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 || 3 |

«Уральское отделение РАН Институт физики металлов УрО РАН V Молодежный семинар по проблемам физики конденсированного состояния вещества ...»

-- [ Страница 2 ] --

1. Babanov Yu.A., Shvetsov V.R., J de Phys., 47, N 12 (1986) ИССЛЕДОВАНИЕТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ И ДИСЛОКАЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ РАЗНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ИСПЫТАНИЯ УПОРЯДОЧЕННОГО СПЛАВА FEPD Кругликов Н.А., Антонова О.В., Гринберг Б.А., Волков А.Ю., Клементьева О.С., Богомолов В.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: nick@imp.uran.ru Проведены механические испытания поликристаллов упорядоченного сплава FePd (со сверхструктурой L10 ) в интервале температур 20-6000 С. Обнаружена немонотонная за висимость предела текучести от температуры. Изучена дислокационная структура этого сплава после деформации на 1% поликристаллов и монокристаллов при комнатной тем пературе, 1000 С и 2000 С. Показано, что деформация осуществляется как за счет скольже ния дислокаций, так и за счет активного двойникования. Причем, включение двойнико вания, по-видимому, создает легкий канал деформации, что отражается на температурной зависимости предела текучести.

Выявлены дислокационные конфигурации типа “дерево” (винтовые сверхструктурные дислокации с вектором Бюргерса 101, которые провзаимодействовали с одиночными дислокациями). При температурах 1000 С на поликристаллах и 2000 С на монокристаллах наблюдались прямолинейные сверхструктурные дислокации, что указывает на их возмож ную блокировку и связь с аномальной зависимостью предела текучести.

При дополнительном отжиге образцов 2000 С в течение 1 часа, деформированных при комнатной температуре и 2000 С наблюдалась более высокая плотность прямолинейных и достаточно протяженных дислокаций, что свидетельствует в пользу термоактивированной блокировки дислокаций.

Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 02-03-32150, № 03 02-16315.

1. Волков А.Ю., Гринберг Б.А., Кругликов Н.А., Родионова Л.А., Гущин Г.М., Сахан ская И.Н., Власова Н.И., Филиппов Ю.И., ФММ, 95, 4, (2003).

2. Greenberg B.A., Kruglikov N.A., Rodionova L.A., Volkov A.Yu., Grokhovskaya L.G., Gushchin G.M., Sakhanskaya I.N., Platinum Metals Review, 2, 46, (2003).

3. Антонова О.В., Волков А.Ю., Гринберг Б.А., Кругликов Н.А., Родионова Л.А., Кле ментьева О.С., Богомолов В.В., Мурашко М.Ю., Изв. РАН. Сер. физ. – в печати.

МАГНИТНЫЕ ND x Y1x CO СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ Куликов Ю.А., Ермоленко А.С., Мушников Н.В.

Институт физики металлов, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 18.

Изучены магнитные свойства соединений Nd x Y1x Co5. Показа но, что магнитокристаллическая анизотропия изменяется резко с составом “x” (см. рис. 1, слева).

Соединение NdCo5 имеет магни токристаллическую анизотропию типа легкая плоскость. Соедине ние YCo5 имеет магнитокристал Рис. 1: Кривые намагничивания вдоль оси “с” для лическую анизотропию типа лег Nd x Y1x Co5, где х=0.3, 0.4, 0.6, 0.8, 0.9, 1.0, измеренные кая ось. При замещении Nd на при 4.2 К. Точки - эксперимент, сплошные кривые - расчет Y меняются магнитные свойства, (слева). Концентрационная зависимость параметра обмен- которые включают спиновую пе ного взаимодействия Nd-Co (справа). реориентацию и магнитные пере ходы первого рода (FOMP). Для качественного описания их была предложена квантово механическая модель, в которой, в отличие от других работ [1,2], параметры кристалли ческого электрического взаимодействия с температурой и концентрацией не меняются, а параметр обменного взаимодействия Nd-Co зависит от концентрации “x”. Показано, что с уменьшением концентрации “x” параметр обменного взаимодействия Nd-Co растет по экспоненте (см. рис. 1, справа). Такое изменение параметра обменного взаимодействия объясняется тем, что при замещении Nd на Y происходит изменение расстояний меж ду атомами Nd и Co, что приводит к увеличению обменного взаимодействия магнитных моментов атомов Nd и Co. Такая идея была предложена в работах [3,4]. Показано, что расчет хорошо согласуется с экспериментом (см. рис. 1, слева).

1. Han Xiu-feng, Zhao Tie-song and Jin Han-min, JMMM, 102 (1991) 151-158.

2. X. R. Huang, Z. S. Li and H. M. Jin, JMMM, 128 (1993) 73-78.

3. Zhao Tie-song, Jin Han-min and Chen Hong, Physic Review B, 43 ( 1991 ) 8593-8598.

4. E. Belorizky, M. A Fremy and D. Givord, J. Appl. Phys. 61 (1987) 3971-3973.

ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ АЛЮМИНИДОВ ZR ПРИ ВЗРЫВНОМ НАГРУЖЕНИИ СПЛАВОВ AL-2%ZR Ленникова И.П., Башлыков Д.В.

ИФМ УрО РАН, 620219, г. Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, Целью данной работы являются изучение влияния интенсивных внешних воздействий на морфологию, кристаллическую структуру и химический состав алюминидов циркония, находящихся в двухфазном сплаве Al-2%Zr.

Ранее было показано, что одним из эффективных методов воздействия на структу ру и свойства Al-Zr сплавов являются такие методы как быстрая закалка расплава [1], интенсивная пластическая деформация методом кручения в наковальнях Бриджмена [2], а также взрывное нагружение сферическими ударно-изоэнтропическими волнами [3,4].

Последнее приобретает особое значение, т.к. позволяет получать массивные образцы с нетрадиционными свойствам. Согласно данным [3,4], при определенных режимах нагру жения удалось реализовать такие температурно-деформационные условия, которые обес печили плавление всего объема шара диаметром 40 мм. Таким образом стало возможным изучение особенностей фазовых превращений не только в Al матрице, но и в тугоплавких алюминидах циркония.

Методами электронной микроскопии, рентгеноструктурного и рентгеноспектрально го анализов изучены морфология кристаллов, их химический состав и кристаллическая структура после интенсивного ударного воздействия.

Наблюдаемые результаты сравнивались с данными, полученными при быстрой закалке и сдвиге под давлением. Обнаружено, что вместо стабильных алюминидов с тетрагональ ной решеткой DO23, имеющих форму пластин, в области плавления шара, после кристал лизации формируются метастабильные алюминиды с кубической решеткой типа L12. Их размеры и форма в виде неправильных кубоидов близки к соответствующим характери стикам метастабильных алюминидов Al3 Zr, полученных быстрой закалкой при скорости охлаждения 104 К/с. Химический состав фазы соответствует стехиометрии Al6 Zr, что отличает ее от алюминидов, полученных при быстрой закалке.

Работа выполнена при финансовой поддержке научной школы НШ – 778.2003. 1. Brodova I.G., Bashlikov D.V., Polents L.V., ChikovaO.A., J. Material Sience and Engine ering A., p. 136-139 (1997).

2. Бродова И.Г., Столяров В.В., Манухин А.Б., и др., ФММ, 91,N 5, с. 68-74 (2001).

3. Козлов Е.А., Бродова И.Г., Абашкин Е.В., Башлыков Д.В., ФММ, 87, N 3, с. 34- (1999).

4. Башлыков Д.В., Бродова И.Г., Козлов Е.А., Программа и тезисы докладов. III Меж дународная конференция Фазовые превращения при высоких давлениях. Черного ловка с. 22 (2004).

ПРИМЕНЕНИЕ МЁССБАУЭРОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ АНАЛИЗА СПОСОБНОСТИ РЯДА ОКСИДОВ К УПРОЧНЕНИЮ РАЗЛИЧНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ МАТРИЦ Литвинов А.В., Мукосеев А.Г.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: litvinov@imp.uran.ru Механосинтез относится к неравновесным фазовым превращениям и может иметь ме сто при температурах вблизи комнатной или ниже, но при этом, в отличие от мартенсит ных, с диффузией атомов на значительные расстояния. При создании в ходе механохими ческого сплавления новых материалов, в частности, с использованием оксидов металлов, перспективным является применение метода сдвига под давлением (СД). Этот метод име ет преимущество наведения сильных пластических деформаций в объемных образцах без нарушения сплошности структуры, а также позволяет контролировать состав образца и получать наноразмерные пересыщенные твердые растворы, - основу соединений с уни кальными физическими, магнитными и механическими свойствами.

При воздействии СД ионы кислорода, не покидая объема образца, из оксидов мо гут транспортироваться в металл. В связи с этим представляет интерес деформационно индуцированное перераспределение кислорода в матрицах металлов с образованием твер дых растворов и новых оксидов, создающих комплекс свойств oxide dispersion strength alloys (ODS-сплавов).

Целью настоящей работы являлся анализ с помощью эффекта Мёссбауэра структурно фазовых превращений, имеющих место при создании путем СД компактированных образ цов. Исходными веществами являлись матрицы металлов (Fe, Zr и Cr) и сплавов (Fe-Y-Ti и H36) и оксиды (Fe2 O3, ZrO2, Y2 O3, TiO2, CuO). Установлено, что на процессы фазовых переходов, результатом чего был распад гематита Fe2 O3 и образование интерметаллидов и восстановление железа, оказывают влияние как физические, так и химические аспекты.

Низкая устойчивость оксида железа к воздействию сильных пластических деформа ций обусловлена слабыми силами связи в решетке данного оксида в противоположность оксидам иттрия и титана, эксперименты с которыми практически не привели к насыще нию кислородом матриц железа. С другой стороны, в случае систем "сплав-оксид же леза"важным фактором растворения кислорода в матрице стала химическая активность легирующих элементов, подвергшихся окислению в процессе механосплавления и после дующего отжига, что подтверждено рентгеновской спектроскопией.

В результате электронно-микроскопических исследований установлено, что сплавы имеют субмикрокристаллическую структуру, а в матрице отчетливо наблюдаются выделе ния упрочняющих оксидов. Таки образом, был сделан вывод о возможности получения с помощью механолегирования кислородсодержащих новых материалов и раскрыты законо мерности фазовых превращений, их механизм и кинетика.

ДИНАМИКА МАГНИТНОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ В ОБЛАСТИ ПЛОСКОГО МАГНИТНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ Ломакина И.Ю.

