автореферат диссертации по энергетике, 05.14.08, диссертация на тему:Научные основы создания магнитомеханических преобразователей тепловой энергии на ос...нитных материалов с фазовым превращением антиферромагнетизм - ферромагнетизм первого рода

•Л

АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ТУРКМЕНИСТ им. ПРЕЗИДЕНТА ТУРКМЕНИСТАНА АКАДЕМИКА С. А. НИР ИНСТИТУТ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ

на права-1 УДК 62'

МЯЛИКГУЛЫЕВ ГАРЛЫ

НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ СОР МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКИХ ПР* .ЕЛЕЙ

ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОСГ ..НИТНЫХ

МАТЕРИАЛОВ С ФАЗОВЫ1У „ . .РАЩЕНИЕМ АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ — ФЕРРОМАГНЕТИЗМ ПЕРВОГО РОДА

Специальности: 05.14.08 — Преобразование возобновляемых видов энергии и установки на их основе 01.04.11 — Физика магнитных явлений

Научный доклад, представленный на соискание ученой степени доктора технических наук

Ашгабат — 1993

Работа выполнена в Проблемной лаборатории по физике твердого тела Туркменского госуниверситета им. Магтымгулы.

Официальные оппоненты:

Гурбанязов М. А. — доктор технических наук, профессор

Белов К. П. — доктор физико-математических наук, профессор

Гарягдыев Г. — доктор физико-математических наук, профессор

Ведущая организация—Физико-технический институт

АН Туркменистана

Защита состоится 0 » СА&ЫлЯ&^иЯ^ I"3 г- в

■/Р час. на заседании . специализированного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Институте солнечной энергии Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана им. Президента Туркменистана академика С. А. Ниязова (744032, ш. Аш-габат-32, пос. Бекреве, Институт солнечной.энергии).

С научным докладом можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке АН Туркменистана.

Научный доклад разослан «¿1,$ > 1993 г.

Ученый секретарь / / специализированного советеи.^^7 М. А. РАХМАНОВ

к.т.н. /V

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Ферромагнитные материалы находят более широкое применение в самых разнообразных отраслях нэуьи и техники с тех пор как физика магнитных явлений выявила основные механизмы многих процессов, обусловливающих те или инш свойства этого класса вошеств.

Важным направлением практического применения магнитных на- ' териалов является использование их а качестве рабочего тола (РТ) разрабатываемых мэгнитомеханических и магнитоэлектрических преобразователей тепловой энергии. Принцип действия этих преобразователей основан на изменении энергии магнитного взаимодействия • РТ с магнитным полем под действием.теплоти. 1

. Идея использоЬаиия магнитных материалов в технике преобра- 1 зовэния тепловой энергн.ч существует давно (Эдиссон Т., 1837 г., Тесла Н., 1890 г.)- Впоследствии были предложены раэличныг.ко.ч- . структивнь-е решения по совершенствованию мэгнито-телловш преобразователей (Пресняков А.Г., 1Э78, Впади А.Л., 1979, 1'атаяма А., 1984, Николаачук А. П., 1984, 1683, Бобошко К. К.,. 1935, Бегларян А. Э., 1937 и др.) • ■

Естественно, усилия исследователей в этой области были направлены на использование в качестве РТ <?ерромэгнктных материалов. как наиболее изученных. Ро всех упомянутых работах рабочее тело (ротор) выполнено из ферромагнитных сплавов.с течкой Кюри, близкой к заданной температуре. Необходимое изменение свойств этих сг.лавов при магнитном фазовом пертходе II рода ферромагне- ' тизм-парамагнетизм (ФМ-ПМ) происходит в широком интервале температур ~ 50 К, что является основной причиной низкого кпд пресб-' . разозчи«?. Другим недостатком использования перехода СМ-ПМ ягля-ется необходимость нагрева .РТ в зоне его намагничивания, что приводит к пониженно эффективности преобразования из-за неизбежного нагрева деталей намагничивающей системы. Вследствие »тех причин, преобразователи на фазовом переходе II рода'не нашли уи-рокого применения на практике.

Поэтому требуется поиск магнитных материалов с пршшишгзль---но новьш свойствами, обеспечивающими более Приемлем!ппл практических целей рабочие параметры. Это возможно на осиорр !.и|у<-кого экспериментального и теоретического исеяедемннл мэгтгт« , и электрических свойств различных материалов; Ро?р-.;бг.гг < тг--г:< материалов, обоснование преимуществ их ислсшлоьт.;-г»-~:«

екая (прогнозная) оценка кпд и экспериментальное подтверждение возможности элективного использования магнитных материалов в преобразователях тепловой, например, солнечной энергии,имеет особую актуальность для Туркменистана и других государств с анало-гичньыи климатическими условиями.

Мапштотопловие устройства, основанные на применении материалов с принципиально иовьми свойствами, а именно, с магнитными Фазовыми перекодами I рода, должны функционировать в различные периоды года и суток, то есть в различных температурных режимах. В связи с этим к величине критической температуры перехода рабочего тела преобразователя предъявляются строго дифференцировании? требования в зависимости от условий его работы. Поэтому необходим поиск научно обоснованных методов управления- критической температурой рабочего тела преобразователя, который ьозмокен на основе комплексных фундаментальных исследований ^зического мо-ханлзма, обусловливавшего фасовыл переход I рода в данном материале, зэкрнонорностей влияния на этот переход различных факторов (магнитного поля, давления, атомной и электронной структуры, состава и т.д.).

Очень удобной шдельп-для изучения вопроса о то", как изменение концентрации компонентов влияет [¡а особенности элс;:трснкой , фукутры сплавов переходных элементов Зс1- группы, является система м'ксль-пэллздяевьк сплавов. Это обусловлено ¡-ем, что в интервале температур от'абсолютного-нуля вплоть яо точг« плавлений •»се спяаш'М-М не обнаруживает аллотропных превращен/»«, сохрл-!яя ¡^^центрированную кубическую решетку, параметр которой не-мяэтся >'"ег0 на 10'/. от чистого N1 к чистому Р«1.' Поэтому лсбые особенности физических свойств, обнаруженные при изменении те.ч-пер?лту,'Ь' ш.и концентрации компонентов сплава,' будут непосредственно связаны именно с его электронной структурой, и свшц.-теяьст-поьзть О И1ЮЙСКО.м«их в неП при этом изменениях.

К ¡г.- гс-л.&ну моменту в объяснении магнитокристалличесн.ОЙ ан.'аотр",";;;: щ:коля определилась единая зонная модель, основанная нч учет-:, -.¡о- «дс» от вьровденньк состояний, расщепленных спин-орбит ■!>:>■>!>?• гст'-ямсАстюем (Кондорский Б. И., Птрэубе Э., 1972). '»¡ил. для сплавов в настоящее время отсутствуют.

ЧА> КХ к'.ЫОТИЧ^КИХ ЗфреКТОВ, то здесь вообще нет никакой Т(<>-»-чпV»-¡мп '•••пмя.хотя бы качественно описывающей эксисримен-анизотропно. Поэтому с точки зрения рчэитгпя

Фундаментальных представлений большое' значение и моет провешен комплексного исследования магнитных и электрических свойств г.о-иокристэллических сплавов Ni-Pd в широком интервале концентраций к температур. Сопоставление получаемых: результатов с' томя данными, которые уке имеют свое теоретическое, обоснование, по-видимому, позволит выявить природу исследуемых эффектов.

Кроме того, теоретические.модели, появившиеся а последнее гремя для описания взаимосвязи кинетических о^сктс» (Бергер Л,, 1972, Кемпбелл H.A.. 1977, Грановский А.Б., 1937) дают гоомоя-ность непосредственно ¡га экспериментальных данных проводить численные сценки некоторых параметров зонной структуры, значения • которых могут быть, в частности, испольяс^шы и в практических . целях. -

Целесообразность и актуальность проведения исследования монокристаллических сплавов 3d- элементов, а тзкке изучения прзю-. хностеЯ использования свойств магнитных материалов с фззовдаи переходами I рода подтверждены также постановленном Совета Министров ТССР (1970 г.) при утверждении тематики Проблемной научно-исследовательской лаборатории по физике твердого тела Туркменского госуниверситета. Часть исследования прикладного характера выполнена в рамках Государственной научно-технической программы "Создание новых материалов с особыми физическими свойствами, разработка и изготовление технических устройств на их основе" (кифр 2.2.11). •

Цель-и задачи работы.' Целью данной работы является теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение препмузмств .■ чспол вокания материалов, обладавших магнитшм фазойw переходом I рода в качестве рабочего тела, существенно -улучшзгудих. рабочие характеристики энергопреобразователей: разработка конструкторских предложений и рекомендаций по практическому применение этого принципиально нового, более перспективного класса ведестр, имея ввиду значительное повышение кпд энергопресбрзпупих устройств. и обоснование нового' направления в технике креобрачой»-:шя тепловоя энергии, •

Исходя из этого,в работе были поставлены следу «дю» задачи -разработать термодинамическую теорию иагнктедехдл^снога гг-.- -, ерз^овакия теплоты, основанного на магнитном tu у.-г

.МУ--Щ.1 рода; ' '

- 6 - . .

-разработать технолог;!» получения РТ магнитомеханичоского преобразователя с оптимальный свойствами на осново комплексного исследован:»; структурных, м-эгнитльк и электрических свойств мае*-' сивньх я пленочных образцов сплавов Ре-йі в зависимости от состава, температури давления и др.;

-определить окегк-риыеятально КПД мзгнитокеханаческого преобразования теплоты с РТ испытывавшим' фазовьй переход АФМ-ФМ I рода, •сравнить^его с расчетным, а такие с КПД преобразования, основанного на Переходе II рода;

-разработать научно обоснованную методику управления критической температурой Тк фазового перехода АФМ-СМ рабочего тела преобразователя, обеспечивашей эффективность его функционирования в различны* температурных режимах внешней среды;

- провести численные оценки величины смещения критической температурь; фазового перехода при внесении в сплав Ре^ примесей ■3<1- металлов (ра, N1) и сравнить полученные результаты с экспериментальными данными; •

-'разработать принципиально конструкцию многофункционального преобразователя тепловой .энергии одновременно в механическую и электрическую с применением,» качестве.рабочего тела сплава Ре-К!і с'фззовьм превращением антиферромагнетизм-ферромагнетизм I рода; •

- разработать на основе сплавов Ре-ЯЬ и М-Р<1 датчики деформации и магнитного поля, которые могу г быть использованы в прецизионных конструкциях различного назначения.

