Открытый доступ Открытый доступ  Доступ закрыт Доступ предоставлен  Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Том 126, № 4 (2025)

Обложка

Весь выпуск

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

Трехмерные вихревые структуры

Борисов А.Б., Екомасов Е.Г.

Аннотация

В обзоре дано теоретическое описание структур известных к настоящему времени трехмерных магнитных вихрей в магнетиках с центром и без центра инверсии. Для случая изотропного и одноосного ферромагнетика рассмотрены: кноидальные и спиральные “ежи”, вихревые структуры типа “включения”, вихревая нить с различными двумерными топологическими зарядами, вихревая круговая нить, вихревая кольцевая доменная стенка. Описана структура магнитных вихрей в различных наноструктурах. Показано, как спин-трансферный наноосциллятор можно использовать для создания диссипативного магнитного капельного солитона. Для магнетиков без центра инверсии рассмотрена структура вихревых объектов типа: стопка спиновых спиралей, косы из скирмионных струн и магнитные скирмионные пучки. Показано, что трехмерная структура вихря является причиной нетривиального взаимодействия скирмионов. Описан экспериментально обнаруженный новый тип частицеподобного состояния в киральных магнетиках — киральный боббер — и предложена на его основе концепция магнитной твердотельной памяти.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):379-422
pages 379-422 views

Магнитные топологические структуры в ферромагнитных пленках с взаимодействием Дзялошинского–Мория

Филиппова В.В., Гареева З.В., Дорошенко Р.А.

Аннотация

Исследовано влияние взаимодействия Дзялошинского–Мория на формирование и устойчивость 3D-магнитных топологических структур в обменно-связанных ферромагнитных пленках с различной магнитной анизотропией. Проанализированы процессы перемагничивания многослойных систем при наличии кирального магнитного слоя. Показано, что в процессе перемагничивания формируются трехмерные топологические состояния, такие как точки Блоха и конусные скирмионы, структура топологических дефектов определяется величиной и знаком константы Дзялошинского–Мория. Исследовано влияние параметров материала на характер процессов перемагничивания и стабилизацию микромагнитных структур.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):423-429
pages 423-429 views

Температурная зависимость магнитной восприимчивости нанокомпозитов с частицами литий-кобальтового и литий-кобальт-никелевого ортофосфатов

Ринкевич А.Б., Немытова О.В., Перов Д.В., Стенина М.С.

Аннотация

Изучена магнитная восприимчивость нанокомпозитов с частицами литий-кобальтового и литий-кобальт-никелевого ортофосфатов в постоянных и переменных магнитных полях. Измерены температурные зависимости восприимчивости и кривые намагничивания. Показано, что на температурной зависимости композита с частицами LiNi0.5Co0.5PO4 есть один максимум при температуре TN = 13.5 K, а состояние с несоизмеримым неколлинеарным магнитным упорядочением не реализуется. У нанокомпозита с частицами LiCoPO4, напротив, есть два максимума при температурах TN = 31.1 K и Tmax= 21.9 К. Ниже температуры TN в обоих нанокомпозитах реализуется упорядочение антиферромагнитного типа.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):440-449
pages 440-449 views

Изменения сверхпроводящих и магнитных свойств сложных боридов родия RERh3.8Ru0.2B4 в ряду RE = (Gd, Dy, Ho, Er, Y)

Лаченков С.А., Власенко В.А., Цветков А.Ю., Куликова Л.Ф.

Аннотация

Исследованы магнитные свойства и сверхпроводящие характеристики боридов RERh3.8Ru0.2B4 со структурой типа LuRu4B4 (RE = Y, Er, Ho, Dy), а также соединения GdRh3.8Ru0.2B4 с целью установления закономерностей формирования сверхпроводящей и магнитной подсистем соединений и их взаимовлияния. Анализ показал, что нет непосредственной связи между критической температурой (Тс) соединений RERh3.8Ru0.2B4 и их магнитной подсистемой. Однако установлена закономерность монотонного уменьшения критической температуры боридов RERh3.8Ru0.2B4 при последовательной замене RE с Y на Er, Ho, Dy. При этом Тс линейно зависит от S(S+1), где S — спиновое квантовое число иона RE+3. Такое поведение критической температуры может быть связано с обменным взаимодействием спинов электронов проводимости с магнитными моментами ионов RE+3, которое возрастает по мере увеличения спинового квантового числа S иона. Отсутствие сверхпроводимости у соединения GdRh3.8Ru0.2B4 находится в рамках установленной закономерности.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):430-439
pages 430-439 views