Башкирский государственный университет, 450074, Уфа, ул. Фрунзе, E-mail: LomakinaIY@ic.bashedu.ru Известно, что динамика одномерных магнитных неоднородностей в слабых фер ромагнетиках, когда вектор намагниченно сти лежит в определенной кристаллогра фической плоскости, и его ориентация за дается одним углом, описывается урав нением sin-Гордона [1, 2]. При описании нелинейной динамики одномерных магнит ных неоднородностей в таком уравнении Рис. 1: (, h)-диаграмма. A – область распа- возникают слагаемые, не позволяющие при да первоначальной магнитной неоднородности на менять методы точного интегрирования.

две 180-градусные стенки, B – область разруше- Эволюцию зародыша новой фазы в виде ния, C – область перехода в стационарное состо малоамплитудного бризера с учетом зату яние: a) в отсутствие ПМВ, b) k=0.1, l=4.

хания, внешнего магнитного поля h в об ласти плоского магнитного включения (ПМВ) в образце можно исследовать с помощью уравнения + sin = + 2h sin (/2) + f () sin где = 2, f () = k[( + l/2) ( l/2)], – ступенчатая функция Хевисайда, k – относительная величина разности констант магнитной анизотропии в области ПМВ и вне ее, l – ширина ПМВ в единицах ширины 180-градусной доменной стенки.

В настоящей работе влияние параметров дефекта на динамику одномерной магнитной неоднородности в форме бризера невозмущенного уравнения sin-Гордон проанализировано в рамках теории возмущений [3,4], то есть, когда величины затухания, внешнего поля и дефекта анизотропии малы.

В случае отсутствия ПМВ, в зависимости от соотношений величин внешнего магнит ного поля и затухания, первоначальная магнитная неоднородность может либо эволюци онировать в домен обратной намагниченности, либо релаксировать в основное состояние, либо перейти в стационарную магнитную неоднородность (Рис. 1а). Показано, что нали чие “дефекта анизотропии” в области ПМВ может существенно сдвигать области распада бризера на 180-градусные доменные границы, его коллапса и перехода в статическую неоднородность на плоскости (, h) (Рис. 1b).

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ, проект № 04-02-16424.

1. Звездин А.К. Письма в ЖЭТФ, 29, 605 (1979).

2. Барьяхтар В.Г., Иванов Б.А., Сукстанский А.А. ЖЭТФ, 78, 1509 (1980).

3. McLaughlin D.W., Scott A.C. Phys. Rev., 18, 1653 (1978).

4. Kitchenside P.W., Mason A.L., Bullough R.K., Caudrey P.J., в кн. Solitons and Conden ced Matter Physics (1978).

МАГНИТНАЯ СТРУКТУРА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ CE2 FE15.3 M1.7 И LU2 FE15.3 M1.7 (M = AL,SI) Лукоянов А.В.1,2, Некрасов И.А.1, Анисимов В.И.1, Кузьмин Ю.И.1, Князев Ю.В.1, Кучин А.Г. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 2) Уральский государственный технический университет, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, E-mail: lukoyanov@optics.imp.uran.ru Соединения класса R2 Fe17 (R редкая земля) используются в качестве постоянных магнитов. Для увеличения температуры Кюри в соединение вводится небольшое количе ство примеси p-элементов (Al, S i, B, N и др.) В случае Lu и Ce внесение легких примесей приводит к переходу геликоидального антиферромагнетика в коллинеарный ферромагне тик [1]. Оптические свойства и электронная структура были раннее исследованы только для соединения Ce2 Fe17 [2].

Электронная структура соединений Ce2 Fe17, Ce2 Fe15.3 M1.7, Lu2 Fe17 и Lu2 Fe15.3 M1.7 (M = Al, S i) была рассчитана в приближении локальной спиновой плотности (LSDA) в пакете программ TB-LMTO-ASA [3]. Для первой зоны Бриллюэна была использована сетка k-точек. В базис были включены 6s, 6p, 5d и 4 f состояния редких земель, для Fe - 4s, 4p, 3d. Для полного заполнения объема элементарной ячейки атомными сферами были введены пустые сферы. Соединения Lu2 Fe15.3 M1.7 содержат две формульные единицы на ячейку, Ce2 Fe15.3 M1.7 одну. В результате расчета магнитные моменты ионов железа составили порядка 2.2 µB в зависимости от классов ионов (все моменты сонаправлены) и антиферромагнитные к ним моменты ионов Lu -0.2 µB и Ce -0.6 µB. Для всех соединений были рассчитаны параметры обменного взаимодействия ионов Fe для модели Гайзенберга в предположении локализованных магнитных моментов железа [4].

Оптические постоянные для Ce2 Fe15.3 M1.7 и Lu2 Fe15.3 M1.7 (M = Al, S i) измерялись по ляриметрическим способом. Дисперсии межзонного вклада в оптическую проводимость анализировались на основе сверток парциальных плотностей состояний на каждом уз ле с учетом правил отбора по квантовым числам (по аналогии с работой [2]). Следует отметить хорошее согласие рассчитанных кривых и результатов измерений оптической проводимости. Для соединений Lu2 Fe15.3 M1.7 (M = Al, S i) и Lu2 Fe17 доминирующим явля ется вклад d-p переходов, переходы f d характера вносят малый вклад в интервале 4- эВ. В соединения Ce2 Fe15.3 M1.7 (M = Al, S i) и Ce2 Fe17 спин-поляризованный расчет пока зал больший вклад d-p переходов (чем по результатам расчета без спиновой поляризации [2]), в тоже время, f d переходы дают значительный вклад в проводимость в интервале 0-6 эВ.

1. Кучин А.Г., Ермоленко А.С., Храбров В.И., ФММ 86, 74 (1998).

2. Некрасов И.А., Князев Ю.В., Кузьмин Ю.И., Кучин А.Г., Анисимов В.И., ФММ 97, 13 (2004).

3. Andersen O.K., Phys. Rev. B 12, 3060 (1975).

4. Anisimov V.I., Aryasetiawan F., and Lichtenstein A.I., J. Phys.: Condens. Matter 9, 767 (1997).

ВЛИЯНИЕ ГРАДИЕНТА ПЛАНАРНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДРЕЙФ ПОЛОСОВЫХ ДОМЕНОВ Лысов М.С., Памятных Л.А., Кандаурова Г.С.

НИИ Физики и прикладной математики УрГУ, 620219, Екатеринбург, ул. Ленина, E-mail: lysovm@mail.ru Исследование влияния градиента поля H на || дрейф полосовых доменов на кристалле-пластине феррита-граната (T bErGd)3 (FeAl)5 O12 с ориентаци ей плоскости (111) проводилось в системе, состоя щей из двух катушек: катушки вертикального пе ременного магнитного поля и катушки горизонталь H, Oe ного поля с сердечником имеющим такой профиль, при котором обеспечивался максимальный градиент 5 поля в центре катушки. Как видно из таблицы 1 с изменением тока в катушке горизонтального поля, величина градиента поля меняется почти линейно.

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2. На опыте была установлена область существова f, kHz ния дрейфа в координатах: амплитуда – частота пе ременного магнитного поля. На рис. 1 это область (1), она была получена при grad H|| = 0. Оказа Рис. 1: Зависимость ширины области существования дрейфа в вертикальном лось, что при увеличении градиента поля от 0 до поле от величины градиента поля в 4,1 kOe/cm область существования дрейфа домен плоскости пластины. В отсутствие grad ных границ сужалась до 0 (рис. 1). При градиентах H (1), grad H = 1.5 kOe/cm (2), grad H поля свыше 4,1 kOe/cm дрейф доменных границ = 2.7 kOe/cm (3), grad H = 4.1 kOe/cm не мог быть вызван ни при одной технически до (4).

ступной амплитуде переменного магнитного поля в диапазоне частот 0 – 10kHz.

I, A Grad H, kOe/cm 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Таблица 1: Зависимость градиента поля от тока в катушке горизонтального поля.

1. Драгошанский Ю.Н., Хан Е.Б., Зайкова В.А. ФММ, т.39, в. 2, с 289 (1975).

2. Барьяхтар В.Г., Горобец Ю.Г., Денисов С.И. ЖЭТФ, т. 98 вып. 4(10), с. 1345 (1990).

ВЛИЯНИЕ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ НА ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИНТЕРКАЛИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ CR 0,5 TI(SE 1x TE x ) Мартьянова И.А., Кочнев Е.А.

Уральский государственный университет имени А.М. Горького, Екатеринбург, 620038, пр. Ленина, Проведенные ранее исследования и полученные результаты показывают, что при ана лизе механизмов формирования физических свойств интеркалированных соединений необ ходимо принимать во внимание не только различие в электронном строении внедряемых атомов 3d-элементов, но и характерные особенности матриц, используемых для интерка лирования.

В данной работе представлены результаты экспериментальных исследований электри ческих и магнитных характеристик интеркалированных хромом смешанных фаз дихаль когенидов титана Cr0,5 Ti(Se1x Te x )2, где x меняется от 0 до 1. Обнаружено, что при последовательном замещении атомов селена атомами теллура происходит смена метал лического характера проводимости на активационный. Концентрационная зависимость электросопротивления коррелирует со степенью и величиной статических и динамиче ских искажений, приводящих к изменению симметрии и вызванных замещением атомов халькогена.

При исследовании магнитных свойств данных соединений было установлено, что маг нитная восприимчивость во всей рассмотренной нами температурной области имеет пара магнитный характер. Знак постоянной Вейсса положительный для всех составов позволил сделать вывод о преобладании ферромагнитных взаимодействий между атомами. Однако концентрационная зависимость этой величины, а также других магнитных характери стик (магнитная восприимчивость, эффективный магнитный момент) имеет немонотон ный, сложный характер. Возможно, это связано с нарушением периодичности расположе ния атомов хрома в Ван дер Ваальсовых щелях, а также с разупорядочением в слоях TiX из-за наличия атомов халькогена разного сорта.