Таким образом, райота посвящена ряду актуальных задач теоретического и" экспериментального обоснования целесообразности раоїсп-и.я нового направления в технике магнитомеханического преобразования тепловой энергии•с-применением в качестве рабочего тола нового клз.са магнетиков. , , ' '■

Научная новизна и практическая значимость работы. Наиболее суи^ствонтш юшм научными результатами, которые автор выноси? На СЫйИТУ, ЯвЛЯОТСЯ: .

1. Вперьі« вдавинута концепция создания магнитомеханического пгообл^-'ОБателя тепловой энергии с использованием в качестве

чч'ла класса магнетиков, обладавших магнитным фазоььм гере.члдом I р.- - г»: разработана термодинамическая теория преобра-для случая пе-р-хода антиферромагнетизм-ферромагнетизм

при индуцировании его в материал*? рабочего тела температурой и мзп>итиш полем с учетом термического ГНОТОрРГзИСЗ. ■

Теоретически доказано и экспериментально, по дтБерЕдеио, что кпд нового преобразователя почти в 10 рзэ прокипает кпд преобразователя, осюванного на магнитном фазеррм поре ходе II рода в материале рабочего тела. ■ ■'

Таким образом, обосновано новое,- более перспективное направление з технике прямого преобразования .тепловой анергии н ме;са-пя':<"еку» и электрическую.

2. Разработана технология получения пленочных и массивных образцов сплавов Ре-Ш1, обладающих ¿йзорык переходом I рода ан~ •ти^рромагнетизм-фс-рромагнетизи, жгслодогр.чы п:< фазопья состав и структура, магнитные и электрические свойстна, а также влияние . на эти параметры различных режимов термообработки. Доказано, что: ' '

а) переход антиферромагнетизм-ферромагнетизм в сплавах Ре-!^ связан с наличием в них упорядоченной Фазы типа СхС1;

б) оптимальным режимом термообработки рабочего тела преобразователя, приводящим к наиболее резкому и наименее, гястеоссн-сноку переходу антифорромагнетиом-ферромагнеткзм, является езка-лка от температур вше 1270 К и термециклирование в температуркой области перехода.

3. В результате проведенных оксперямснтальньк исследования свойств сплэеов !Ч!-Р<1 и Яе-ЯЬ сформулированы нот? научит т>ы-воды: . ,

а) из экспериментальных исследований по влиянии термообработки на намагниченность, магнитосопротивленио и магнитострж- . _ цис, •• также из электроняомикроскопических исследования пченок ' сплавов никель-палладий получены дзнны? о ьадаши упорядоченной фазы вблизи стехиометрических состаьов М3Р<1 и М«Р<53; шземко в международны? справочное издания;

б) из анализа полученных данных по магнитной шюзотрогш, эффектам Холла, Нернста-Эттиигсгаузена, магнитосепротивленил в термомаГкнтного эЭДекта, впервью установлена природ«.« дгаг.-ог о: пии кинетических эффектов в монокристаллических сплзг.ах ,\м-Р<1 и а рамках представлений об особенностях их зонной структур..: объяснена зависимость характера анизотропных своастг от •¡ч«т?чгу,-м.

. й концентрации отих сплавов, а также установлено нала-«» тострикцконных вкладов в анизотропии четньх о<5£>жгс?.;

б) сделан вызод о том, что сплавы Ni-Pd наследуют качественна характер сокноЯ структуры ферромагнитного никеля-в области точек симметрии зоны Бриллкжа; .

г) получена обобщенная формула, устанавливающая взаимосвязь ¡леях/ коэффициентами комплекса кинетических эффектов и позволявшая проводить численные оценки ряда параметров донной структуры-сплавов на основе 3d- элементов.

4. На базе результатов этих фундаментальных исследований ' впервые разработана научно-обоснованная'методика .управления рабочей температурой мзгнитомеханического преобразователя в зависимости от температурного режима окружающей среды, а именно:

а) установлено, что наиболее оптимальным способом изменения критической температуры перехода антиферромагнетизм-ферромагнетизм является внесение в сплав Fe-Rh, используемый в качестве рабочего .тела, примесей, соответствующим образом смещающих уро-~ вень Ферми; '■.'..

б) определена величина смещения уровня Ферми при изменении концентрации Р4 в сплавах Ni-Pd и концентрации Ni в сплавах на основе Fe и на отой основе сделаны теоретические предсказания величины смешения критическойугемпературы перехода анти^рромаг-иетизм-$ерромагнетиэм при внесении в сплав Fe-Rh одного атомного

. процента примесей Pd и Ni, которыэ были подтверждены экспериментально. .

5. Впервые разработанная и предложенная принципиальная конструкция многофункционального преобразователя тепловой энергии отличается от ранее известных тем, что: .

а) принцип'действия-его основан на использовании магнитного фазового перехода I рода в рабочем теле.- Кпд устройства почти в 10 раз вше, чем кпд аналогичных устройств, принцип действии которых основан на магнитном фазовом переходе II рода;

, б) в данном устройстве совмещены преобразователи тепловой энергии в механическую и электрическую, каждый из которых может Функционировать автономно;

в) управляя критической температурой перехода I рода в материале' рабочего тела, можно обеспечить его действие в любое время года, используя тепло природных возобновляемых источников ¡»•ергиа ига прочна ленных устзновок, и в л сбое время, суток за счет ЛККУМУКИРОЫЖИ'" тепловой энергии Солнца. '' • " •

й, Из ccucnw пленок сплавов Nl-Pd впервые разработаны дат-

»{■ ¡Л'ж;,-^ г.^гег!...1,.^:^ _т^гкгсиьа-коитрол!»

ч-жист ¿¿УГорЕСп

7. Ча соц-.вл пшю-.с .-..-пакет, впервм? разработаны д&т- •

'-■)"<;■• билета и мзпаггнсго ле.тя, споссбнш не только $кксйроаз?1-.псПс-|'в>юайо на них давления ч -юля, ¡¡с п сапом;,гать их.

¿¡.ОСТОРбСНССТЬ .ЛОПОУ-ЖИЙ 7! ?Ь®г.ДСЗ Д'-'.сссртячна обсснпмнэ '••Л что 'они 'базируются м результатах экса^рюг-—

исследований, Прсс-Д<Ч!Л(Г о пспсяьповаь'яс-м пр?ворс-:»ия «•/•".лак на современной йсиерэт^лшсз спааг)агуре, э точжо т^ч, •-!: :; численн» оценки г,з.->.ан?трогз, сделакныэ кч

\\:н:.Ы( г,а:у чеши« роэуль?о?ов сравнением с лито -

ДЭИН1.1М!-! 1! ррЯМОГ. ПрОВ^рКОП.

Практическая- значимость полученных результатов такко поят-, .нррждо^а полученными звтсрекими свидетельством:! на изобретения.

участие астора а попу«онии и?учиих результатов. 11а ;:р.тгяжения Сого? двадцати г--т автор галяетоя научным руководите-и непосредственньм исполнителем по всем разделам темц вклп-т.! лостанаэку и решенио задач, анализ, обобаоние результатов и ода-деление перспективы исследований магнитных и электрических ?:-о::стб в магнитных материалах л использование их р технике пре-

5Р.-"0ВЗ№Й ТОПЯГ'-'ОЙ ЭНерГИИ. '

Публикации чо теме работы. По те-да диссертации опубдакоэано со рлбот, а тоы числе 46 статей в журналах; "ЗЭДмшя ркспер»>«?н-тальноп 'А теоретической физики", "Физика металлов и метгллсводо-ние'\ "Известия .АН Туркменской ССР", в материалах Международна, ; Все-о'Фзм'эК, Зональных конференций и семинаров по фисике нагни г-них явлений, в Ученых записках .и тематических сборниках'ТГУ.' Получено Г! алтсрскгх свидетельств на изобретения, издана I монография, а "Ылым" АН ТССР. ■•.•'•'.

Апробапия работы. Материалы диссертации докладывались на Мелдунэродной конференции поч-огнетизму (Москва,' 1973*, Млж/л'- . народной конференции стран-членов СЭВ по физике магкитних нчто-риалов (г. Яшовец, ПНР, 1830), Международное кон?ср*:наи.! ко гиромагнитной электронике и электродинамике (Вишню, 1С;?;, союзных конференциях по физике магнитных явленна (Красит ч" Ш71;..'.Донецк, . 1977; Пермь,. 1981; Тула, 1983; Калинин.

Всесоюзных совещаниях по упорядочению атомов к его влиянию на свойства сплавов (Томск, 1972; Киев, 1979), Зональном семинаре по физике магнитных явления (Иркутск, 1977, 1978), Всесоюзном семинаре по магнитным переходам и критическим явлениям {-Махачкала, 1SS9), научной сессии СоЕета по координации АН TCGP по использованию в народной хозяйстве возо^новляемьх-источников эне-' pra;i.{Аага&эт, 1983), I Республиканской Мохвузовсксй научной конференции по актуальны-: проблемам физики твердого тела, радиофизики я теплофизики < Аагййат, 1931), еж&годяш научных конференциях нрофессопско-проподавательского состава 1 у'ркменского госу-к;:аорситота им. Магтымгулц (1950-15Ш).

Действуйте-лабог зторньр юдола разработанных устройств экспонировались на Республиканской ¿«»ставке молодежного творчества (Ашгабат, ТГУ, 1991), '' '

S^MLPATOIM .

.•I. ТЕРИМОДММВСКДЯ ТЕОРИЯ ЦИКЛОВ МАГНИТОМЕХАНМЧЕСКОГС

преобразовали теплоты с рабочим телом, претерпеваниям ыагк;тгнш фазовш переход первого рода

Проведенные автором научные исследования пссвящены разрабо тке основ создания устройств магнитомеханического преобразована теплоты, ь качестве рабочего тела которых, используется новый класс магнитных материалов, обладают;; магиктнша фазовдаа пере ходами I рода. - •

3i юргепреобрэзуадке устройства в современных условиях должны удовлетворять в первую очередь совокупности двух критериев; энергетическая объективность и зкологичёская безопасность. °аз-работаннья автором способ преобразования тепловой энергии yi ав~ леткряет этим титерияи. поскольку применение твердого РТ прин-ц;идалг-не не оказшает вредного влияния на окружашуь сре«.