Электросопротивление и оптические свойства сплавов Гейслера Co2−xMn1+xAl (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1)

Семянникова А.А., Шредер Е.И., Маркин А.А., Перевозчикова Ю.А., Терентьев П.Б., Марченкова Е.Б., Марченков В.В.

Аннотация

В интервале температур от 78 до 293 K измерены температурные зависимости электросопротивления сплавов Гейслера Co2−xMn1+xAl (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1), а также их оптические свойства в интервале спектра (0.155 – 5) эВ при комнатной температуре. Показано, что величина электросопротивления всех сплавов превышает 250 мкОм∙см и увеличивается с ростом содержания марганца до значений, превышающих 380 мкОм∙см, а вид температурных зависимостей электросопротивления изменяется с “металлического” для Co2MnAl на “полупроводниково-подобный” для Mn2CoAl с переходом через инвар Co1.75Mn1.25Al. Продемонстрировано, что в формировании оптических свойств исследованных сплавов определяющую роль играют межзонные переходы. Установлено, что при комнатной температуре электропроводность и оптическая проводимость при 0.38 эВ уменьшаются с ростом концентрации марганца при х = 0.5 и 0.75 соответственно, а затем слабо изменяются с ростом х. Высказано предположение, что такое поведение связано с изменениями в зонном спектре сплавов, наиболее сильно проявляющихся в сплаве Mn2CoAl.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):450-455
pages 450-455 views

СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ

Распределение комплексов с двухвалентным никелем Ni2+ в монокристаллах литий-галлиевой шпинели Li0.5Ga2.5O4

Шаповалов В.А.

Аннотация

Изучена структурная и магнитная неэквивалентность ионов никеля Ni2+ в монокристаллах литий-галлиевой шпинели методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Показано распределение ионов по подрешеткам и структурно-неэквивалентным положениям в элементарной ячейке кристаллической решетки монокристалла литий-галлиевой шпинели Li0.5Ga2.5O4. Параметры и свойства материалов определяются таким распределением ионов. В монокристалле образуются центры двух типов. Ионы никеля Ni2+ замещают в структурно-неэквивалентных положениях ионы галлия, находящиеся в тетраэдрическом окружении, и ионы лития, находящиеся в октаэдрическом окружении. Исследования могут быть использованы при анализе свойств шпинельных ферритов и немонокристаллических материалов. Перспективность работы заключается в том, что в настоящее время обычно на практике применяются порошковые материалы. Но их свойства в зависимости от технологии получения различны. Показано на примере монокристаллов, каким образом распределяются вводимые примесные ионы. Это распределение происходит равномерно по структурно-неэквивалентным положениям. Необходимо учитывать, что в случае быстрого охлаждения во время роста материалов — монокристаллов и пленок — распределение ионов может быть различным.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):456-461
pages 456-461 views

Структура и свойства конструкционной среднеуглеродистой стали (хромоникельмолибденованадиевой), in situ легированной вольфрамом при селективном лазерном сплавлении

Жуков А.С., Шакиров И.В., Бобырь В.В., Федосеев М.Л., Христюк Н.А., Богданов С.П., Кузнецов П.А.