ТВЕРДЫЕ TI1x CR x X2, X = S, SE, TE РАСТВОРЫ ЗАМЕЩЕНИЯ В СИСТЕМАХ Меренцов А.И.1,2, Титов А.Н. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, 2) Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 620083, Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: alex_fisik@mail.ru Интеркалация дихалькогенидов титана переходными металлами и, в частности, Cr, приводит к значительному снижению проводимости [1]. В ряде случаев наблюдается воз никновение щели плотности состояний на уровне Ферми [2]. Одним из объяснений такого эффекта является образование ковалентных центров Ti – M – Ti, М – интеркалирован ный металл, действующих как ловушка для свободных электронов. Альтернативным объ яснением может служить Андерсоновская локализация, связанная с неупорядоченностью или высокой дефектностью в подрешётке интеркаланта. Выбор между этими моделями может быть сделан путём сравнения электрических свойств дихалькогенидов титана, ин теркалированных переходными металлами, где возможно образование центров-ловушек, и соединений, в которых тот же самый металл не интеркалируется, но замещает Ti в решётке-матрице. В последнем случае можно задать ту же самую степень беспорядка, что и в интеркалатах, но без возможности формирования ковалентных центров.

Проблема, встающая на пути описанного эксперимента, заключается в том, что твёр дые растворы типа Ti1x M x X2 до сих пор не синтезировались. Соответственно, неизвестны ни интервал концентраций, доступных для замещения, ни структура образующихся твёр дых растворов, ни температуры возможных упорядочений в обеих металлических подре шётках.

Настоящая работа представляет собой первый шаг в решении этой проблемы. Син тезированы твёрдые растворы замещения Ti1x Cr x X2 для X = S, Se, Te;

x = 0.25, 0.5, 0.75. Предел замещения был выбран из следующих соображений: известно, что Cr, бу дучи интеркалированным в TiX2, демонстрирует состояние Cr3+ ;

можно ожидать, что в случае замещения он также будет обладать таким состоянием, тогда предел устойчивости твёрдого раствора Ti1x Cr x X2 требует наличия не менее четырёх электронов в расчёте на элементарную ячейку, отданных металлом халькогену. Это условие может быть реализо вано для состава Ti4+ Cr3+ X2.

0.25 0. Исследована структура полученных твёрдых растворов. Выращены монокристаллы, пригодные для кинетических измерений. В диапазоне 77-300 К выполнено исследование проводимости указанных соединений. Обнаружено, что температурная зависимость прово димости вдоль и поперёк слоёв имеет одинаковый характер, что приписывается роли вин товых дислокаций роста. Подтверждение этому было получено при исследовании влияния нагрузки на подобные соединения. Полученные результаты указывают на существенную разницу между интеркалатными соединениями и твёрдыми растворами, приписываемую роли ковалентных центров в формировании электронной структуры интеркалатов.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 02-03-32959 и № 04-03-96083 р2004.

1. A. Titov, S. Titova, M. Neumann, V. Pleschev, Yu. Yarmoshenko, L. Krasavin, A.

Dolgoshein, A. Kuranov. Mol. Cryst. Liq. Cryst. 311, 161 (1998).

2. A.N. Titov, A.V. Kuranov, V.G. Pleschev, Yu.M. Yarmoshenko, M.V. Yablonskikh, A.V.

Postnikov, S. Plogmann, M. Neumann, A.V. Ezhov, and E.Z. Kurmaev. Phys. Rev. B 63, 035106 (2001).

ЗАВИСИМОСТЬ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ LAMNO 3 ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ Можегоров А.А., Гончарь Л.Э., Никифоров А.Е.

Уральский государственный университет им. А.М. Горького, 620083 г. Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: a_mozhegorov@mail.ru Исследованию магнитных свойств манганитов в последнее время посвящается много работ, как экспериментальных, так и теоретических. Это связано не только с открыти ем эффекта КМС в этих соединениях, но и с последовавшим далее открытием сильной взаимосвязи кристаллической, орбитальной, зарядовой и магнитной подсистем.

Настоящая работа выполнена с целью изучения температурного поведения чистого манганита лантана при приложении к нему гидростатического давления. Температурные зависимости намагниченности и резонансных частот в этом соединении ранее исследова лись, в основном, экспериментально [1-3]. В нашей работе, на основе полученной ранее модели [4], включающей орбитально-зависимые обменное взаимодействие и одноионную анизотропию, построены температурные зависимости намагниченности и частот магнит ного резонанса в модели среднего поля. Эти зависимости, с учетом завышения темпе ратуры Нееля в модели, хорошо описывают экспериментальные данные [1-3], объясняя при этом наличие расщепления частот АФМР без внешнего магнитного поля, а также исчезновение этого расщепления вблизи температуре Нееля [3]. Кроме того, проведено исследование поведение магнитных свойств LaMnO3 под гидростатическим давлением и получены фазовые диаграммы H-p, H-T при различных направления магнитного поля.

При включении внешнего магнитного поля особенных интерес в чистых манганитах представляет направление вдоль оси x (в обозначениях Pnma), поскольку в этом направ лении происходит спин-флоп переход [2, 4]. При увеличении температуры происходит уменьшение среднего поля, действующего на упорядоченные магнитные моменты, поэтому ожидается слабое уменьшение критического поля спин-флоп перехода. При увеличении внешнего магнитного поля, в свою очередь уменьшается и температура Нееля. На осно вании расчета построена фазовая диаграмма Н-Т для чистого манганита при направлении поля вдоль основных кристаллографических осей (a, b, c).

Работа поддержана грантами CRDF REC-005 и РФФИ № 02-02- 1. Moussa F., Hennion M., Rodriguez-Carvajal J., Moudden H., Pinsard L., Revcolevschi A. Phys. Rev. B 54, p. 15149-15155 (1996).

2. Endoh Y., Hirota K. J. Phys. Soc. Jap. 66, p. 2264-2267 (1997).

3. Ivanov V. Yu., Travkin V. D., Mukhin A. A. et al. J. Appl. Phys. 83, p. 7180- (1998).

4. Гончарь Л. Э., Никифоров А. Е., Попов С. Э. ЖЭТФ 118, стр. 1411-1420 (2000).

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СХЕМА ДЛЯ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОННЫХ СВОЙСТВ СИЛЬНОКОРРЕЛИРОВАННЫХ СИСТЕМ В ПОЛНОМ ОРБИТАЛЬНОМ БАЗИСЕ Некрасов И.А.1, Кондаков Д.Е.1, Кожевников А.В.1, Пчелкина З.В.1, Анисимов В.И.1, Ален Д.2, Мо C.-К.2, Kим Х.-Д.3, Meткальф П.4, Суга С.5, Секияма A.6, Keллер Г.7, Леонов И.7, Рен Ш.7, Фольхардт Д. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620219 Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: nekrasov@optics.imp.uran.ru 2) Randall Laboratory of Physics, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109 USA 3) Pohang Accelerator Laboratory, Pohang 790-784, Korea 4) Department of Physics, Purdue University, West Lafayette, IN 47907 USA 5) Division of Materials, Osaka University Toyonaka, Osaka 560-8531 Japan 6) Graduate School of Engineering Science, Osaka University Toyonaka, Osaka 560-8531 Japan 7) Theoretical Physics III, University of Augsburg, 86135 Augsburg, Germany В физике оксидов переходных металлов - исключительно важной группы материалов, как с точки зрения фундаментальных исследований, так и технологических применений необходим явный учет сильного одноузельного кулоновского взаимодействия между элек тронами на валентных d- или f-орбиталях. Для описания корреляционных взаимодействий (например, в рамках методов LDA+DMFT - приближение локальной электронной плотно сти в раках теории функционала электронной плотности + динамическая теория среднего поля [1] или LDA+U [2]) используется атомоподобный базисный набор орбиталей. Если взаимодействующие электроны хорошо локализованы, как, например 4f-состояния редко земельных ионов, то атомные орбитали являются хорошим базисом. Однако в задачах, связанных с переходом металл-изолятор, рассматриваемые коррелированные состояния становятся частично проводящими и пространственно протяженными. Ошибка, появля ющаяся при использовании атомных орбиталей, наиболее велика в случае материалов с сильными ковалентными эффектами. Так в оксидах переходных металлов валентные зоны формируются смешиванием 3d-орбитали металла и 2p-орбитали кислорода.

Таким образом, для явного описания корреляционных эффектов необходимо из первых принципов построить малый орбитальный базис, содержащий только физически значимые орбитали. При этом важными требованиями для выбора такого малого базиса является 1) воспроизведение выбранных зон в полном орбитальном базисе, 2) вычисление параметров модельного гамильтониана в малом базисе и 3) переход в полный орбитальный базис. Все указанные требования удовлетворяются для формализма функций Ванье, предложенного и развитого в работах [3] и [4].

Формализм функций Ванье [4] был успешно применен для LDA+DMFT расчетов элек тронных свойств сильно коррелированных систем V2 O3 и SrVO3 [4], а также для опреде ления модельных параметров t-J модели в La2 CuO4 [5].

1. K. Held, I. A. Nekrasov, G. Keller, V. Eyert, N. Blumer, A. K. McMahan, R. T.

Scalettar, T. Pruschke, V. I. Anisimov, and D. Vollhardt, Psi-k Newsletter 56, (2003). psi-k.dl.ac.uk/newsletters/News_56/Highlight_56.pdf.

2. V.I. Anisimov, F. Aryasetiawan, and A.I. Lichtenstein, J.Phys.:Condens.Matter 9, (1997) 3. N. Marzari and D. Vanderbildt, Phys. Rev. B 56, 12847 (1997);

Wei Ku, H. Rosner, W.E. Pickett, and R.T. Scalettar, Phys. Rev. Lett. 89, 167204 (2002).

4. V.I. Anisimov, D.E. Kondakov, A.V. Kozhevnikov, I.A. Nekrasov, Z.V. Pchelkina, J.W.

Allen, S.-K. Mo, H.-D. Kim, P. Metcalf, S. Suga, A. Sekiyama, G. Keller, I. Leonov, X.

Ren, D. Vollhardt, cond-mat/0407359.

5. Pchelkina Z.V., Kondakov D.E., Leonov I.V., Anisimov V.EASTMAG-2004, Krasnojarsk, Russia, August 24-27, 2004

Abstract

book p. 250.

ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ПАРАМЕТРОВ ЭМИССИОННЫХ МЁССБАУЭРОВСКИХ СПЕКТРОВ НА ЯДРАХ 119m SN ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ ДИФФУЗИОННЫХ ОТЖИГОВ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО НИОБИЯ Павлов Т.Н., Кайгородов В.Н., Попов В.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219 Екатеринбург ул. С. Ковалевской, E-mail: vpopov@imp.uran.ru При трёх температурах диффузионного отжига (680, 727 и 806 К) определены парамет ры ядерных гамма-резонансных (мессбауэровских) спектров на ядрах 119m Sn, введенных диффузионным путем в границы зерен поликристаллического Nb. При указанных тем пературах диффузия мёссбауэровской примеси осуществляется почти исключительно по границам зёрен (ГЗ) поликристалла Nb. Это даёт возможность по измерениям параметров эмиссионных ядерных гамма-резонансных (ЯГР) спектров и их температурных зависимо стей получить информацию о состояниях, которые занимают мёссбауэровские атомные зонды 119 Sn в зоне зернограничной диффузии и физических свойствах этих состояний.

В результате проведённых измерений было установлено, что в зернограничных эмиссионных ЯГР спектрах имеются две,% линии, одна из которых формируется мёсс бауэровскими атомными зондами 119m Sn, занимающие позиции в ядре ГЗ поликри сталлов ниобия, а другая – атомными зон дами, которые заняли позиции замещения в регулярной решётке ниобия вблизи ГЗ (рис. 1). Из анализа изомерного сдвига этих двух линий установлено, что атомы Sn диффундируют в ядре ГЗ, как и в объ -4 -2 0 2, / ёме, по вакансионному механизму. Узель ные позиции в ядре ГЗ и регулярной ре мессбауэровский шётке ниобия существенно различаются.

Эмиссионный Рис. 1:

119m Sn поликристаллического ниобия По характеру температурных зависимостей спектр площадей обеих спектральных линий по (Тотж =806К) казано, что олово в ниобии является горо фильной примесью (обогащает ГЗ). Определена энтальпия активации сегрегации олова на большеугловых ГЗ поликристаллического ниобия (36,6 кДж/моль) и коэффициенты сегрегации олова для трёх температур: 650;

420;

230. Кроме того, определено отношение ширины области высоких концентраций точечных дефектов вблизи ГЗ к диффузионной ширине ГЗ - d (l/d50). Изомерный сдвиг, ширина линии, квадрупольное расщепление зернограничной линии в исследуемом температурном интервале ( 100К) не зависят от температуры диффузионного отжига. Параметры объёмной мёсбауэровской линии (изо мерный сдвиг и ширина линии) слабо зависят от температуры отжига. Полученные ре зультаты показывают, что состав и концентрации точечных дефектов, как в ядре ГЗ, так и в приграничных областях регулярной решётки поликристаллического ниобия остаются практически постоянными.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 04-03-32829) ОСЦИЛЛЯЦИИ ТЕРМОЭДС 2DEG В СЛАБЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ В ПРИСУТСТВИИ МИКРОВОЛНОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Патраков А.Е., Ляпилин И.И.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: Lyapilin@imp.uran.ru Под воздействием микроволнового излучения сопротивление двумерного электронного газа с высокой подвижностью (µ 107 cm2 /Vs) в гетероструктуре GaAs/AlGaAs осцилли рующим образом зависит от напряженности магнитного поля [1,2]. Осцилляции магнито сопротивления наблюдаются в слабых «дошубниковских» магнитных полях при гелиевых температурах. Период осцилляций по обратному магнитному полю зависит от частоты микроволнового излучения, т. е. определяющим фактором для новых осцилляций являет ся отношение частоты излучения к циклотронной частоте. Существует ряд теоретических работ, объясняющих эти осцилляции [3–6].

Развитый в [6] подход к объяснению осцилляций магнитосопротивления, основанный на кинетическом уравнении Больцмана, был обобщен для вычисления других кинетиче ских коэффициентов 2DEG в магнитном поле в присутствии микроволнового излучения.

Поскольку доминирующим механизмом релаксации импульса электронов при низких тем пературах является упругое рассеяние на примесях, для интеграла столкновений исполь зуется приближение времени релаксации. Постоянные электрическое и магнитное поля учитываются как силы, действующие на электроны. Кроме того, учитывается диффузия электронов, вызванная градиентом температуры. Переменное электрическое поле микро волнового излучения вызывает переходы между уширенными уровнями Ландау.

В рамках рассмотренной модели нами получены следующие выражения для компонент тензора диффузионной термоэдс:

2 ph = xx 0 = + O(A2 ) (1) A cos xx c xx eT xx ph = xy 0 = c ph + O(A2 ). (2) xy xx xy Здесь — время релаксации импульса, A пропорционально мощности излучения (т.е. Eac ).

Верхний индекс «0» соответствует значению коэффициента в отсутствии микроволнового излучения.

Итак, как диагональная, так и недиагональная компоненты тензора термоэдс двумер ного электронного газа в присутствии микроволнового излучения имеют осциллирующий характер как функции обратного магнитного поля с тем же периодом, что и продольное магнитосопротивление.

1. M. A. Zudov et. al., Phys.Rev.Lett. 90, 046807 (2003) 2. R. G. Mani et. al., Nature 420, 646 (2002) 3. J. Shi, X. C. Xie, Phys.Rev.Lett. 91, 086801 (2003) 4. A. C. Durst et. al., Phys.Rev.Lett. 91, 086803 (2003) 5. L. A. Dmitriev et. al., arXiv:cond-mat/0310668 (2003) 6. A. E. Patrakov and I. I. Lyapilin, arXiv:cond-mat/0403355 (2004) ПЛАСТИНЧАТАЯ СТРУКТУРА КРИСТАЛЛОВ КВАРЦА Перминов А.В.1, Мамаев Н.А.1, Погребняк А.П. 1) Челябинский государственный университет, 454021, Челябинск, ул. Бр. Кашириных, E-mail: permin@csu.ru, mamaev@csu.ru 2) ОАО “Южноуральский завод “Кристалл”, 457040, Южноуральск, ул. Береговая, E-mail: astan@astan.chel.su Кристаллы кварца, выращенные на затравочных пластинах, составляющих некоторый угол к грани 1010, имеют своеобразное пластинчатое строение, обусловленное ступен чатым фронтом их кристаллизации [1, 2]. В работе обсуждаются результаты эксперимен тальных исследований содержания примесных центров в объёме таких кристаллов.

Методом ИК-спектроскопии, обнаружен ориен тационный эффект распределения ОН-групп, входя щих в дефектные алюминиевые тетраэдры исследу емых кристаллов, состоящий в увеличении их кон центрации в объёме с уменьшением средних разме ров пластин роста. Обсуждается модель распреде ления этих центров в объёме кристаллов, обуслов ленная особенностями их формирования макросту пенчатым фронтом роста (рис. 1). Согласно модели, общая концентрация примесей в объёме кристалла равна: n = n0 + (nX n0 )/r, где n0 - концентрация Рис. 1: Схема распределения примес- примесных центров в объёме ступени;

nX - концен ных центров в объёме кристалла со трация в области границы ступени;

r- высота ступе ни, - толщина примесной зоны в области границы ступенчатым фронтом роста.

( r).

Параметры ориентационного эффекта позволили провести оценку отношения концен траций примесей в объёме пластины и приграничной зоне, и показать, что nX 20.

n 1. Мамаев Н.А., Кузнецов А.Ф., Зацепин А.Ф., Шульгин Б.В. // Кристаллография, 32, 196 (1987).

2. Мамаев Н.А., Погребняк А.П. // Вестник Челябинского университета, 6, 81 (1998).

МАГНИТНАЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РЕЛАКСАЦИЯ В КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОЛИСУРЬМЯНОЙ КИСЛОТЕ Попов А.Е., Захарьевич Д.А., Белеградек А.Б.

Челябинский государственный университет, 454021, Челябинск, ул. Бр. Кашириных, E-mail: dmzah@csu.ru В докладе приводятся и обсуждаются результаты исследований релаксационных про цессов, связанных с протонной проводимостью в кристаллической полисурьмяной кислоте Sb2 O5 · nH2 O (ПСКК) и ее производных со структурой пирохлора. Исследованы релакса ционные процессы, возникающие в образцах ПСКК при приложении электрического поля в ячейке с блокирующими электродами. Методом импульсного ЯМР изучены темпера турные зависимости времен спин-спиновой и спин-решеточной релаксации для образцов ПСКК с различной степенью гидратации (величиной n) и ее замещенных форм.

При приложении к образцам ПСКК постоянного напряжения в них развиваются по ляризационные процессы, приводящие к временной зависимости тока - наблюдается экс поненциальный спад начальных значений тока I0 со временем до некоторой величины I. При этом анализ кривых спада тока показал, что спад обусловлен несколькими про цессами, различающимися временами релаксации и величиной относительного вклада в величины I0 и I. Измерены распределения потенциала по образцу, возникающие в момент приложения напряжения и в режиме стационарного тока. Установлено, что при больших степенях гидратации протекание стационарного тока через образец сопровождается выде лением водорода и кислорода.

В сигнале спада свободной индукции для образцов ПСКК наблюдается одна компонен та, характеризующаяся временем спин-спиновой релаксации T 2 экспоненциально завися щим от температуры в интервале 293-473 K при n 2,5, а при увеличении n достигающим максимума при температуре, соответствующей началу частичной дегидратации образцов.

Наблюдается корреляция в изменениях времен электрической и магнитной релаксации при изменении температуры и содержания воды в образцах. Для NH4 -формы ПСКК (ан 2 тимоната аммония) наблюдаются две компоненты, с временами релаксации T 2 и T 2. При 2 этом, T 2 возрастает с ростом температуры и его величина совпадает с величиной T 2 для ПСКК, в то время как T 2 в указанном температурном интервале не изменяется и на два порядка величины меньше T 2.

С привлечением данных структурного анализа и ЯМР широких линий [1] обсужда ются механизмы подвижности протонов и их связь с наблюдаемыми релаксационными процессами. Сопоставление параметров изученных релаксационных процессов с моделью строения ПСКК и его протонгидратной подрешетки показывает, что макроскопический транспорт протонов, приводящий к электрической релаксации, обусловлен переносом про тонов по системе водородных связей существующей в структуре ПСКК, которым опре деляются параметры наблюдаемой магнитной релаксации, доказательством чего служит корреляция изменений времен релаксации соответствующих процессов. Анализ зависи мостей параметров релаксационных процессов от степени гидратации ПСКК показал, что важную роль в процессах макроскопического транспорта протонов играет вода, сорбиро ванная на поверхности кристаллитов.