магнитного материала с фазовым переходом I рода t i~:vf«;;K' р.5)ЧеГ0 тола ПОЗВОЛИЛО существенно повысить коэ!&«ий-е:»? ¡ъг.е:-ного лс-й"Л1'й« устройств по сравнение с известными аналог ад«, р к-лорих используются материалы с фазовым», переходам;. П ¡-.сл..

>>{уч»су»*!г6 го*<к5г>азсвзн«я трплоть'. кзгнг,-"■••;■>• .м: йтокл^; I р^т..i cofipciOKsacrcs с^-лу^пмп характер

.'-а С':.я.*нтт:.»»|: сядостобрюньвс іскстнкем пє-рндс произвол.'іідх -г:і;-( лп а^!ч»ского потоіслала (кїу-зптчєнкости. удельного объе-, критически"! температуры перехода

і < л 'X. г-и.исгмсстьп ог :•;' "роле кости магнитного поля Н. Они по-•л-ои>л7 осуществлять со-;-тї:с-тструш;о циклы, магнитскеханического теобразсвсния теплоты. Лля иск.<,р?ткост:і построт» циклое прео • ';ОП03.1!Г.!Я ОСукеСГВДЙЯОСЪ относительно рабочего тола В силе СПя. 5-ї -родий (РеКЬ), облодядего кзгнйтю-м ¡їзоорьм псрехс-I рола а!1Г№;«эрро:.;а1-не. (А<:М-!М>. н.) рис. І представлен?' пркшигпи^лы'-гч ех^мэ роботы термом -пиггссго дьиглтеля. ка ркс.2 - локальная намагниченность рлсо'^е-IV- тела (РТ) с мохеяьтм переходом Дч-М-ОМ. В точке ! РТ находится .в АФМ состоянии при температуре Т<Т в слабом магнитном поло-, практически не взаимодействуя с ним. Резкое увеличение энергга взаимодействия РТ с магнитным полем происходит после нагрепа его до температуры Тк (участок 1-2) и сообщения ему скрытой теплоты перехода АФМ-ФМ (участок 2-3). Ка участке 3-4 РТ з ФМ состоянии втягивается в поле, совершая работу. На участках 4-5 и 3-6 происходит охлаждение РТ и отвод от него скрытой теплоты перехода ггн температуре Т -АН, где величина А=8Г/ЭН определяет полевой сдпаг температуры перехода. Участок 6-1 соответствует удалении РТ в АЇМ состоянии из области действия магнитного поля. Полезная о;-.?:--га ссг'ераается данным устройством за счет разности энергия їтіг'-і'модойстьня РТ в СМ и А4-М состояниях с магнитным полем

Расчет кпд звигзтеля основан на рассмотрении возможных кс.ч-{::гур5і:а.ч цикле» между кривыми I,. 1!. 111 и IV (рас.З), опреде-лясс!.х:> температурки? зависимости энтропии однофазных состояний ?Т: I - -знтифгрромагнитного при отсутствии ПОЛЯ (Н=0)'. II - ан-тчферрскагнитного при Н * О, Ш - ферромагнитного при Н=0 и IV - ферромагнитного при Н / 0. . *

Щ}кпг _основан.ньй на сообщении рабочему телу сгр> :гой „теплот:: ■ч.іпмтіГ'Го ■Мазевого перехода. На участке 1-2 рабочему телу в'поле м_о з ¿<ім состоянии сообщается теплота а

4-а ^Га"1!)' •

елеудельная теплоемкость РТ в ДОМ состояли при НО, Т, Т( На участке 2-3 рабочему телу сообщается ск[«тля -і -

е.?хода' й'.ЧІ-ФМ <3,

- 12 -

- - V'sCr2). : ' <2)

Гм$ Sn - удельная энтропия РТ в АФМ состоянии при Т=Т2 и Н=0, S3 - удельная энтропия РТ ь ОМ состоянии при Т3«Та в Н=0. . ^

На участке 3-4 РТ е ФИ состоянии адиабатически втягя£эется в поле Н ^.0, при этом его температура изменяется эз счет магни-токалорпческого аффекта на величину йТ5 -

где Cjj - удельная телл<^емкость в постоянном поле, а - удельная намагниченность. '

1!з участке 4-5 о" РТ от ¡годится те-плстз

где С,М( - удс-льнал теплое у.шогь РТ-v. ФМ состояния в поле Н О На участке 5-0 от НТ отводится скрытая теплота.перехода СУ,--ACM д,_с

Так как (см. рис.3)

т.

Vs, ^ cJjT/T.* V-CVM. (7)

' (B)

TO

V4 - c>(Vri) - сФи,ппу'5} * iSa2]- , &

На участку €-1 i-'T в ал-'ц состоянии здизс-этически удаляется v.-j r<S';3',Ti" действия пол»), изманеки» его ТьМПУратури При этом Oft-р>.»дсля.>тся вцрза.ошс.ч i 3; для магшгокаяорлчеекого э^-кта. Кпд цикла 1-2-3-4-5-6-1

t - ,„S«-f-,.!, ^s-*'.....' ( г

у'-¡»г, til.j>i (1) ' (5) » .7, изд^ч-лг.»

V 4 :...... c~(Aa:-:fr-Г"'~......

Чмгг.екю none-знл.; р:»5э"Го, rc-"-. • raccMay-iiBacKoii

и'.кл."', 6w,fc on.^fwi.» па bi-ii , saw ижя*

- 13 -

Цикл, основанный на индуцировании магнитного базового перехода полем. Участок 1-2 этого цикла совпадает с участком 1-? предьдукего. На участке 2-5'РТ адиабатически -вносится г поле Н< <Нп, где Нп - предельное поле,- необходимое для индуцирования '1-М состояния во всем объеме РТ. При этом часть. X массы РТ переходит. в СМ состояг \ а вся масса РТ охлакдается до температури '¡у. Рассмотрение баланса энтропии пхл.олпло определить величину X как функций Н:

х ____м-

Значение Н , обеспеч'.ваюшее полный адиабатический переход, находим из условия X = І:

^ГУ]]

= (Vа)

I - ехр

соо

Г . (13)

I

На участке 5-С происходит переход части X массы РТ из в АС>М состояние, при этом от РТ отводится теплота

«¿в = Т5'<35'Л>-= ^^^{(Сла-Сфо)1«^^")]^^)},,:;

Участок С-1 совпадает с уч?отком 6-1 предыдущего цикла. Кпд никла 1-2-5-6-1

г"а

или с учетом (1) и (14) получим

, Р2-ЛК)1п[Т2/(Т2-ЛН)] • (1П.

^ " АК-Т,+Т6 " '

Это вырагэние справедливо до значений поля Н--Н , определяемого из (13).

Влияние термического гистерезиса магнитного фазового ¡уд-е-хода в РТ из кпд,термомагнитного двигателя. Влияние термического гистерезиса магнитного фазового перехода I рода на кпд маг ни-томйханического способа прэобразсчакия теплоты учитывалось ~ помощью аналогий пгстерезксного явления в твердом те.1!? с работе? -тепловой машины, рабочее тело которого не обладает гистеремл';:;-:. Во втором случае "гистерезис" как разница между тг-нгерзтуро''. п--

■ - 14 -•

рехояа при нагреве и температурой перехода, при охлэтении приводит к получению полезной работы. В первом случае вследствие замкнутости системы происходит диссипация работы и передача ее холодильнику' в виде. Од. Кпд тепловой машины с РТ, обладающим- гистерезисом, •- ' ■

- 1 V ( ;

где Од - теплота, переданная холодильнику при диссипации работы на гистерезисе, ^ - кпд ссответствугаего безпжп ерезисного цикла. • . ■ '

Цикл 1-2-3-4-3-6-1 при наличии гистерезису преобразуется ь. цикл 1'2- ^-4-7-3-1', а цикл 1-2-5-6-1 - в цикл 1-2 5-7-8-1'. Последовательный учет теплот на различных участках, составлявших циклы, приводит к следующим выражениям для расчета их кпд ', С*"АН * ^2-АН){(СД0-Сфа)1п[Т2/(Т2-ЛН)3^(Та)}

до а 2

СТа-АН)1п[Та/(Та-АН}]--------(1В)

т„

'»п ~ С .(АН«}- - Т ¿S(T } " ,(20)

. . , г.АЗ(Т2-ЛН)!п[уГ?г-ЛН)3

~~5 : лнтт "" • 1 •

где і - ширина, гистерезиса. '

При И>Н цикл с индуцированием фазового перехода магнитным пелен определяется точками Для расчета кпд в

атом спу получено вьражение

" " . . СА0(ЛіЦ . " - -(22)

.■І".', кпд термомагнитного двигателя с РТ, испиты-

г-:т..г,-м к.,пиг:л.їі .^оовьй переход II рода и сопоставления с резу-.■'"..:■•»:;■> .;о:мул (1S) - (21) были использованы известные формулы . 'V: ї. : * г. Ї 1 ■ ' "'.;, ■ -

:• сп<■■.•.: .-пи ¡Зггйческого намзпзічие^ния Р7

- 15 -

т? = 1 - ехр{-кН/д, ' (.??)

в случае изотермического намагничивания РТ

V = ЩС/Ш * Т3/{Т3-Т,)] • , ' . (РА) где С - удельная теплоемкость, к - - тангенс угла наклепа

прямой, аппроксимирующей зависимость намагниченности от температуры в области рабочих температур.

II. МАГНИГНЬЕ И ЗЛЕКТИРШЖ'СБГХСТБА, ТЕОШіГлЯ Ты^ООЕГ-АЕЮТКИ МАТЕРИАЛА РАБОЧЕГО ТЕЛА И Ь'ПЛ ШтЯОі^ЖЗЖГО СПОСОБА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЖ-чЬ: Согласно формулам {18} - (22) для экспериментального определения термического кпд расснатригземогС юпютодхатзд-скег«» -спео-.бэ преобразования теплоти необходимо знать слрдушио г!Э{;..'- • нетрі,і. характеризуешь переход ЛСМ-СМ в РТ: критическу» температуру, ширину термического' гистерезиса. СДВСГ критической Т'ЇМГ'ТО - . ратури магнитным полем, изменение» энтропии РТ При переходе. т<;п-лоо;.',кость РТ в АС'И и ФМ состояниях. С пельв получения отих дан-н-м автором исследован широкий круг магнитных и злектричоеких свойств массивных и пленочных образцов сплавов Ре-Ші в области составов, близких к эквиатомному.

йпитакснальные пленки он • лагов Ре-РЬ с содержанием родня от 10 до 90 ат.% л толдаяк й о? 0.2-10"' до 1.5-10*7м были получены путем конденсации пар:--', сплавов соответствующих составов в вакууме ~ 10"5 йэ на (001)-поверхности свежих сколов кристаллов М§0 и 1.1 Р.