Аннотация

Представлены результаты исследования структуры и свойств аддитивной среднеуглеродистой стали Fe–0.45C–0.4Si–0.7Mn–0.1V–0.3Mo–0.2Cu–1Cr–1.5Ni (в мас.%), легированной вольфрамом в количестве от 1 до 10 мас. %. Исследовалась возможность введения вольфрама в сталь при аддитивных процессах производства. Легирование осуществлялось при смешивании порошков среднеуглеродистой стали и вольфрама, затем проводилось селективное лазерное сплавление металлопорошковой композиции. Установлено, что при введении различного количества вольфрама в среднеуглеродистую сталь ее плотность и твердость изменяются линейно. Результаты исследования могут быть полезны для разработки новых материалов и оптимизации процессов селективного лазерного сплавления.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):462-469
pages 462-469 views

ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ

Оценка пластичности и поврежденности материала оболочек твэлов, облученных быстрыми нейтронами

Карагерги Р.П., Портных И.А., Коновалов А.В., Барсанова С.В., Козлов А.В.

Аннотация

Проведены механические испытания кольцевых образцов, вырезанных из нижнего, центрального и верхнего участков двух твэлов, облученных в реакторе БН-600. С помощью анализа напряженно-деформированного состояния получены значения разрушающего напряжения, степени деформации сдвига, накопленной до разрушения, и выполнена количественная оценка поврежденности материала оболочек твэлов. Дополнительно исследована микроструктура. Показано, что при сформировавшейся структуре и остаточном запасе пластичности поврежденность облученного материала оболочек твэлов находится на удовлетворительном уровне.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):470-481
pages 470-481 views

Исследование механических свойств и коррозионной стойкости ультрамелкозернистой аустенитной хромоникелевой стали, полученной методом ротационной ковки

Зотов Д.А., Копылов В.И., Чегуров М.К., Нохрин А.В., Сысоев А.Н., Чувильдеев В.Н., Котков Д.Н.

Аннотация

Исследованы микроструктура, фазовый состав и механические свойства аустенитной коррозионностойкой и жаростойкой хромоникелевой стали 08Х18Н10Т (Fe–0.08%C–18%Cr–10%Ni–0.6%Ti), ультрамелкозернистая (УМЗ) структура в которой сформирована методом ротационной ковки (РК). УМЗ аустенитная сталь 08Х18Н10Т обладает высоким пределом прочности (σВ = 1580 МПа) и малой пластичностью (удлинение после разрыва δ ∼ 4%). Проведены электрохимические испытания УМЗ стали на стойкость против межкристаллитной коррозии (МКК) по ГОСТ 9.914–91. Установлено, что формирование УМЗ структуры в аустенитной стали 08Х18Н10Т методом РК приводит к снижению ее стойкости против МКК. Показано, что отжиг приводит к немонотонному изменению механических свойств и коррозионной стойкости УМЗ стали. После отжига в интервале температур 450–500оС наблюдается повышение микротвердости и предела прочности, снижение пластичности и стойкости УМЗ стали против МКК. Дальнейшее повышение температуры отжига до 800оС приводит к снижению прочности и повышению стойкости стали к МКК.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):482-495
pages 482-495 views

Исследование микроструктуры, электропроводности и механических свойств слитка и тонких проволок из нового сплава Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er

Комельков А.В., Нохрин А.В., Бобров А.А., Сысоев А.Н., Шишулин Е.О., Морозкина Е.О.

Аннотация

Исследован процесс выделения первичных и вторичных частиц в сплаве (в вес.%) Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er, изготовленном методом литья с индукционным нагревом и перемешиванием. Исследована однородность распределения удельного электросопротивления (УЭС, r) и микротвердости (HV) по сечению слитка, определен оптимальный режим старения сплава. Определены значения предела текучести, предела прочности и относительного удлинения до разрушения образцов крупнозернистого сплава. Построены зависимости HV и УЭС от температуры и времени отжига и определены параметры уравнения Джонсона–Мела–Аврами–Колмогорова, описывающего интенсивность распада твердого раствора при отжиге. Методом холодного волочения изготовлены тонкие (∅ 0.3 мм) проволоки из сплава Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er; исследована прочность, УЭС и твердость проволок в исходном состоянии и после испытаний на термостойкость в соответствии с ГОСТ Р МЭК 62004–2014.

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):496-506
pages 496-506 views

Памяти Ю.Н. Горностырева

Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):507-508
pages 507-508 views