1. В.А. Бурмистров, В.М. Чернов, Р.И. Валеев, Н.Е. Адрианова, Неорганические мате риалы, 34, 5 (1998) ПОЛЕВАЯ ИОННАЯ МИКРОСКОПИЯ РАДИАЦИОННЫХ ДЕФЕКТОВ В ЧИСТОЙ ПЛАТИНЕ ПОСЛЕ НЕЙТРОННОГО ОБЛУЧЕНИЯ Попова Е.В., Ивченко В.А.

Институт электрофизики УрО РАН, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, E-mail: ivchenko@iep.uran.ru Основным фактором, ограничивающим ресурс эксплуатации конструкционных мате риалов атомной техники, является радиационное распухание. Радиационные кластеры, формирующиеся при облучении в процессе эволюции каскадов атомных смещений, яв ляются областями сильных упругих искажений, влияют на движение дислокаций при деформации, вызывают радиационное упрочнение, снижение пластичности, изменение ха рактеристик упругости. Для количественного анализа влияния облучения на структуру и физико-механические свойства материалов крайне необходима информация о таких харак теристиках радиационных кластеров как концентрация, размеры, внутренняя структура, количество содержащихся в них точечных дефектов.

В настоящей работе методом полевой ионной микроскопии изучена дефектная струк тура чистой (99,99 %) платины, образовавшаяся в результате облучения быстрыми ней тронами (с Е 0,1 МэВ) до флюенса 6,71017 см2.

Установлено, что при выбранном режиме облучения в платине возникают единичные точечные дефекты (вакансии и межузельные атомы), их комплексы невысокой кратности, а также небольшие обедненные зоны – результат развития в кристаллической решетке неперекрывающихся каскадов атомных смещений. Проведена качественная и количествен ная оценка атомной конфигурации, размеров и формы таких радиационных повреждений.

Экспериментально измерена плотность обедненных зон в объеме облученной платины.

ОБЪЕДИНЕНИЕ LDA GTB И ПОДХОДОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ N-ТИПА КУПРАТОВ Пчелкина З.В.1, Некрасов И.А.1, Анисимов В.И.1, Коршунов М.М.2, Гавричков В.А.2, Овчинников С.Г. 1) Институтфизики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: pzv@optics.imp.uran.ru 2) Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок E-mail: mkor@iph.krasn.ru Высоко температурные сверхпроводники относятся к сильно коррелированным систе мам. Поэтому ab initio расчеты (т.е. расчеты без подгоночных параметров) дают для них как правило не верные результаты, и основным подходом для описания ВТСП служит модельный подход. С теоретической точки зрения проблема ВТСП купратов заключается не только в том, чтобы в рамках некоторой модели получить высокие значения темпера туры перехода в сверхпроводящее состояние, но и в том, чтобы описать всю совокупность необычных свойств этих систем как в нормальной, так и в сверхпроводящей фазах.

Основными структурными элементами всех ВТСП купратов являются CuO2 плоскости, разделенные слоем редкоземельных ионов. При допировании, т.е. замене межплоскост ного редкоземельного иона на ион с другой валентностью, происходит инжектирование дополнительных носителей в CuO2 плоскость. По типу этих носителей купраты можно разделить на два класса: дырочно допированные (p-типа) и электронно допированные (n типа). В данной работе мы рассматривали соединение Nd2xCe xCuO4, которое является простейшим представителем n-типа купратов.

Для описания его свойств впервые была применена объединенная схема расчета LDA+ +GTB. Зонная структура Nd2CuO4 была рассчитана ab initio в приближении локальной электронной плотности (LDA) методом TB-LMTO [1, 2]. Далее был получен малый эффек тивный гамильтониан в реальном пространстве с помощью проектирования на функции Ваннье [3]. Затем рассчитанные макроскопические параметры были использованы для построения и исследования многозонной реалистичной p-d модели в обобщенном методе сильной связи (GTB) [4].

В рамках данной модели удалось количественно описать эволюцию химпотенциала с допированием и Ферми поверхность при оптимальном допировании в парамагнитной нормальной фазе. Получено количественное согласие рассчитанной и эксперименталь ной зависимостей температуры перехода в сверхпроводящее состояние от концентрации носителей. Таким образом, построена микроскопическая теория нормальных и сверхпро водящих свойств купратов n-типа, которая очень хорошо согласуется с экспериментом [5].

Данная работа поддержана грантом РФФИ 04-02-16096 и междисциплинарным гран том УрО РАН и СО РАН.

1. Andersen O.K. and Jepsen O., PRL, 53, 2571 (1984).

2. Andersen O.K., Pawlowska Z. and Jepsen O., PRB, 34, 5253 (1986).

3. 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., cond-mat/0407359 (2004).

4. Ovchinnikov S.G. and Sandalov I.S., Physica C, 161, 607 (1989).

5. Коршунов М.М., автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук (2004).

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ДЕФЕКТОВ В ИНТЕРМЕТАЛЛИДАХ ГЕКСАГОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ УПОРЯДОЧЕННОЙ ПО ТИПУ D0 Рабовская М.Я., Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: maria_rabovskaya@imp.uran.ru Сплавы на основе T i3 Al обладают уникальным набором прочностных характеристик при повышенных температурах, что делает их привлекательными для практического при менения как жаропрочных и жаростойких сплавов. Благодаря прогрессивным технологи ям, за рубежом алюминиды титана уже применяются в качестве конструкционных мате риалов в авиационной и автомобильной промышленности, хотя практическому их приме нению препятствует низкотемпературная хрупкость. Решению этой проблемы может по мочь исследование закономерностей формирования дислокационной структуры сплавов, изучение механизмов взаимодействия дислокаций с другими структурными дефектами.

В рамках метода молекулярной динамики с использованием потенциала, построенного методом “погруженного атома” [1] были изучены изучить планарные дефекты и дислока ции в плоскостях базиса [2], призмы двух типов [3], пирамиды I и II рода также двух типов [4, 5] в сверхструктуре D019.

В результате проведенных расчетов были установлены закономерности изменения энер гий планарных дефектов в перечисленных выше плоскостях. Анализ смещений вблизи яд ра различного типа дислокаций выявил условия возникновения планарной и непланарной структуры ядра дислокаций.

Установлено, что планарный характер ядра а/2 сверхчастичной дислокации как винто вой, так и краевой ориентаций в плоскости призмы I типа обеспечивает низкое значение предела текучести в этой плоскости. Более высокое значение предела текучести в плос кости базиса обусловлено непланарной структурой ядра частичной дислокации Шокли, входящей в состав а/2 сверхчастичной дислокации винтовой и 600 ориентации. Показа но, что энергия дислокационных барьеров на краевых с+а/2 дислокациях, расщепленных одновременно в плоскостях пирамиды и базиса, ниже энергии дислокации в соответству ющих скользящих конфигурациях.

Для сверхчастичной с+а/2 дислокации винтовой ориентации в плоскостях пирами ды I и II типа получена непланарная структура ядра, характеризуемая распределением смещений в призматической и нескольких пирамидальных плоскостях.

C использованием модели термоактивированного превращения скользящих краевых 2с+а сверхдислокаций в дислокационный барьер в плоскостях пирамиды дано объяснение аномальной температурной зависимости предела текучести монокристаллического T i3 Al при ориентации оси сжатия вблизи направления [0001].

На основе результатов компьютерного моделирования структуры ядра сверхдислока ций предложена дислокационная теория деформационного поведения монокристалличе ского T i3 Al при пирамидальном, базисном и призматическом скольжении.

Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 04-02-17311).

1. Яковенкова Л.И., Кирсанов В.В., Карькина Л.Е., Рабовская М.Я., Балашов А.Н., ФММ, 89, 31 (2000).

2. Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е., Рабовская М.Я., ФММ, 93, 1 (2002).

3. Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е., Рабовская М.Я., ЖТФ, 73, вып. 1, 60 (2003).

4. Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е., Рабовская М.Я., ЖТФ, 73, вып. 10, 61 (2003).

5. Яковенкова Л.И., Карькина Л.Е., Рабовская М.Я., ЖТФ 73, вып. 10, 70 (2003).

СТАДИЙНОСТЬ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ В МЕДИ ПРИ СДВИГЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Романова М.Ю., Дегтярев М.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: ro-mari@mail.ru Уникальные свойства объемных ультрамелкозернистых металлов и сплавов, получен ных воздействием большой пластической деформации, обусловлены ультрамелким раз мером зерна и неравновесным состоянием границ. Основное внимание уделяется иссле дованию процесса деформационного измельчения зерна. Эволюция типов структуры при деформации изучена в меньшей степени. В работе предложен подход, позволяющий уста новить условия смены типа структуры при деформации меди методом сдвига под давле нием.

Исследовали образцы меди чистотой 99,99%, диаметром 5 и 10 мм, толщиной 0,30 и 0,57 мм, соответственно. Скорость вращения наковальни составляла 1, 0,3 и 0,05 об/мин.

Угол поворота наковальни достигал 150, 450, 600, 1800, 1, 5, 10, 15 оборотов. Давление составляло 6 ГПа. По приращению степени деформации с увеличением угла поворота наковальни вычисляли скорость деформации. Твердость измеряли по радиусу образцов и рассчитывали соответствующую ей степень и скорость деформации.

Твердость и размер элементов структуры меди при деформации изменяются немонотон но и не согласованно между собой. Вид кривой твердости зависит от скорости вращения наковальни. В исследованной меди деформация сдвигом под давлением с е 2 приводит к динамической рекристаллизации (ДР). Развитие ДР изменяет стадийность структуро образования при большой деформации и подход, применяемый при исследовании. В этом случае формирование структуры пойдет в соответствии с температурой и скоростью де формации, совместное влияние которых учитывается параметром Холломона-Зинера (Х З), определяемым как lnZ = ln + (H/RT), где e = е/ – истинная скорость при e изменении угла поворота наковальни от i до i+1, H = 107 кДж/моль – энергия акти вации роста зерен, R = 8,31 Дж/моль*К – универсальная газовая постоянная, Т = 300К – температура деформации. Методике деформации сдвигом под давлением свойственно уменьшение истинной скорости деформации при увеличении угла поворота наковальни.

В соответствии со значениями параметра Х-З развитие структуры в меди при сдвиге под давлением будет проходить через стадии наклепа, частичной ДР и развитой ДР. Вслед ствие этого значения параметра Х-З уменьшаются.

При высокотемпературной деформации ГЦК монокристаллов установлено, что ДР раз вивается в интервале значений параметра Х-З 34 lnZ 42. Причем при увеличении Х-З от 38 до 42 доля ДР структуры уменьшается, и выше 42 ДР не развивается, уступая место наклепу.