&«оп«! состав и кристаллическая структура пленок послед-»- • вхтк, злектроногрзфически на просвет. Температурні.» соти.;и»'.е<:тп намагниченное ги нзеыцеиия и первой константы магнитно;") анисотг.о-ппи пленок исследовались с помочіью вращательного мчсі««тс»*?іру. Влияние магнитного поля на переход АФМ-ФМ в-пленках поучалось о гючо&ъо ачттеровсксго соленоида з полях до 7. ПО- 1С6 А-'к, а т.інж.-с ломо'дыз импульсного соленоад-і в полях до 15.92-10^ А-'и. Пул . ксслелоЕзния влияния гидростатического давления на гор-т.;.»!; ч ■ рехода образцы помечались в каперу, в которой соок.и.ко- ¡. -ниє до 9-Ю5 Па. '

"Массивны? сплавы Ре-Юг с содержанием родия Я тальноо железо быта получены инаукші>.'ін^я пялексй н а; у м : •

аргона при избыточном давлении ~ 105 Па. Состав пленочных массивных образцов определялся і.._тодом рентгеноспектрального флво-ресцентного анализа с точностью не хуже 0.1% . Результаты исследования электрических и магнитных свойсі-з образцов этих сплавов показали, что переход АФУ-ФМ в сплаве Fe4sRh51 происходят в области температур 310-330 К, легко достижимых с помощь» нагревателя типа "горячка яда" в летний период в условиях Туркменистана. Поэтому параметры перехода АФМ-ФМ наиболее полно били исследованы на образцах сплава этого состава.

Путем горячей прокатки и электроискровой вырезки из сплава і' Fe49Rh51 были изготовлены образцы размерами (4x14x0.27) • 10"9 м3. Начальная магнитная проницаемость '/йшов исследовалась путем измерения относительной индуктивное,гп катушки с сердечником из данного образца. Намагниченность измерялась методом коммутации магнитного потока ь соленоиде в полях до 7.9S-104 А/м и в Электре ...¡гните- в полях до 14-105.А/м. Исследования термезде проводились. длфферешшальнш методом при разности температур горячего, к холодного концов образца 10-20 К в АФМ области, 2-5 К в области перехода АФМ-ФМ, 12-1S У tí ФМ области яо точки Кг>я и 25 К в парамагнитной (ПМ) области вплоть до 1173 К. Измерения электросопротивления пленок и массивных-образцов проводились стандартны!.! потенциомэтрическим способом. 'Температура образцов измерялась с помощь» медь-к'онста'нФановнх, хромель-алшелевых и медь-копеле к термопар. '

Структура и термообработка образцов. Полученные при конденсации пленечньв образцы представляли собой блочные монокристалл .. Расда^оовкэ злектронограмм показала," что в процессе конденсации пленки эгсы-.атомного состава на MgO" и LiF получались неод-нс«Іизньми: в них наряду с преобладающим количеством иеупорядо" ченіїой гцк фази, ориентированной относительно кристалла подложки по прямей схеме - (001) [100] J¡( 001)11005„„„„„„„„, присутст-

• ГЦ л іТОііуїиЖил

í'Vt-т упорядоченная по типу CsCl $аза, ориентированная относите-гл.ко кристалла подложки по диагональной схеме - (001) {1003 Ц |1 v 001) 1! 10! . Основной причи'. ft двухфазности плене, явля-

>тг..н сглбиги.озц'ля при коіідєнс ni .пзуов с: "ява на хогэаиых' подле из: чх . .стемг.ературадЛ гик 4<ази. ' • ;

*д.стихения в ік-с.г.є,"овлннс>: пленку максика.~л*':о ьозмож-

- і" -

ной степени атомного порядка их необходимо и достаточно отжечь при 9?(} К в течение -30 минут со скоростьп нагрева и охлаждения не вше 30 К/'час. Злектроногра^ически обнаружено, чта поело такого откига пленки содержат только вісскоупорядочоннув по типу СїСІ оцк фазу, ориентированную относительно кристалла подло««! по диагональной схеме. Повылекие скорости нагрева и охлаждения пркаодит к разориентации кристаллитов пленок относительно кристаллов подложек. Причиной разориентэшш является как большая ра зница кот£}мцнентов теплового расширения материалов плене:; и по-• длежек, ток и скачок коэффициента теплового расширения пленок при переходе их из ферромагнитного состояния в парамагнитное в точке Юори. < ' ® "

•Непосредственно после конденсации пленки не обладали переходом АФМ-ФМ. Переход них наблсдался лишь после описанного выше отжига. Таким образом, результаты исследования фазового Состава и структуры пленочных образцов позволили доказать, что порохе« АФМ-ФМ в сплавах системы связан с наличием в ш:< атомно упорядоченной по типу С$С1 оцк фазы. Кроме того, результаты этих исследований позволили определить направление поиска ' режима термообработки массивных образцов,, приводящего к оптимальним параметрам перехода АФМ-ФМ в образцах Рї термомагнітного двигателя. '

После механической очистки и химического травления образам * сплава Ре^Я^, били подвергнуты 72 часовому отжигу в вакууме . при 1270 К. Сплавы Ре-НЬ вблизи эквиатомного состава при нормальном давлении претерпевает магнитные превращения АФМ-ФМ и <£Ц- '; -ПМ. пгэтому проведенные далее закалки образцов осуществлялись по схсу.лМ ФМ-АІМ, Ш-АФМ. ПМ-ФМ и ПМ-ПМ. Результаты закалочных экспериментов, представленные в таблице 1 и на рис. 4,-свидетельствуют о том, что оптимизация параметров перехода АіМ-їМ достигается закалкой образцов от температур не ниже 1270 К и последующим термоциклированием в температуркой области перехода. 0, и т, - протяженность области, іерехода и. ширина термической петли гистерезиса в первом•цикле, 92 и та - то же после многократного повторения циклов перехода.

Электрические, магнитны?' свойства сплавов Яе-ЯЬ пси ■-.де'АФМгФИ,-влияние на'параметры перехода дэзлонпг;ч-,-.а,-;;' -і■ р магнитного поля., При исследовании влияния тшмики :.лег;:,¡о -

- 13 - - _

рзнотрц перехода А4М-ФМ была обнаружены следу вкл» 'закономерности. Температура перехода тонких пленок намного »гик',. -юи к кас-спвных образцах того же состава. С увеличением толщина Тк пленок

на подложках Л?0 приближается, а начиная с. толщины ~ 7-10"® м, престает Т массивных образцов. Переход становится бепеэ резким и менее гистерезис; ни, скачок магнитных и электрических свойств ' при переходе увеличивается. В пленках, пересаженных после отжига с КдО на кварцевье пластины и вновь отоыенкых, параметры пер -. ода приближаатся .по своим значениям к соответствующим в массивных образцах. Анализ экспериментальных данных позволил оценить ёелячшгу снимающих напряжений, действуввдх на пленки со стороны подложек. 3 пленках толщиной 1.3-10"7м эти напряжения достигает 4. б- 105 'Па.

Первая константа магнитной кристаллографической анизотропии пленок при переходе претерпевает значительные изменения (рис.5). Максимальные значения ее для пленок зквиатемного состава нз пед-яо*ках МдО и пленок, отделенных от МдО, в ФМ состоянии составляет 1.3-10* и 1.8-104 Дж/"м3, соответственно.

На рис.6 представлена температурные пависвкости намагниченности сплава Ре<9Ю15г 1ереход АФМ-ФМ в спла?е £ закаленно* состоянии происходит чрезвычайно резко - интервал тсо-лератур -23-¿->0 К - и сопровождается изменением намагниченности, на 8% пре-■иааш1.к ь'омслеаие намагниченности сшава в отожженном состоя. ни. С у:.:?;лчением поля кривые КСТ)' сдвигаются в сторону низ...*х

ш1>. надежного определения температурной области, от утсте«--• :ной за столь резкий переход в сплавах в закаленном состоянии,

г,о пу-ег^ышто комплексное изучение температурных зависимостей •■.локтроссчфстщ Тгния (от 300 до 1373 К) и термоэде (от 223 до .173 К), '.",-л графика температурной зависимости электросопротивление (рис. /) ъкдно, что в сплаве происходит обратимый переход АСМ-^М ъ области температур 23-1-416 К для отожженного образца с ■юрмпш : ¡стере^иеом в 44 К и ь области температур 300-333 К сл." *«.>"..; ¡кй'ыа образца с гистерезисом 4-0 К. Скалок электроссп--:'."лаж.,.).н'..то образна бог.::-о не сравнению с стож-кпкьзл. •• ¡».-.5 (Сс045 К) на р(V) наблюдаете»: характер-

■...п , :■ пр.огюдб т^мпо-р .'/р М'ЫК К зледтр,. ч\;:.-от.-зле-

: , .-мперлтури. При длино^м — аь.:;: г.рл

теклс-ртуре около 1230 К на правой р(Т) найшдаетсл еют осин излом. появление которого связано с зарождением, ссглзег- $®гоеоа диаграммы системы Ре Ни гцк фазы.

3 области перехода АуМ-'М' величина термооде закаленного сплава Гс^Ии, при нагреве дважды меняет знак, резко пздает ло

значения ~ 21-10"° В/К. линейис "-зстс-т вплоть до тежоратуры пе-. рехода в парамагнитное состояние, где прете-исваог излом, и при температуре ~ 550 К вновь меняет знак (рис.8).

Результаты эткх исследований подтвердил« да:;1;:.?^ магнитных измерения о бслео резком и менее гистерезис!юм перехоле в наколенных образцах по сравнению с отохтеигадо. Крода тоггьзти результаты позволили выдвинуть предположение о зернах стабилизирут-дайся при закалке высокотемпературной гцк как о ззродь х. стимулирующих развитие перехода ЛСМ-ФМ в закаленных образцах.

Критическая температура перехода АФМ-ФМ в сплавах системы Ре-Ггь определенного состава зависит от напряженности внешнего магнитного поля и внешнего давления. Величина полевого сдвига температуры перехода непосредственно влияет н^ кпд циклов термс-магнитного двигателя, поскольку определяет сол-эсгь его рабочих , температур. Значения полевого и барического сдвига температура перехода позволяет по уравнениг КлапеЯрона--Клауз::уса вычислить изменение энтропии рабочего тела при переходе, которое такке входит в расчетньЕ' формулы для кпд двигателя.

