Исследователи из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) и Университета МИСИС опровергли общепринятую гипотезу, объясняющую гигантскую магнитострикцию в железо-галлиевых сплавах. Они выяснили, что количество наноразмерных кластеров, вызывающих эту способность, значительно меньше, чем утверждалось ранее.
Галфенолы, сплавы железа и галлия (Fe-Ga), известны своей способностью изменять длину под воздействием магнитного поля. Эти материалы широко применяются в электронике, гидролокаторах и сенсорах. Ранее считалось, что их уникальные свойства обусловлены наличием 3-5% наноразмерных включений с тетрагональной структурой, так называемой фазы L60. Однако исследователи с помощью нейтронного и синхротронного излучения установили, что в массивных образцах эта фаза занимает лишь 0,1-0,2% объема.
«Наши исследования ставят под сомнение распространенную гипотезу о природе возникновения гигантской магнитострикции в железо-галлиевых сплавах»
— д.ф.-м.н. Игорь Головин, профессор кафедры металловедения цветных металлов НИТУ МИСИС, ведущий научный сотрудник ОИЯИ.
Эти новые данные были опубликованы в ведущих научных журналах, таких как Journal of Alloys and Compounds и Physical Review Materials. Российские ученые провели анализ объемных образцов, в отличие от зарубежных коллег, которые использовали метод просвечивающей микроскопии на тонких фольгах. Это и стало причиной расхождений в результатах.
Магистрант НИТУ МИСИС Уйи Десмонд Осагуона отметил, что термообработка позволяет получать различные кристаллические структуры сплавов Fe-Ga, что влияет на их магнитные свойства. Эти исследования также были опубликованы в Journal of Alloys and Compounds.
Исследования структуры Fe-Ga сплавов с высоким содержанием галлия, проведенные совместно с коллегами из Дубны, позволили уточнить равновесную диаграмму сплава и выявить новые фазы.
«Мы смогли уточнить равновесную диаграмму сплава Fe-Ga, на которую добавлены новые ранее неизвестные фазы»
— к.т.н. Валерия Палачёва, научный сотрудник лаборатории «Ультрамелкозернистые металлические материалы» НИТУ МИСИС.
Эти исследования были поддержаны грантами Российского научного фонда и стали возможны благодаря использованию импульсного реактора ИБР-2 в ОИЯИ в Дубне, а также участию российских ученых, проводивших эксперименты во Франции, Испании и на Тайване.
Нет комментариев