Уменьшение скорости вращения наковальни приводит к снижению значений параметра Х-З таким образом, что стадия наклепа не наблюдается.

На тип и параметры структуры влияет постдинамическая рекристаллизация (ПДР).

Обычно для подавления ПДР применяют быстрое охлаждение до комнатной температуры.


В настоящей работе, когда комнатная температура является температурой деформации, это невозможно. В области частичной ДР ПДР приводит к сильной разнозернистости. А в области развитой ДР разнозернистость не развивается, благодаря отсутствию движущей силы для роста.

Авторы благодарят Т.М. Тетерину за помощь в деформировании образцов.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 04-03-96132.

Электронно-микроскопическое исследование выполнено в ЦКПЭМ ИФМ УрО РАН.

СПЕКТРЫ ПРОСТРАНСТВЕННОГО КВАНТОВАНИЯ В ДЫРОЧНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ P-GE/GESI Альшанский Г.А.1, Рывкин А.М. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: alshansk@imp.uran.ru 2) Уральский госуниверситет, кафедра теоретической физики, 620083, г. Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: alex-ryvkin@yandex.ru На сегодняшний день отсутствует законченная теоретическая картина, описывающая динамику энергетического спектра в двумерной полупроводниковой структуре с учетом самосогласованного потенциала и деформации, вызванной рассогласованием кристалли ческих решеток различных слоев структуры, а так же связь между спектром носителей заряда и особенностями проводимости данных систем. Поскольку невозможно описать кинетические свойства полупроводниковых низкоразмерных структур полностью аналити чески, встает вопрос о применении численных методов и математического моделирования данных полупроводниковых систем [1].

Нами разработана методика и программное обеспечение для самосогласованного рас чета энергетических спектров и плотности состояний пространственно квантованных но сителей заряда, движущихся в двумерных полупроводниковых структурах p-типа. В этих полупроводниках, как известно, валентная зона состоит из подзон легких и тяжелых ды рок с общей вершиной в центре зоны Бриллюэна. Поэтому при расчете спектра простран ственного квантования необходимо решать задачу на собственные значения для системы уравнений Латтинжера.

В работе приведены результаты расчета спектра пространственного квантования но сителей в полупроводниковых квантовых ямах p-GeSi/Ge/GeSi. Предметом исследования является изучение зависимости энергии от импульса, направленного параллельно плоско сти слоя, в подзонах размерного квантования в зависимости от ширины квантовой ямы, концентрации носителей заряда, степени деформации слоя, образующего яму.

Результатом работы является понимание закономерностей процесса образования само согласованной двойной квантовой ямы в широкой одиночной квантовой яме p-типа под влиянием самосогласованного потенциала и одноосного напряжения. Основной вывод со стоит в следующем: в отсутствии одноосного сжатия при увеличении ширины ямы уров ни пространственного квантования тяжелых и легких дырок сближаются, что приводит к увеличению непараболичности спектров пространственного квантования и возникновению на уровне Ферми большой щели между первым симметричным и антисимметричными со стояниями тяжелых дырок. При увеличении одноосного сжатия уровни пространственного квантования тяжелых и легких дырок раздвигаются по энергии и непараболичность спек тров пространственного квантования уменьшается, при этом щель между симметричным и антисимметричным состояниями тяжелых дырок уменьшается до исчезающе малой, что и дает возможность образования состояния самосогласованной двойной квантовой ямы.

Расчет закона дисперсии для ряда образцов p-Ge/GeSi позволил объяснить результаты экспериментов по квантовому эффекту Холла [2], а так же эксперименты по магнитосо противлению в продольном магнитном поле.

1. Calvin Y-P Ch., Shum L.Ch., Phys. Rev. B, 43 7027 (1991) 2. М.В.Якунин, Г.А. Альшанский, Ю.Г. Арапов, В.Н. Неверов, Известия АН, сер. физ., 65 207 (2001) СТРУКТУРНЫЕ УПОРЯДОЧЕНИЯ И МАГНИТНОЕ СОСТОЯНИЕ ИНТЕРКАЛИРОВАННЫХ СОЕДИНЕНИЙ CR x TISE Селезнева Н.В.1, Максимов В.И.1,2, Титов А.Н. 1) Уральский госуниверситет, 6200083, Екатеринбург, пр.Ленина, 2) Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: Veniamin.Maksimov@usu.ru Интеркаляция слоистых дихалькогенидов тита на атомами 3d- металлов влияет на структуру и 1) Cr TiSe существенно изменяет физические свойства исход 0.5 ных соединений [1]. В настоящей работе прове 2) emu/g дено исследование эволюции структуры и магнит ных свойств поликристаллических образцов соста вов Cr x T iS e2 в диапазоне концентраций 0.10 x M, 0.55. Образцы готовились методом твердофазных ре T=4.2 K акций [1]. На последнем этапе синтеза охлаждение 0 10 20 30 40 от 1000 К образцов одного состава производилось H, kOe закалкой и медленно - со средней скоростью К/час. Данные по структуре исследованных соеди Рис. 1: Полевые зависимости состава нений были получены методом порошковых рент Cr0.5 TiSe2 : 1) закаленного образца, 2) геновских дифрактограмм и обработкой результа тов методом полнопрофильного анализа. Магнит медленно охлажденного образца.

ные измерения осуществлялись с помощью СКВИД магнитометра в лаборатории магнитометрии ИФМ УрО РАН. В результате проведенного исследования обнаружено влияние скорости охлаждения на упорядочение внедренных атомов Cr и магнитные характеристики составов Cr x T iS e2. В случае медленного охлажде ния при увеличении концентрации хрома последовательно наблюдается смена упорядо чений интеркалированных атомов, приводящая к изменению симметрии решетки: F2/m (при x=0.25), P31C (при x=0.33), I2/m (x 0.5). В закаленных образцах при x0.5 упоря дочения отсутствуют. При этом изменение структуры отражается в поведении магнитных свойств. Как показано на рис.1, в закаленном образце Cr0.5 T iS e2 реализуется магнитное состояние типа кластерного стекла (кривая 1), а в медленно охлажденном проявляется антиферромагнитное поведение (кривая 2).

1. Pleschov V.G., Baranov N.V., et.al., J. Alloys and Comp., 320, 13-17 (2001).

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ LUBA2 CU3O0.5 S5.5 LUBA2 CU3 O СВОЙСТВА И Симонов Е.В., Богорятских Г.В., Хейфец О.Л.

Уральский государственный университет, 620083, Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: olga.kobeleva@usu.ru Одним из важных аспектов в исследовании металлооксидных керамик является изу чение влияния различного рода примесей на их электрические свойства. Исследование влияния легирования на электрические свойства может прояснить природу сверхпроводи мости в этих соединениях, причины существования наряду со сверхпроводимостью ион ной проводимости при Т=300К и т.д., а также дает возможность получать материалы с лучшими сверхпроводящими и другими свойствами. Настоящая работа посвящена иссле дованию электрических свойств соединений LuBa2 Cu3 O7 и LuBa2 Cu3O0.5 S5.5 и анализу влияния замены части кислорода на серу.

Синтез образцов проводился в лаборатории кафедры физики низких температур Ур ГУ из соответствующих окислов, взятых в соотношении, соответствующем стехиомет рическому составу. Образцы имели форму цилиндра с толщиной 0,5-3мм и площадью поперечного сечения 10-30мм2. Для измерения импеданса при фиксированной частоте переменного тока 1592 Гц использовали точный полуавтоматический мост ВМ484. Из мерение электрических свойств в области частот 1Гц-100кГц проводилось на установке Solartron FRA 1174.

Частотные зависимости полного комплексного сопротивления соединений были иссле дованы при температуре 300К в диапазоне частот 100Гц-100кГц. После анализа годогра фов импеданса для исследований электропроводности и диэлектрической проницаемости была выбрана частота 1592Гц, которая, относится к области частот, характеризующих свойства образца. Температурные зависимости электропроводности исследованных образ цов в области температур 78К-350К полупроводникового типа. Для LuBa2 Cu3 O7 суще ствует два разных участка с разными энергиями активации. В области низких темпе ратур (177К - 128К) Ea = 0.008 eV, при повышении температуры выше 177 К энергия активации увеличивается до Ea = 0.022 eV. Для LuBa2 Cu3O0.5 S5.5 график зависимости электропроводности от температуры характеризуется тремя температурными областями с разной энергией активации. Энергия активации равна 0.018 eV при температуре 85- К, 0.037 eV при 150-290 К и 0.094 eV при 290-415К. Диэлектрическая проницаемость об разцов монотонно возрастает при нагреве от температуры 78К до 300К. Для LuBa2 Cu3 O наблюдается гистерезис диэлектрической проницаемости. В связи с тем, что скорость на грева образца и скорость охлаждения были разными, гистерезис может быть связан с наличием пироэлектрических свойств в образце.

В результате проведенных исследований был сделан вывод, что LuBa2 Cu3 O7 и LuBa2 Cu3O0.5 S5.5 при температуре 77К-400К являются полупроводниками. Предположи тельно, в LuBa2 Cu3 O7 в области 310К-380К существует пироэлектрический фазовый пе реход. Появление трех различных значений энергии активации у LuBa2 Cu3O0.5 S5.5 вместо двух у LuBa2 Cu3 O7, вероятно обусловлено присутствием в образце серы.

При уменьшении доли кислорода и добавлении серы в соединении LuBa2 Cu3 O7 на блюдается увеличение электропроводности на порядок, диэлектрическая проницаемость уменьшается примерно в 5 раз. Кроме того, на температурной зависимости электропро водности появляются три участка с разными энергиями активации вместо двух.

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).

ИЗУЧЕНИЕ РЕЛАКСАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В СПЛАВАХ НЕПОСРЕДСТВЕННО В ПРОЦЕССЕ ВЫСОКИХ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ (НА ПРИМЕРЕ СПЛАВА ТИТАНА ВТ-35) Суханов И.В.1, Бабушкин А.Н.1, Попов А.А. 1) Уральский государственный университет им. А.М. Горького, Екатеринбург, пр. Ленина, 2) Уральский государственный технический университет, Екатеринбург, ул. Мира, Известно, что в результате высоких пластических деформаций в материалах протекают структурные превращения, характеризующиеся релаксационными процессами. Это связа но с неустойчивостью кристаллической структуры и ведет к неопределенности свойств после воздействия.