Переход ЛС'М-ФМ в пленках сплавов Ге-НЬ индуцируется приложением достаточно сильного магнитного поля, Анализ полевых зависимостей электросопротивления пленок (рис. Р) показал, что значение критического поля перехода Нк пленок всех псследсваьаихся состазов и толщин д-'ейно увеличивается с уменьшением температуры. Значения <1Н /<1Т равны, например, для пленок, содержащих 20 и

53 ат.Х родия. -1.10-105 и -1.13-105 А/м-К. Изменение намзгнкчо-нности пленок указанных составов 7.73-10"3 и 7. Е0-10~5 Тл-м3/кг. Используя магнитное уравнение Клапейрона-Кпаузиусе.

¿Т/ЛН = - {<&/!&), (25)

где Л5 и ¿<х - соответственно разности удельной энтропии и удельной намагниченности АФМ и ФМ фаз, для пленок указанных составов -получены значения изменения-энтропии 8.5 и 8.12 Дж-'кг-К.

Влияние гидростатического давления на параметр ! переход;. АФМ-СМ исследовалось путем снятия температурных саг-нскмоотея

- 20'- ■ .. .

электросопротивления пленок при фиксированных давлениях Р (рис. 10). Найдено, что температура перекода "пленок является линейно возрастающей Функцией давления.. Значения dT/dP, например, для

пленок с содержанием родия 50 и 48 т.У. равны 4..7S-ВО х х 10~s MIa. Используя величину объемного эффекта'при переходе ¿V/V = 0.9 по барическому уравнению Клапейрояа-Клаузиуса

¿S(P) = AV(dP/<lTK) , (26)

вычислены значения изменения энтропии 18.8 и 19.5'Дж^кг-К.;

На рис.11 приведены температурнье зависимости электросопротивления сплава Fe^Rhjj при различных магнитных полях. Анализ этих зависимостей показывает,- что критические температуры прямого Т, и обратного Т^ перехода линейно уменьшатся с увеличением поля. . ' . , , - '• . - - .. ■

На рис.12 представлены зависимости Тк и Т^ от'Н. Определен-

ноо'ло ткпону этих кривых значение dT/dH равно 8.9-10"® К-ц/А. Температуры перехода при нагреве и охлаждении в отсутствии поля раьн£4 323 и 315 К, соответственно. -. . . ,. '

Кривы? намагничивания закаленного сплава Fe49Rhs, прядены на рис.13. Кривая 1 получэна'при увеличении магнитного шлй при температуре 323 К. При этой температуре согласно кривой фазового равновесия (рис.12) сплав находится в ФМ состояния, при увеличения напрьшдаости tföJia до 1.0-10s А/м намзгнчченнссть ¡м*г»о возрастает. Дальнейшее повышение поля вызывает незначительный реет намагниченности за счет парапроцесса. Кривые 2," 3. 4 и 5 получе-. иы при уменьшении поля при температурах 315. з!з. 313 я 310 К, соответственно. Величина скачка намагниченности при переходе ASM-ФИ, полученная экстраполяцией кривой, 1 (рис Л 3) из области парапроцесса к нулбвому полю, составляет-12: 1СГ5 Тл-м*/кг. Скачок оптропии при переходе, определенный го полученных данных, по уравнение (21?), равен'13/S Дж-от-К. ■ ,- ' " , -

•¿и сг г ■ i »41 у? оценки кпд магнитомеханического способа преобра-?рр.-на»я теплоты. Как отмечалось вьше. полезная работе, цикла пои ^АГ'-'итсжх.^'-'нческси способе преобразования численно равна площади ия И-И гкаграммо отого цикла между; кривой" 1 'намагничивания FT г- ссст..-.я.ш;г чри температуре Т и кривьми 'рэомагничяйаиия 2, 3. 4.' I», при уиеншени« поля при рэзличиих тлкпера-

турах-(рис. 13). Таблица 2 содержит результаты ¡числений полезной работы XV рассматриваемого способа преобразования при различных магнитных полях.

Согласно формуле (20) сообщаемая рабочему телу от вне» него источника теплота при наличии термического гистерезиса перехода ЛчМ-ОМ есть ^(ЛН+т) + Т2ДЭ. Следовательно, формула лля сспе-

риментального определения кпд принимает вид

■ XV

Г} =

С,0(А11*т) * ïjf.S 111 P'.ïc.U представлены результат» численных оценок кпд при сообщения рабочему телу скрытой теплоты перехода AiM-vM (криви? 3) и при индуцировании перехода нагнитним пол4м (криви? с). Кривая s представляет зависимость iXH). рассчитанную по формуле (27) in основе ькспериментал! ■■ х донннх для РТ в виде зз;сгленного сплот.-о Re^9UhS]. Для сравнения из рис. 14 нанесены зависимости т^НГдля ■ некот.орьк тсрмокомпенсэционных сплавов (кривые 4-б). Видно, что использование магнитных фазовых переходов 1 рода дает кпд преобразования, почти на порядок превьиатий кпд преобразования с использованием магнитных фаоооьи переходов II рода в том ¡re диапазоне температур и полей.

Хорошее согласие результатов экспериментального определения кпд с результатами теоретических исследований свидетельствует о достоверности выдвинутся автором физической концепции способа преобразования теплоти и соответствии выявленных на ее основе закономерностей с закономерностями реально.протекавших процессов.

III. УПРАВЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРОЙ ' ПРЕВРАІЕНИЯ-ДСМ-ФМ РАБОЧЕГО ТЕМ -МАГН'ЛТОШХАШЧЕСКОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ТЕПЛОТЫ.

При определении границ области, составов пленочных сбоазцрв сплаьоз Рс-Ї?іі одинаковой' толашны, в которых происходит переход . АФМ-ФМ, обнаружены следующие закономерности. При отклонении состава от экЕиатомного в сторону увеличения содержания Ре переход АФИ-ФМ наблюдается в пленках с составом вплоть до 60 ат.Я Те. ■• Электронографпчески в этих пленках выявляются интенсирньіе сверх-■ структурно» рефлексы фазы типа СэС1, На:рис. 15 (кривая 1) приведена зависимость намагниченности■насыщения М5 от температуры

л'ланки .толианбй 1.5-10'^м с содержанием'Ре 59 уг, >', Область теы-ператур перехода этой пленки расположена намнсгс и:.ха огілзсти, ' температур перехода пленки эквиатомного состава тсЛ же толвдны (рис.15, кривая.2), изменение М^реэко уменьшилось, переход стал сильно размытым по температуре. Увеличение содержания Ші относительно его содержания в пленках зквкатомного состава сдвигает температурну», область перехода в сторону высоких температур, однако' это также сопровождается ,уменьшением скачка нанагначс-ннос-ти при переходе и расширением термического гистерезиса перехода (Р'ИС.15, кривая'3).-' г : ' .. .'.',' ' ' .'■

Описанные закономерности проявляется в других тш1~

•¡¡км и., в еще большей степениЪ массивных образцах спл^воа "с-РЬ ■¡а осьове экспериментальных исследований влияния отклонений 'состава пленочных и массивных образцов сплавов системы Ре-ПЬ от эк-£■ патом;ого автором-сделан вывод о. локальном механизме'зарождения ^¿»рромагнь-тизма в антиферромагнитной матрице, и-об исклсчительнол Г оли избыточных атомов'Ре в решетке РеШк

• Таким образом, варьируя сосав сплавов Ре-КЬ вблизи »кеиз-тсмногс, уозс-ю сдвигать областе рабочих температур термоуэгк?т-.(ого дг-игателя к-ж в сторону низких, так и'в сторону высоких т$-.:кратур. Однако это приводит к уменьшению, скачка намагниченности мзк-ркгго рабочего тела.при'фазовом переходе 1 рода и, следа-ттс-лью, к понижение эффективности магнитомеханического преоб-

,Ч.іС7і!Чікч> заиление компонентов сплава Рей» атомами 3<1-, и ЪЛ- является более рациональным путем смещения

сч^.пр-б-суах. температур двигателя,/поскольку,- как показывав? н.-а-л лкс.и-./и'лччгн тако? замещение резко едьигает температурну» с-1".:;' "1.- . А<?М и СМ. фаз,. оставляя фактически ноиз-

манной мэгнитнуо структуру сплава. Чтобы дать научно обоснован-• пуп рекомендация о методо по:;ска олтиі-ізльного состава сплзез Рс~ Ш> с'легирующими Л- металлзми, удовлетворявшего требо?ан!:ям, предъявляешь» как к Тк, так и к магнитным своЛствам, необходимо объяснить физические механизмы процессов, сбуслсзллвега'лх результаты вы>;ен?звзнных экспериментов.

Известно, ЧТО ОСНОВНЫЕ условием В03НЯКК0В0НЛЯ него порядка в система коллективизированных электронов явллгтел 6сльу;:о' значения плотност?. состояния но поБсряюсти г,(сг).

\(СгМсу) > /( . (со)

гдо 1{Ср) - интеграл обненного взаимодействия. Согласно расчета:) эокнея-структуры сплавов Ре-Ші (Кениг, 1982), в А*М состояния .' уроЕСнь Ферми находится слева, в непосредственно:! близости от пика плотности состоь\;'.Я, характерного для всех переходив;-; 3<1-металлов и их сплавов (ркс. 103), то с-сть величина п(сЕ..) нала, и условие (28) не выполняется.

Пэ море повышения температуры уровень спадается в ■ сторону болыаих энергий,и электроны проводимости ззмнност состояния с большими значениями п(єр). При некоторой температуре Т плотность состояний на уровне Ферми п(ег) достигнет иолїічкн^ удовлетворявшей условию (28) и в образце образуется зароди -ромагнитной фазы. При этом пик плоти?сти состояний раскаляется на два, соответствуощих ориентация« спинов вдоль и против п км:-Ь'хейся спонтанной намагниченности. -Оба пккэ смгичотся в стогону' ЄЄНЬйИХ энергия, что Приводит К даяьн«йш«1г) уЬеЯ2Ч-:!!И» П(Е|.) (рис. 1С?). Таким обсэзок, процесс образования 4М <£ззц и/а»? глья-ноосрзз.чо н переход ММ-ФМ происходит скачкой а представляет собой фззсвъЯ переход I родз. .

