.R. et.al. Solid State Ionics, 146, 415 (2002) 2. Verechagin L.F., Yakovlev E.N., Stepanov G.N., et.al. JETF Lett., 16, 240 (1972) Исследование магнитного фазового перехода в модели железо-ванадиевой сверхрешетки методами вычислительной физики Хизриев К.Ш., Муртазаев А.К.

Институт физики Дагестанского научного центра РАН, 367003 Махачкала, ул. М.Ярагского, E-mail: khizriev@iwt.ru Удобным объектом для изучения критического поведения и эффектов, связанных с размер ностью системы, в многослойных структурах являются сверхрешетки Fe / V с тонкими слоями железа. Минимальная толщина пленки Fe, при которой она остается магнитной, составляет два атомных слоя, причем температура Кюри зависит от толщины слоев ванадия.



Pages:     | 1 | 2 || 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.