Цель нашей работы разработка методики для изучения релаксационных процессов в сплавах при механической обработке.

Методика основана на изучении структурно чувствительной величины - термоэлектро движущей силы (ТЭДС) сплава непосредственно в процессе деформации.

Для исключения влияния температуры рассматривают изменение не ТЭДС., а удель ной ТЭДС. (коэффициент Зеебека) S. Градиент температур по образцу должен быть до статочно мал, чтобы в выбранном температурном интервале коэффициент S не менялся.

Если наведенную на образце разность потенциалов измерять через медные ветви термо пар, то можно записать соотношение для абсолютной ТЭДС. образца:

U S = S Cu +, T1 + T Измерения ТЭДС проводились в камере высокого давления типа “закругленный конус плоскость”. Все измерения проводились в области комнатных температур. Градиент тем ператур по образцу не превышает 1 К.

Во время эксперимента повышаем давление до значений в диапазоне 15-50 ГПа. При достижении определенного значения давления измеряли зависимости ТЭДС. от времени.

После установления стационарного значения ТЭДС уменьшали давление до 0 ГПа и измеряли временные зависимости ТЭДС.

В обоих случаях было обнаружено, что после изменения нагрузки значения ТЭДС устанавливается не мгновенно. Законы изменения ТЭДС точно описывают экспоненци альные функции вида Y = Y0 + A exp(t/t1 ).

Для изученного сплава ВТ-35 времена релаксации изменяются в интервале от 20 до 80 с. Анализируются корреляции барических зависимостей времени релаксации с данны ми других экспериментов.

Работа выполнена в лаборатории аэрокосмического материаловедения и поддержана грандом CRDF № EK - 005 - X1.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕДМАРТЕНСИТНЫХ ЭФФЕКТОВ В СПЛАВАХ NI-MN-GA МЕТОДОМ МОНТЕ-КАРЛО Таскаев С.В., Бучельников В.Д.

Челябинский государственный университет, 454021, Челябинск, ул. Бр. Кашириных, E-mail: tsv@csu.ru Открытые в прошлом веке кристаллы с памятью формы нашли своё применение в различных обла стях науки и техники, например, медицине, само лётостроении, робототехнике [1]. Среди множества таких кристаллов особое внимание уделяется ин терметаллическому соединению из семейства спла вов Гейслера - Ni-Mn-Ga [2]. Интерес к этому со единению вызван тем, что оно, в отличие от других сплавов, может испытывать мартенситное превра щение в ферромагнитном состоянии. Это дает воз можность управлять эффектом памяти формы по Рис. 1: Зависимость удельной тепло- средством магнитного поля [3].

Целью данной работы является исследование ме емкости C от температуры T при K =0.25, U =-3.5, N=5050. тодом Монте-Карло структурных и магнитных фа зовых переходов в Ni-Mn-Ga с учётом магнитоупругого взаимодействия.

В качестве модельного гамильтониана, учитывающего упругую и магнитную подси стемы, а также магнитоупругое взаимодействие использовался следующий гамильтониан [4] NN NN NN H = i j K 2 2 S iS j+ 1 1 i j m i, j i, j i, j NN NN 1 1 + 2U 2 2 U S iS j S iS j j i 2 2 i, j i, j Модель решалась численно с использованием стандартного алгоритма Метрополиса.

Из результатов моделирования следует, что с помощью метода Монте-Карло можно ис следовать все фазовые превращения, которые имеют место в ферромагнитных сплавах Ni-Mn-Ga с памятью формы. На рисунке 1 показана зависимость удельной теплоемкости от температуры, полученная в результате численного моделирования.

Работа выполнена при поддержке гранта Минобразования и CRDF, Annex BF4M05, EK-005-X2[REC-005], BRHE 2004 post-doctoral fellowship award Y2-P-05-19.

1. Тихонов А.С. и др. Применение эффекта памяти формы в современном машиностро ении, М.: Машиностроение, 2. Васильев А.Н. и др. УФН 173, 577 (2003) 3. Cherechukin A.A. et al. Physics Letters A 291, 175 (2001) 4. Cast n T., Vives E., and Lindg rd P.A., Phys. Rev. B 60, 7071 (1999) a a ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАЗДЕЛЕНИЯ ВКЛАДОВ ТУННЕЛЬНОГО И LA0.8 AG0.1 MNO3+ КОЛОССАЛЬНОГО МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЯ В ПЛЕНКЕ С ВАРИАНТНОЙ СТРУКТУРОЙ Телегин А.В.1, Сухоруков Ю.П.1, Ганьшина Е.А.2, Лошкарева Н.Н.1, Кауль А.Р.2, Горбенко О.Ю.2, Мостовщикова Е.В.1, Мельников О.В. 2, Виноградов А.Н. 1) Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, Е-mail: suhorukov@imp.uran.ru 2) Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Проблема улучшения свойств манганитов с колоссальным магнитосопротивлением (СMR) решается поиском легирующих элементов, позволяющих увеличить ТC и улуч шить магнитотранспортные свойства. Легирование LaMnO3 ионами Na, Ag приводит к увеличению ТC и магнитосопротивления вблизи ТC [1]. Природа СMR в манганитах La1x Agy MnO3 интенсивно исследуется, однако, оптические и магнитооптические иссле дования системы отсутствуют.

В работе исследуется впервые полученная пленка La0.8 Ag0.1 MnO3+ толщиной 760 nm с вариантной структурой, выращенная на подложке ZrO2 (Y2 O3 ). Особенностью пленки яв ляются высокоугловые границы структурных доменов в плоскости пленки [2]. Вследствие такой микроструктуры появляются новые механизмы проводимости с разными вкладами в магнитосопротивление.

Целью работы был сравнительный анализ опти 10 ческих и транспортных свойств пленки для выясне ния особенностей механизмов проводимости и маг MR=|( H-0)/0| (%) MT=|( H-0)/0| (%) нитосопротивления. Магнитооптические измерения показали отличие ферромагнитной (FM) фазы в ле гированной Ag пленке c вариантной структурой, по сравнению с металлической FM фазой в ман ганитах с Sr2+ и Ca2+, связанное с магнитной и структурной неоднородностью пленки с Ag. Тем 0 пературные изменения пропускания ИК-излучения 0 100 200 I(T) и магнитопропускания МТ(Т) в оптимально ле T (K) гированных манганитах вблизи ТC являются анало Рис. 1: Температурная зависимость гом температурных зависимостей электросопротив магнитосопротивления MR и магнито- ления (Т) и CMR [3]. Различие в ходе кривых I(T), (Т), МТ(Т) и MR(T) свидетельствует о слож пропускания МТ.

ном характере проводимости в пленке с вариантной структурой. Та (Рис.1), при Т К магнитопропускание исчезает, а в зависимости MR(T) наблюдается рост, связанный с туннельным магнитосопротивлением. Анализ зависимости MR(T) с учетом данных МТ(Т) показал, что вблизи ТC магнитосопротивление связано с CMR, а при T250 K описывает ся функцией / = a+b/(T)1/2. Наличие двух максимумов в СМR и в МТ(Т) указывает на существование двух FM фаз с различными ТC. Выяснение условий существования этих фаз требует дальнейшего профильного химанализа. Гигантская величина МТ (22%) и туннельного MR может быть использована в практических целях.

Работа выполнена при поддержке проектов: Госбюджет “Магнитоэлектроника”, ОФН РАН (Госконтракт № 19 и 490), ФЦНТП (Госконтракт № 40.012.1.1.1153)), РФФИ (Грант № 04-02-16630 и № 02-03-33258).

1. Yu.P.Sukhorukov, N.N.Loshkareva, A.V.Telegin et al., Tech.Phys.Lett. 29, 904 (2003).

2. А.Р.Кауль, О.Ю.Горбенко, А.А.Каменев. Успехи химии 73, 932 (2004).

3. Ю.П.Сухоруков, Н.Н.Лошкарева, Е.А.Ганьшина и др., ФТТ 46,1203 (2004).

ВЛИЯНИЕ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ НА СТРУКТУРУ И УПРОЧНЕНИЕ ОЦК (NB,V, V-ZR-C) МЕТАЛЛОВ Тетерина Т.М., Пилюгин В.П., Антонова О.В.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: TatianaT@imp.uran.ru В последние годы в физическом материаловедении изучаются процессы структурных превращений, приводящие к образованию субмикро- и нанокристаллических структур (НК) и упрочнению при стеснённой деформации в различных схемах нагружения. Об ширная информация, по деформационному поведению ОЦК-[1] и ГЦК-металлов [2] и их сплавов показывает, что в большинстве случаев при сильных пластических деформациях отмечается выход на насыщение по деформационному упрочнению (ДУ), на стадии сфор мировавшейся диссипативной структуры. Исключением из этого правила является пове дение чистого железа, у которого не наблюдается выхода на насыщение по ДУ[1], при сильных деформациях, в нём отмечается рост коэффициента ДУ. Для выяснения природы этого явления, исследовали поведения структурных превращений других ОЦК металлов при аналогичных воздействиях. Объектами исследования являлись монокристаллические Nb (99.98% чистоты), V (99.92%) и крупнокристаллический сплав на основе ванадия (V-Zr 2,5вес.%-C 0,35вес.%). Деформация материалов проводилась по методу сдвига под давлением 8-10 ГПа на величины e=0,17 по истинной шкале при температурах 300 и К.

При достижении деформации е=7 ед. и более при Т=300К в V и Nb формируется НК с наиболее вероятным размером кристаллитов 20 нм. Деформирование до e=10 и более не вызывает изменений в НК структуре. Это позволяет утверждать, что в металле сформировалась диссипативная структура, дальнейшая обработка которой происходит при неизменных структурных параметрах. Максимальный уровень микротвёрдости для вана дия, отвечающий НК структуре составляет 2,7 ГПа от 0,75 ГПа исходного состояния.

Деформация металлов при 80К также приводит к образованию НК структуры, но с мень шим размером кристаллитов и более высоким уровнем упрочнения. Уровень упрочнения ванадия вырос при холодной деформации в 2.8 раза по отношению к исходному, а при низкотемпературной в 4.5 раза. Ниобий упрочнился в 1.7 и в 4.2 раза соответственно.