Рассмс-трс-ннія ноделъ даст возможность определять' лАГ.раі'.т -ни? Г"'.',гіул;? і упр;ыкн.'>: величиной критической' т»5«и.'рагугп п-реход' А'У-ЇМ. Если к слдзву Ре-ЙЬ, находящемуся в АІ-М ео-тсл -чей добавить у.ахусяибо примесь, которая сместит уровень ««.•р'л; г. сторону болызих анергий (рис. 17), то для того, чтоо'и г.логн:'"-",1.' состояний п(сг)• достигла величину достаточной ДЛЯ об; ЛСГЯ.Ий 'IV. фззЬ', оплаь ну»ТО будет нагреть до КОНЫМ.-П тс-шср.г>ур!.:, го. еогВ ТЕ уменьшится. И наоборот: при;.:ось, -сиячлз.!іоя у^скш ; - ' ИЛ Ь сторону МОНЫШК знергий, «їудст увеличивать Щ .П!!'-.-, І'.і- -Л' ' пепатуру. перехода А№-ФМ.

Восьма актуальней в-отой связи представляєгся задача проведения численных сценок величины смещения уровня Форми в аезуль-тате внесения в сплав одного атомного процента приноси. Результаты наших исследования комплекса магнитных и кинетических свойств ' (кагнптокристаллическая анизотропия, намагниченность нзсыде-ння, аномаг.ьньэ змокти Холла и Нернста-Зттингсгзузена, удельное электросопротивление, терыозде, капетосопротивленко к теркомаг-китньЯ ой-экт), на монокристаллическик сплавах N і - Рй с содержанием палладия от 0 до 80 ат.К, в интервале температур от 4.2 К до точек Кюри исследованных сплавов позволяет решить поставленную задачу.

Магни-токристалличоская анизотропия сплавов Ш-Ргі. Согласно теоретическим расчетам Кондорскогб и Штраубе наибольшие вклады ь энергии магнитной анизотропии дают те области зоны Браллоэна,в которых ■ ььровдлшью или квасивырожденнш состояния, растепленные спин-орбитальным ьзаимодействием,расположены вблизи уровня Сер-м;і. Эта модель, основанная на зонных'представлениях, хорово соответствует экспериментальным данньм по константе лапотной ани-оотрпони для чистого никеля. ^Поскольку, как уге отмечалось, аналогичные расчеты в общем случае для сплавов отсутотуит, то г-нз~ . -¡итольньй интерес .представляет проведение экспериментальных исследований кагнитокристаллическоЯ анизотропии на монокрксталличо ■ •жкх спларзх Ш-Рс!. Анализ полученных результатов в раж. к моде-•;н Кондорского и Штраубе, позволят определить насколько сплавы ;';-Рб наследует механизм, приводящий к кагнитокристаллической анизотропии частого никеля к экспериментально обосновать их зен-:;ьй магнетизм. , ' • . •''*■.•,.

Определение константы магнитной анизотропии проводилось метод«,) крутящих мыентов в области температур от 77 К до точки '•■ори б маг нитном поле "до 18-108 Алл на' сферических образцах, с использованием криостатного анизомотра. . ' .

На і ;.с. 18 показаны температурные зависимости первой константи магьт.токристаллической анизотропии' ІЦ никель-паллаяиевьк сплавов с соглрканием палладия от 0 до 78,4 ат%. Как видно из грл^'.кс.ь. е-оі исследованные сплави обнаружили сильну о еависи; ил;ть К{ от т'-дюрзтури. причем■ характер этой сависимости поз-роллет расделать полученные кривые на две группы. К первой групП" етиол-ил? ¿ішьи с содержанием палладия от 0 до 50 ат % Р<1,

ачотаае отрицательны? и уменьшающиеся с температурой значения К,. У второй группы сплавов с содержанием палладия сшао 50 ат.

значення К, положительны и также убывают до' нуля ію норо приб-.".иуения температуры к точко Кори.

Анализ концентрадвошюй зависимости мзшшльиеЯ скорости ионоиения величины К, с температурой - (<іК,/гіТ) пс-казывет, , • что К| сильное зависит от температуры у тех сплавов, где ¡'.>0. Креме того, как ьшшо из ряс. 19, у сплавов «виюль-п-'-киздий тек-поратургая зависимость К, выражена гораздо сильнее, «ом у голоза (пунктирная линия на графике). Отекла слс-дуег. что все с«лаш системы Ш-Рб по характеру темпсрзтурной'оавиеимостп конгтанты* . ¡огнито'.фпстал.'цічссісой анизотропии относятся к. шпсслезс-цу' ткпу,' которому свойственны ;;оокие значения величины (сК,/^') * Этот '|з!ст позволяет сделать вьгзод о том. что микель-паллздкові^сплавы качественно наследуют особенности сонксй структуру частого никеля, и зонная модель Коидорс:сого, сбьясшшэя мапшточ»игтел-лпчоскую анизотропно в чистом никеле, по-видимому, может Сьпь использована г. для- интерпретации тскгіорзтуріюл И Г.СИЦОНТрЗЦЗСІ!-нса зависимостей К5 в иикедъ- падлодиеаїк сплавах.

Из рис.18а видно, что у сплавов с содержанием палладия до ат.": набпвдается смена знака константы К, с стр'лиатолыюго на •юлехитольньй. В рамках зонной модели этот зксперпментогл-ні-й •£икг может бить- об'ЬлСПеН следувдии сбросом. ИЗДЗСТНО, ЧТ.-д В ДЙС-. • и-осаонгоях криэш для чистого никеля акестся два типл »роадгн-их оостоднгЛ, расцепленных спии-ербктзльньк и ..-

:• г*а»л основные вклады в опергив гашгпгал анизотропчч р/.одь ■.си 'Л. с отрицательна* вкладом'в опергвв магнитной ендаотргам, : т.одь сси ГХ. с положительным. У чистого никеля и. сплавов с поОсльшнм содержанием палладия при низких температурах уронен1-. Х'ЗМИ находится в непосредственно;} близости 07 вырождения р.дояь к а іХ, что приводит к тону, что ось» легкого намагничивания мг-.~

• -"".л ось типа {111] и 1<1 имеет отрицательный экзк. С ростом температуры уровень ;*ерми повьмоотся, в результате чего го:>злс-і'зет склад от оси ГХ, который стремится сделать ссья легкого и.*--•опшчивакия ось типа 11001 и обуславливает полоптольиь& ечтле-ния .константы шгнптокриеталлпческо») анизотропии К,. При некоторой температуре, которая была названа наш точкой "кемпоноацнн анизотропии „-.'результат действия двух противоположных по ЗНО'У

вкладов обращается в нуль, что обуславливает обращение г, ну і константы к, перед тем.как она переходит в область>положите>ин>їл значений. На рис.20 показана зависимость точки компенсации магнитной анизотропии от концентрации палладия в сплаве. г.. графика видно, что добавление палладия приводит' к понижению температуры'компенсации анизотропия: если.у чистого никеля она ратина 400 К, то у сплава, содержащего 31.8 ат.'і Рсі.сна составляет ухе 310 К. Отсюда следует, что увеличение содержания палладия в сплаве.'подобно увеличение температуры, приводит к "повыленив уровня .Ферми. Этот результат особенно важен, поскольку, во-первых. различньв теоретические расчеты даст по отому вопросу, совершенно противоречивые'данные, а во-вторых, в рамках модели ■ Кондорского концентрационная зависимость константы магнитокрис-таллйЬскоД анизотропии может бьггь объяснена конкуренцией двух противоположных по знаку вкладов от вырождений вдоль осей ГІ и ГХ при повышении уровня <5ерми вследствие роста содержания палла-' дия е сплаве (рис.21). .' ■ '

• Особенно своеобразно ведет себя полевая.зависимость конс-• танты анизотропии сплава ?и-рс(, которая был а исследована при те* мпературе 77 К. в полях от 4-Ю5 до .12-Ю5 Д/м. В сплаве Ш-28 атУ. Реї . константа К, отрицательна и растет с полем в два.раза ■ бьстрее, чем положительная константа в сплаве N1-75. атУ. Р<1. &то . соответствует 'квантовой теории анизотропии. Однако-в сплаве мі-51.4 атл'Рс! константа анизотропии уменьшается с увеличением поля, что казалось бы противоречит, квантовой теории анизотропии. Однако, учитывая наличие разных по знаку вкладов от вырожденных состояний ьдоль осей ГІ, и ГХ,а так«,имея ввиду тот факт, что полевая зависимость-.в сплавах, у котерьк меньше нуля более сильная, чем в сплавах с попечительной К(, обратную полевув зь-висимость кснстанты анизотропии сплава 'Ці -51. 4 ат% Рб, по-видимому, моеііїо объяснить различными скоростями изменения величины вкладов в анизотропию. Отрицательная анизотропия типа П растет с полем в два раза бьстреэ, чем анизотропия типа ГХ, поэтому в этом сплаве суммарная констзнэта анизотропии с полем будет уменьшаться. Таким образом, полевая зависимость константы анизотрс пии также шхояит свое, 'объяснение С рамкзк модели Кондорского, согласно ко) соод _вклад. от вьгюждеь'ньк состояния вдоль осей симметрии їрид-іОНі ь он^рг^» магнитной а изотропия является

-.¡пределяоиим.

Зависимости намагниченности насыщения от температуры для ни-кель-паллэдиевьк сплавов представлены на рис. 22. Известно, что ззапмосвязь метау температурными зависимостями намагниченности насыщения и константы магнитскрпсталлической анизотропии вьража-отся соотношением _ .

= С20)

Для Гейзенберговских ферромагнетиков в области низких температур квантовая теория дает п = 10. Эксперимент показывает, что зто справедливо для чистого железа, но не- для никеля, где п, ссгласт "о Пузос. достигает величины ~70. Экспериментально определенные а интервале температур от 77 до 140 К значения п сказались у „плавов с содержанием палладия до 50 ат. У. значительно большими, •¡ем следует из Гейзокс* рговской модели. Это подтверждает ерра-аеллкгось зммой модели применительно к системе никель-палла-лиевых сплавов.

Анизотгюпкя нечетных кинетических оффетегов. Ак;потроге:я "летального эффекта Холла (АЗХ), проявлявшаяся при намагничивании монокристаллов кубического типа (Fe. Mi и их сплавы) гдоль оч'элпчньж кристаллографических осе.'}, быта обнаружена рядом исс-одевателез, однако .не было сделано никаких выводов относитель-• - механизма, приводящего к появлению этой анизотропии. Лии:ь --ссднее Свириной и Немчшовьм без приведения подробных деказа- • . т-ств <Smo указано на возможность существования общих причал,, -числящих к возникновении магнитной анизотропии к анизотропии ..

