Публикации автора

Методами растровой электронной микроскопии и мессбауэровской спектроскопии изучено влияние слабых (10…100 кА/м) низкочастотных (10…20 Гц) импульсных магнитных полей на структуру поверхности и магнитные характеристики феррит-граната иттрия Y3Fe5O12. Полученные результаты позволили выявить перераспределение катионов Fe3+ между октаэдрическими узлами с различными искажениями лигандного окружения. Установлена возможность изменения удельной намагниченности насыщения и коэрцитивной силы феррита в результате магнитоимпульсной обработки. Также установлена возможность снижения внутренних напряжений в структуре и, как следствие, изменение коэрцитивной силы феррита в результате локализации катионных вакансий преимущественно в октаэдрах, для которых направление локального магнитного поля совпадает с осью градиентов электрического поля. Показано, что одной из причин изменения удельной намагниченности насыщения Y3Fe5O12 после магнитоимпульсной обработки является изменение спинового состояния ионов железа, локализованных в тетраэдрической подрешетке. В соответствии с результатами магнитных исследований, вследствие изменения спинового состояния среднее значение магнитного момента ионов железа в тетраэдрической подрешетке может увеличиться примерно на 20 %. Это позволяет использовать магнитоимпульсное воздействие для управления магнитными параметрами феррита Y3Fe5O12.

Изучено влияние магнитоимпульсной обработки на магнитные свойства аморфной электро-технической стали. Установлено, что в результате магнитоимпульсной обработки стали изменяются её магнитные характеристики: увеличиваются удельная намагниченность насыщения, остаточная намагниченность и коэффициент прямоугольности петли магнит-ного гистерезиса. Такие изменения связываются с направленным упорядочением атомов в материале и уменьшением уровня его аморфизации. Координационные ассоциаты, формируе-мые атомами Si, B, Fe, аналогичны тем, которые свойственны кристаллическим фазам Fe3(BSi) и реализуются при нагреве быстро охлаждённой стали. Предполагается, что меха-низм наблюдаемых процессов связан с упорядочением магнитной спин-системы стали под влиянием импульсного магнитного поля.

Методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа исследованы состав и структура порошков гематита из хвостов обогащения окисленной железной руды после её измельчения в аттриторе. При проведении исследований порошок крепился на углеродный скотч и исследовался без напыления на него проводящей плёнки. Качественный анализ порошка на наличие примесей проводился с использованием сигнала отражённых электронов, а количественная оценка соотношения химических элементов в исходном сырье проведена с использованием локального рентгеноспектрального микроанализа. С помощью рентгеноспектрального микроанализа установлен элементный состав примесей в образце (Na, Mg, Si, Ca), а с помощью мёссбауэровской спектроскопии – фазовый состав железосодержащих примесей (магнетит, эгирин, оливин). Сделан вывод, что природный гематит с выявленными примесями может использоваться для синтеза замещенных Ва-Са и Sr-Ca гексагональных ферритов. Присутствие в гематите включений эгирина, содержащего натрий, может оказать положительное влияние на выращивание кристаллов BaFe12O19 и SrFe12O19 из раствора на основе Na2O.

Исследовано влияние импульсов слабого магнитного поля на аморфный сплав Al85Fe7Ni5La3, полученный методом спиннингования в виде фольги толщиной 20 мкм. Изучены следующие гистерезисные характеристики аморфного твёрдого раствора до и после магнитоимпульсной обработки: удельная намагниченность насыщения, удельная остаточная намагниченность, коэрцитивная сила и площади петель гистерезиса. Вид и параметры петель магнитного гистерезиса указывают на наличие в сплаве магнитоупорядоченных областей – кластеров, а специфическая форма петель магнитного гистерезиса сплава указывает также на наличие в аморфной фольге наведенной магнитной анизотропии. После магнитоимпульсной обработки лент аморфного сплава Al85Fe7Ni5La3 в результате протекания релаксационных процессов (увеличения степени химического и топологического порядка, снижения степени наведенной магнитной анизотропии) наблюдается существенное изменение значений всех структурно-чувствительных гистерезисных характеристик, в том числе более чем 6-кратное увеличение удельной намагниченности насыщения. Полученные результаты указывают на возможность использования магнитоимпульсной обработки аморфных сплавов для управления их магнитными свойствами.

Методами атомно-силовой микроскопии изучена поверхность образцов аморфной электротехнической стали (фольги) Fe(Ni, Cu)(SiB) толщиной около 100 мкм, шириной 10 мм, длиной 50 мм, которая была получена методом сверхбыстрого охлаждения при распылении расплава на вращающемся барабане. На контактной поверхности фольги обнаружены характерные структурные элементы, наличие которых в различных местах поверхности может существенно влиять на электротехнические свойства материала.