Исследование показало, что кривые зависимости твердости от деформации на начальных этапах возрастают, но по мере формирования ячеистой дислокационной структуры и при переходе её к НК их рост замедляется и выходит на насыщение, как при холодной, так и низкотемпературной обработках. Характер структурных изменений в ВЦУ-сплаве, в целом, подобен изменениям, происходящим в ванадии и ниобии. Однако специфической особенностью сплава является поведение изначально присутствующих карбидов. Наряду с карбидами, практически не изменившими свои исходную форму и размеры, встречаются карбиды разбитые на фрагменты Работа выполнена при поддержке проекта ОФН РАН №435.

1. Дегтярев М.В., Воронова Л.М., Чащухина Т.И., Выходец В.Б. и др. Образование и эволюция субмикрокристаллической структуры в чистом железе при сдвиге под давлением. ФММ, т.96, N6, 100-108 (2003).

2. Смирнова Н.А., Левит В.И., Пилюгин В.П. и др. Эволюция структуры ГЦК моно кристаллов при больших пластических деформациях. ФММ, т.61, N6, 1170- (1986).

КИНЕТИКА УСТАНОВЛЕНИЯ ПРОВОДИМОСТИ ГАЛОГЕНИДОВ АММОНИЯ ВБЛИЗИ ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА, ИНДУЦИРОВАННОГО ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ Тихомирова Г.В., Бабушкин А.Н.

Уральский государственный университет, Екатеринбург, 620083, пр. Ленина, E-mail: Galina.Tikhomirova@usu.ru Цель работы - сравнительное исследование влияния высоких давлений (15–50 ГПа) на величину и время релаксации проводимости галогенидов аммония NH4 X (X: F, Cl, Br) в интервале температур от 77 до 400 К.

В поликристаллических образцах галогенидов аммония NH4 X (X: F, Cl, Br) обнаружен фазовый переход, возникающий под действием высокого давления. Переход проявляется в резком (скачкообразном) изменении сопротивления на несколько (более трех) поряд ков и сопровождается гистерезисом, характерным для фазовых переходов 1-го рода, с критическими давлениями Pc1 и Pc2. А именно, при увеличении давления до Рс2 со противление скачком уменьшается, а при последующем уменьшении давления образцы переходят обратно в высокоомное состояние при давлении Рс1. Значения Pc1 коррелируют с плотностью материала (с расстоянием катион - анион) и составляют 40, 25-27 и ГПа, соответственно, для NH4 F, NH4 Cl и NH4 Br, т.е. критическое давление перехода из низкоомного в высокоомное состояние уменьшается с ростом атомного веса галогена. Ана логичный резкий (скачкообразный) переход наблюдается на температурных зависимостях электросопротивления при давлениях вблизи критического. Критическое давление Pc Pc1 зависит от предыстории образца, и его не удается точно определить из-за большого времени установления стационарной проводимости.

Гистерезис наблюдается также на температурных зависимостях сопротивления [1-2].

Немонотонность R(T) [1-2], уменьшающаяся при увеличении времени предварительной выдержки образца под давлением, указывает на существование промежуточных (метаста бильных) состояний. Все исследованные галогениды аммония при давлениях выше Рс и некоторой выдержке под давлением переходят в состояние, характеризующееся ростом сопротивления с температурой, подобно галогенидам щелочных металлов.

Обнаружено, что времена релаксации сопротивления сильно зависят от давления. В проводящей фазе при давлениях существенно выше Pc1 релаксация проводимости галоге нидов аммония происходит по экспоненциальному закону, время релаксации составляет секунды или минуты. При приближении к критическому давлению релаксация становится существенно неэкспоненциальной и немонотонной;

время задержки перед фазовым пере ходом может составлять часы или дни. Зависимость (P) для бромида аммония обнаружи вает также особенность вблизи 40 ГПа, которая коррелирует с особенностями барических и температурных зависимостей сопротивления. По наклону начального участка зависимо сти R(t) можно определить также знак dR/dP. Оказалось, в частности, что особенности, связанные с образованием метастабильных состояний (незначительные изменения R(P) разного знака), хорошо видны на релаксационных зависимостях, хотя на барических за висимостях сопротивления, измеренных за короткие времена, из-за сильного изменения сопротивления во всем интервале давлений их можно и не заметить.

Таким образом, исследование релаксационных процессов проводимости позволяет по лучить важную дополнительную информацию о переходах в различные состояния, в том числе промежуточные и метастабильные.

Работа выполнена при частичной поддержке фонда CRDF, грант Ek-005-00-X1 в рам ках Уральского НОЦ “Перспективные материалы”.

1. G.V. Tikhomirova, A.N. Babushkin, Defect and Diffusion Forum, 208-209, 271 (2002).

2. Tikhomirova G.V., Babushkin A.N. Stat. sol. (b) 235, No. 2, 337–340 (2003) СВОЙСТВА AGGESBS1.2 SE1.8, AGGESBS1.5 SE1.5, AGGESBS1.8 SE1.2, AGGESBS2.1 SE0.9 ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ Флягина Е.С., Суханова К.Ю., Бабушкин А.Н., Хейфец О.Л.

Уральский государственный университет, 620083, Екатеринбург, пр. Ленина, E-mail: olga.kobeleva@usu.ru Развитие современной криоэлектроники требует создания новых полупроводниковых материалов с разнообразными физическими свойствами при низких температурах. В Про блемной Лаборатории Физики экстремальных воздействий на вещество (УрГУ) были син тезированы новые сложные халькогениды AgGeSbS3x Se3(1x) (x = 0.1 0.9) и исследованы их электрические свойства.

Настоящая работа посвящена исследованию методом импедансной спектроскопии свойств соединений AgGeSbS3x Se3(1x) (x = 0.4 0.7) при высоких давлениях (10ГПа 45ГПа). Такое исследование представляет большой научный и практический интерес, поз воляет уточнить области возможного применения этих соединений при ВД.

При нормальном давлении синтезированные халькогениды являются низкотемператур ными ионными проводниками. Доля ионной проводимости уменьшается с увеличением до ли селена. Соединения имеют серый цвет и металлический блеск. Годографы импеданса при нормальном давлении характеризуется наличием двух четко разделяющихся областей - высокочастотной (процессы в объеме образца) и низкочастотной (электродные процес сы). Для генерации давлений до 45 ГПа использовали камеру высокого давления с нако вальнями типа “закруглённый конус - плоскость” из искусственных поликристаллических алмазов “карбонадо”. Электрические свойства образцов исследовались методом импеданс ной спектроскопии в области частот 10Гц-800кГц на установке Solartron FRA 1174. Для описания результатов была предложена схема, в которую были введены элементы, описы вающие различные процессы, происходящие в образце (сопротивления, емкости, элемент постоянной фазы).

Были получены годографы импеданса халькогенидов при разных давлениях и иссле дованы зависимости проводимости от частоты. Исследован гистерезис проводимости при постепенном снятии нагрузки с образца. При анализе годографов можно определить зна чения тангенса угла диэлектрических потерь (tg = ReZ/ImZ). Если на зависимости tg от внешних параметров наблюдается максимум, то это свидетельствует об увеличении, в области максимумов, подвижности ионов кристаллической решетки и связанного с этим, изменения электронной структуры. Появление максимумов диэлектрических потерь при нято интерпретировать как свидетельство о наличии в области максимумов фазовых пе реходов или наличии резонансных явлений. В случае наличия максимумов при разных частотах, когда резонансные явления можно исключить, по наличию максимума можно говорить о существовании в области максимума тангенса фазового перехода. Из бари ческих зависимостей сопротивления на постоянном и переменном токе и тангенса угла диэлектрических потерь получены области существования фазовых переходов в образцах.

По предварительным данным, в AgGeSbS1.2 Se1.8 существует необратимый фазовый переход в области давлений 23-25 ГПа, в AgGeSbS1.5 S e1.5 обнаружен фазовый пере ход при 39-41ГПа и, возможно, существует переход в области давлений 27-29ГПа, в AgGeSbS2.1 Se0.9 и в AgGeSbS1.8 Se1.2 фазовых переходов нет.

После снятия нагружения с образца при наблюдении под оптическим микроскопом наблюдается изменение его внешнего вида (возможно, на электродах выделяется сереб ро). Для уточнения того, какие именно изменения происходят в образцах, требуются дальнейшие исследования.

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).

ИССЛЕДОВАНИЕ РАССЕЯНИЯ УДАРНЫХ ВОЛН НА МИКРОНЕОДНОРОДНОСТЯХ СРЕДЫ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ ОСТАТОЧНОЙ ДЕФОРМАЦИИ НАГРУЖЕННЫХ ОБРАЗЦОВ Хейфец А.Э., Фролова Н.Ю.

Институт физики металлов УрО РАН, 620219, Екатеринбург, ул. С. Ковалевской, E-mail: Kheifetz@imp.uran.ru, frolova@imp.uran.ru Взаимодействие ударных волн с микроскопически неоднородной средой исследовалось на примере перлитной составляющей стали 40Х с содержанием 0.4 вес.% углерода и 1. вес.% хрома с феррито-перлитной структурой. Перлитная составляющая стали в исход ном состоянии (до нагружения) представляла собой совокупность областей чередующихся пластин цементита и свободного феррита. Среднее расстояние между пластинами цемен тита составляло 150 нм. Величина давление в ударной волне была около 75 ГПа.

Под действием ударной волны материал стали претерпевал микроскопически неодно родную пластическую деформацию. Пластины цементита дробились, причем направления смещений отдельных осколков легко прослеживалось на электронно-микроскопических снимках. Это позволило рассматривать перлитную составляющую стали как естествен ную реперную сетку, по искажениям которой можно изучать микроскопические особен ности деформации. Целью исследования было выяснить, является ли наличие обнару женных микрофлуктуаций деформации проявлением малоизученной тонкой структуры ударно-волнового фронта, или же сама среда (точнее, ее неоднородность) приводит к формированию таких микрофлуктуаций.

Анализ микроскопических особенностей деформации перлита позволил установить направление вектора наибольших касательных напряжений и определить ориентацию ударно-волнового фронта относительно полученной локальным (электронно-микроскопи ческим) методом микроструктуры. Показано, что в зависимости от ориентации перлитной колонии относительно фронта поглощение энергии ударной волны веществом образца происходит по-разному: в случае расположения пластин цементита параллельно направ лению вектора наибольших касательных напряжений энергия расходуется на разогрев и сфероидезацию карбидов, в иных случаях происходит хрупкое разрушение цементита.

Оцифровка электронно-микроскопических данных с последующей математической об работка позволили получить следующие результаты.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 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.