-вязанных с перестройкой электронной структуры фзрромзгн'лт-;•: ;•'.■> Iii за счет спин-орбитального взаимодействия. Что касается ;--.чалького эффекта Нернста-Эттннгсгаузена (АЭНЗ), то его ани-..ь-.тропныэ свойства вообще не были изучены. .

Для-выяснения природы анизотропии нечетных кинетических ::-ф-.'=■ ктоз была исследована серия монсжрпсталличоских сплавов с со-.е-^ганием палладия 0, 10, '20,' 25, 30, 50, 50 и 70 ат. %. Для го-™о, чтобы исклвчить влияние на анизотропно кинетических эффектов локальных неоднеродностей стру!стуры исходных монокристаллических ;литков, полученньк методом_Српдгкека, из каждого состава были приготовлены по два образца в виде прямоугольных параллелепипе-• ЛОВ;'размером 2.2 х 2. 2 х 7.0 мм*. Зто позволило получить 'по Дрз -' эквичаяёнтйих' рЧочки зрения геометрических размеров кристалл--

- аз -

графических направления иа саном и том "же образце (-оси к

С112] на одном и 11203 и [0013 на другом образце). Плотность электрического тока при измерении ЛЗХ и тепловой поток в случае ЛЭ'гВ имели постоянное направление - вдоль кристаллографической оси-типа [110], соБпадакие.1 с длинной стороной образца.

Анализ полученных результатов показал, что по характеру наблюдаемая анизотропии сплазы можно разделить на две группы. Для группы сплавов с содержанием палладия cw < 30 ат.'Л константа, АЭХ Rs максимальна (по модули, так как Е£<0), когда магнитное поле направлено вдоль кристаллографической оси [111],и минимальна при Н II [001] (рис.23а). В том случае, когда образцы намагничиваются вдоль осей [110] я [112], J?s приникает промежуточные значеній. ' .

Сплавы, содержащие 50, 60 vi 70 ат./í Pd,обнаружили максимальный офїект в том случае, когда монокристаллы намагничены вдоль

оси [СОИ', а при Н II till] эффект минимален (рис.236).

0 сплаве Мі -30 ат. У. Pd обнаружена анизотропия обоих расско-' тренньк типов (рис.24): в,интервале температур от 4.2 К до 330 1С этот сплав обнаруживает анизотропии никелевого типа, то есть

максимум Rs при Н II 11Ш и минимум при П II (001].

D области температур вше 330 К характер анизотропии обратный, максимум при Й И 1001] и минимум при Я II till]. На всех сплавах АЭХ становится изотропнш по мэре приближения температуры к точке Кюри. Для более детального анализа температурной а также концентрационной зависимостей анизотропии АЭХ удобно использовать известную_феноменологическую формулу, связывавшую константу АЭХ в кубических кристаллах с направлявшими косинусами cf, «8, Од вектора спонтанной намагниченности относительно взаимно і -пендикулярньк осей [1003, [010] И 1001 і:

Rs - R<0) + +44 ♦ ф») ♦ ..., (29)

где R^0)=Rf°a1', то есть константа АЭХ, определенная при Н И ¡001], R^Rf'Wl-Rf1)).

На рис. 25 представлены теипературньо зависимости безразмерно? величини £ » R^'/jp^'i, характеризующей относительную ани-потронпр АЭХ. Как ьидно га графиков, у сплавов, содержащих 0,

¡0, 20 и 25 ат. У. Рб, величине ^ отрицательна во всей исследование.! области температур (от 4.2 К до точки Кюри) и обращается в ну.чь вблизи точки Кюри. Сплав N1-30 ат.% Рб характерен тем, что £ меняет знак с отрицательного на положительный в области Т»320-240 К. У сплавов с содержанием палладия 50, 60 и 70 ат. % во

области температур ^>0, причем около точки Кюри £ тагаге об- . сдается в нуль,' Креме того, у сплава N1-50 ат.й-М £=0'при 7 = ■•• -1,2 К. Аналогична результаты бьши получены и для АЗНЭ, измеренного на тех гге образцах (рис.26).

Если сравнить рассмотренные зависимости с температурим.«! зависимостями первой константы магнитокристаллической анизотро-* пия (рис.18), то легко заметить аналога» Ь поведении всех вели-*', чин, исходя из которой можно сделать предположение, что анизот- ' ропия нечетных кинетических эффектов в сплавах Ш-Ра имеет общее происхождение с магнитокристаллической анизотропией. Л

Этр'предположение находит-свое подтверждение .при сопоставлении зависимостей анизотропии кинетических эффектов.» магнитной анизотропии от угла между направлением намагничивания и кристаллографической осьо -1001 ], от. которой производился отсчет угла .. при вращении вектора намагниченности-в плоскости (НО), а также' зависимостей этих эффектов от концентрации палладия в сплавах. В ■^рпс-м случае, то есть при сопоставлении угловых зависимостей,'

МЛ

чеооходкмо учесть, что энергия магнитной анизотропии с отсчи-оьзлется от оси [001] в предположении, что Таким обра- .

поскольку и С^0011^. О, то необходимо с энергией • .

"Л сравнить только анизотропную часть АЭХ и АЗИЭ. • , : рис. 27 угловые зависимости величины Д!?3 сопоставлены с

•»м.кгачньми зависимостями энергии Магниткой анизотропии ел,-а. 'ля гримера приведены сплавы 20, 30 и 60 ат.% Рс1 при Т = 4.2 К. '„с знаковая симметрия сравниваемых зависимостей.легко заметна ви- .

¡;:чнс, однако, чтобы достоверно установить идентичность угло-: ..">- "звисимостеЯ ЛК$ и ст , блли проведены численные оценки от-коэффициентов разложения этих, величин в тригонометрический ряд:

Ещ е0 +. с,Со&р * с£а$4<р, (30) ,

. , = :Ь0 + Ь,С052р + Ъ£х>ъ4<р,

Отношения коэффициентов■разложения сведены в таблицу 3.

- 30 -

Как видно из таблицы 3, для каждого рассмотренного сплава отношение коэффициентов всех порядков разложения с большой точностью есть величина постоянная: cQ/b0 = Cjb, = e2b2 = • • •, то

есть угловые зависимости üRs и еш имевт одинаковую симметрию. Аналогичные результаты получены и применительно к аномальному эффекту Иернста-Эттингсгаузена. Это доказывает общность происхождения анизотропии нечетных кинетических э^октов и энергии маг-нитокриоталлическоя анизотропии.

• Аналогия заметна и в концентрационных зависимостях величин (•■к CjG одной стороны,и Kj-c другой (рис.28), что также подтверждает сделанный вывод относительно природы анизотропии нечетных . кинетических эффектов. Интерпретация полученных концентрационных зависимостей с точки зрения современных зонных представлений позволяет получить необходимые данные для решения поставленной выше задачи об управляемом смещении критической температуры ^«ззо~ .вого перехода АФМ-ФМ в сплавах Fe-RH путем внесения примесей ь сплав. -

■"Согласно модели Кондорского и Штраубе определяешь, вклад ь энергии магнитной .анизотропия ферромагнитного никеля даит ьыро»-денныэ (в отсутствие спин-орбитального взаимодействия) энергетические уровни, располагавшиеся вблизи уровня Ферми вдоль.осей •симметрии ГХ и ГЬ-зоны Бриллсзна. Под влиянием спин-орбитальногс взаимодействия вьрождениыо состояния расщепляется, а величина этого расцепления зависит от.ориентации вектора спонтанной нама-.гниченности относительно кристаллографических осей.

Вклады в энергии магнитной анизотропии и анизотропию нечет-" них кинетических эффектов от вырождения вблизи точек симметрии L и X зоны Бриллоэна различны по знакам, а именно: при Т = 4.2 !' наличие вырождения у точки L приводит к отрицательным значе! иям величин К,, е и < у чистого NM (при это« осьв легкого намагничивания является ось типа 11Ш, так как в этом случае уровень Ф^-рми проходит именно через вырожденньк состояния у точки I.) (рис.28, на вставке).

Если уровень Ферми будет проходить через вьрождение, суше-ствушее у точки X, то это приведет к положительньм значениям fсличим К,, С и С так как легкой осьв станет ось типа С 0011. . Таким оброэом, смену, знака величин К,, £ и С. которая наблюдается их концентрационных зависимостях можно объяснить, если

предположить, ЧТО с ростом концентрации Рс1 (сру) уровень Ферми смещается в сторону вьсоких энергий, и при этом удаляется от вырождения у точки Ь и приближается к вкрожденйэ, <существующему вблизи точки симметрии X зоны Бриплюэна. Ранее ото было отмечено Грановским и др. 'на основании полученньк наш экспериментальных данных по кинетическим эффектам. в системе сплавов М1-Р<1. . .. •

Анизотропия четных пф*ентоп. В настоящее время развитие -квантовомеханической теории магнитосопротивления идет по двум независимым направлениям. Первый подход рассматривает з качестве основного механизма обменное (спин-спино^ое) взаимодействие между б- электронами, ответственными за проводимость и полностью • локализованными магнитными Зс1- электронами.

Лругой подход, I" юванньй на модели Нотта, учитывая' спин-орбитзльиое взаимодействие мезду б- и сЗ- электронами, рассматривает рассеяние электронов проводимости в незаполненныэ состояния 3<1- зоны. В рамках этой модели весьма успешно интерпретировались многочисленные экспериментальные данные по анизотропии магнитосопоротивления на поликристаллвческих материалах. Что касается четных эффектов на монокрнсталлических сплавах, то в настоящее время нет строгой модели, удовлетворительно описывая-шей и объяснявшей их весьма заметную анизотропия.' Лшь Вонсовс-, ким было высказано предположение о том, что экспериментально на-б'лсдаемая анизотропия магнигосопротпвления в монокристаллах Ш р г-'е может быть обусловлена анизотропной, магритострксцик, то есть •-'.«одинаковой степенью деформация образцов при различные нйправ-ленг'х их намагничивания. Если это предположение справедливо, го. унеъидно, угловье зависимости магнитосопротивления и магни-гострикции должны быть идентичны, что и имеет место-для монокристаллов Ре. Однако наши экспериментальные данные не пэлность» .'¡одтверждавт это предположение для случая N1 и сплавов МИМ. испесечное магнитосопротавленке (ПМС) было исследовано на тех же бразцах, на которых измерялись АЭХ И АЭНЭ. Электрический ток.

пси измерениях анизотропии имел неизменное направление J И ПГОЗ, а магнитное поле вращалось в плоскости (110), всегда оставаясь перпендикулярным направление электрического тока. , „ ■••. На рис.29 показаны зависимости (Др_|/р0) - эффекта от угла меиу вектором спонтанной намагниченности М5 и кристаллограф«-

ческой ось» С0013 для сплавов Ni-20aT.5ÜPü и N¡-70 ат. У. Pd при Т-300 К. Эффект резко анизотропен, причем характер анизотропии, как видно из графика,существенно отличается у сплавов с различным содержанием палладия. Зависимость, представленная на рис. . • 29а,- характерна для чистого никеля и сплавов с содержание)/ палладия до 30 ат/i, а сплавы, у которых CR =50, 60 и 70 атХ, харак-теризувтся зависимостью, показанной на рис.296. Легко заметить, что расположен^.. екстремумоа у сплавов с анизотропией типа, соответствушего на рис.29а, аналогично угловым зависимостям нечетных эффектов, а именно:' аффект максимален, когда монокристалл намагничен вдоль оси легкого намагничивания 1111], и минимален • при намагничивании вдоль трудной оси [001]. Этот факт, по видимому, дает возможность обобщать вывод относительно общности происхождения магнитокристаллическоп анизотропии'и анизотропии АЗХ и АЭНЭ'и на анизотропии поперечного магнитосопротивлекиг г монокристаллах сплавов NL-Pd.

Для исследования влияния магштострикционных деформаций, о которых говорилось Еьие, параллельно, с магнитосопротивлением на . тех же образцах была измерена поперечная магнитострикция.

На рис. 30а, 306 представлены угловье зависимости ЛЖ (£pj/p0) и магнитострикции (Ад), измеренные на одних и тех же. образцах сплава Мі-25ат. /Усі. -Как видно из графиков, характери угловых зависимостей сравниваемых аффектов закатно отличается у Лх отсутствует экстремумы при намагничивании вдоль легкой оси

(типа 1111]) и.имеются только два экстремума: .максимум при }-:s п

- 10011 и минимум при Ms Ii [110].

■ Сопоставляя рис. 30а и рис. 306, легко заметить, что при К И 10011 ■ поперечное магнитосопрот'ивление становится положите; sk. м, а кристалл при этой максимально деформирован (т.к. <"%х " машинальна).

Можно предположить, что переход Ж/' в положитєльн'/b область обусловлен именно влиянием максимальной магнитострикционной деформации образца при намагничивании вдоль кристаллографической оси типа 1100].

На рис. 31 (а-з) представлены температурные зависимости спонтанні« величин ПМС (.¿Pj/Pq) ^ длч ьсех исследованных сплавов Ni-Pif, с-прел^ленн;« при помоем экстраполяции на нулевое поле к

экстремальных точках угловых зависимостей ПНС при М5 И [100), 1110) и Ш1). Как видно из графиков, анизотропия уменьшается с ростом температуры и исчезает параллельно с исчезновением спонтанного офйе;..та по мере приближения температуры к точке Кюри. Кроме того, у сплавов с содержанием палладия до 30 ат % включительно наблюдается смена характера анизотропия ГКС. Качественно • наблюдаемая картина согласуется с характером температурной зависимости магнитной анизотропия и анизотропии нечетных кинетических эффектов, что также подтверждает предположение относительна общности происхождения анизотропии этих эйектов. Однако главное отличие состоит в том, что смена харзкте;р магнитной анизотропии нечетных кинетических э?«$ектов происходит при некоторол фиксированной температуре (в так называемой "точке компенсации").- В случае ГО'С, как это сл.дует из рис. 31 (а-д), этот процесс происходит не при фиксированной температуре, а в температурном инте -риале, величина которого составляет 50-70 К. Причем сначала меняется местами экстремумы, соответствующие намагничиванию вдоль осей 11111 и i1101, г затем, с дальнейшим ростом температуры, то ге самое происходит с экстремумами, соответствующими осям (ООН

и (110), и э^ект (Лр±/рй)у измеренный при !11 ¡001), становится максимально по абсолютной величине (учитывая, что сам эффект отрицательный). Наибольший интерес представляет тот &экт, что в указанном температурном интервале (например, от 470 К до

520 К для сплава Ni-Юат. I£Pd) эффект имеет .два максимума: при Ms

П Hin] и при Ms II tOOll, что полностью идентично характеру уг-' • повой_сгаисимости поперечной магнитострикции в монокристаллах Nl-Pd (рис.306). На рис.32 температуры, при которых .происходит смена знака величин Арх/р0) *1,11 -(Äpx/p0)f,,Ql и о'г=

=(äP-i/Pq)$~ (Apj/Рд) сопоставление "точками компенсации" магнитной анизотропии, при которых меняет знак константа К, в монокристаллах Ni-Pd. Kaie видно из графиков, "точки компенсации" величин оа и К, практически совпадают, в то время как "точки компенсации" величины <г, лежат несколько вьше.

Таким образом, из рассмотренных экспериментальных результа ' ; тов могло сделать вывод, что анизотропия ыагнитосопротивления ' Äjieef- общее .происхождение с магнитокристаллической анизотропией, ,

и механизм, описанный выие при интерпретации лыд;.* : ...м- . г-' пии нечетных кинетических эффектов, оказывает .л.:

действие на величину и характер анизотропия ¡5МС в сплавах Однако "размьзание" точек компенсации анизотропии в довольно ии~' ! рокуо температурную область позволяет предположить наличие весьма существенного побочного вклада в анизотропно магнитосопротявления, связанного, по-видимому, с магнитострикционными деформациями. Этот'вклад становится определявшим только-тан, где ронный вклад обращается в нуль и угловые зависимости ПМС и магнитоотри-кции становятся полностью идентичными,

О качестве доказательства этого предположения можно рассмотреть результаты экспериментального исследования влияния растягивающих -деформаций на магнитосопротивление лоликристаллическогс сплава Ш-25ат.%Р<1. Согласно рис.33 увеличение сопротивления, происходящее ъ пределах упругой деформации, величина которой со -ответствует деформациям при намагничиваний, составляет ~5-1(Г*, •что несколько превосходит величину положительного эффекта ПМС

при М3Н (0011 (рис.31г). Отсюда следует, что если из измеренного эффекта (Ьрх/р^ 5 = 4- 1ХГ3 вычесть предполагаемый вклад деформации: (Лрх/р0)= 4-Ю"3 - 5-Ю-3 = -1-Ю"3, то определенный . таким' образом истцнньй эффект'^ Арх^Рд) 5е1" станет отрицательном как и остальные значения ПМС, измеренные при других ориентация* намагничивания. ; . •

Таким образом, возвращаясь к вопробу о происхождении анизотропии спонтанного магнитосопротивления, можно с,определенность« . утверждать, что магнитострикционные деформации действительно оказывают влияние на анизотропию ПМС в . сплавах Ш-Рб, однако они не являсРя единственной причиной экспериментально наблюдаемой анизотропии, а представляют собой добавочный вклад, хотя и весьма существенный, к механизму, имеющему зонное происхождение, Аналогичные исследования анизотропных свойств термомзгнитного эффекта показали, что здесь также присутствует заметный зонный вклад.

Экспериментальное рпгеделение характеристик зонной .трукту-рн спл.-уо? - М. В последнее время в теоретических работах • Рсрг-.-рл. Кедайепа. посвященных исследованию эффектов' Холла и

Нер.нотэ-Эттннгегэузена были предложены формулы, устанавливающие взаимосвязь мехду коэффициентами АЭХ, АЭНЭ, термоодс и удельного электросопротивления. Значительный интерес представляет экспериментальная проверка этих формул,, а также численные оценки определяемых при их помощи параметров электронноп структуры ферромагнитных сплавов 36- металлов. .

а) Обобщение ¿ордаяы Кеуибела на случай двойных сплавов 36- металлов. Для анализа экспериментальных данных по АЭХ и АЭНЭ Кемп-белом била предложена формула:

SRs ' 7t2X_Jf_9X_

е| P[ScF

(31)

где Qs и Rs - конста'.'.'ы АЭНЭ и АЭХ соответственно. кБ~ постоянная Больцмана, ср-энергия Ферми, S - абсолютная термоэдсЛр-уде~ лыю.е электросопротивление, е - заряд электрона, Т - абсолютная

- 35 -

температура, Л- коэффициент, связывающий константу Rs о удельным электросопротивлением р для случая чистых Зс1-металлов Fe и Mi в известном соотношении:

R,=Xp2. (32)

Соотношение (32) было обобщено Коидорским на случай двойных ферромагнитных сплавов :

Rs = гр + Ьр2 . • (33)

Используя соотношение (33), нами было проведено .обобщение форм',-ли (31). чтобы ее можно было применить к интерпретаций ре-' зуль.зтув, полученных на двойных сплавах 3d- ферромагнитных ме-

' SR, таллов. Из (31), вводя для краткости обозначения ¿Qs =--

а. ка

k= . , и так как , имеем

3 |е|

Qs=AQs-kTp díRs/p^/dCp. . . (34)

Подставляя в (31) выражение (34) для Rs, получаем:

Qs=AQs-kTp d((a/p) fb]/deF (3U)

При смещении уровня Ферми, вследствие изменения температур« .ила .концентрации, величина b меняется сильнее чем о/р. поэтому в

(35) первым слагаемы* в скобке под знаком производной ■могно, пренебречь. Тогда окончательно получаем; "

-•Зо -

С35 = Л<35 - кТр- ' 1 )

Вычисления, проведенные с использованием этого' выражения, показали, что для никель-лалладиевых сплавов дополнительный . -.у вклад, обусловленный эффектом Холла Д(35> имеет знак, противопо-* ложный знаку, измеренной константы 05- . " Т ••' • •

На рис.34 показаны температурные зависимости величин' определенных экспериментально, вклада Л05 и "истинцой"-константы ^ АЭНЭ, определенной как разность 05-Д05- В области' низких . температур наблюдалась смена знака 05, которая объясняется кон- ■'. куренцией "истинного" эффекта (35 = - кТр йЬ^Ср, имеющего поло- : кительный знак, и отрицательного вклада Д05, обусловленного термоточным оффектом Холла. В области низких температур второй член в (36) мал,по сравнение с первым, вследствие 'чего результирующий эффект имеет отрицательный знак. С увеличением температуры, "истинный" эффект растет быстрее отрицательного вклада Д05. и в области высоких. температур становится преобладавшим, обуславливая положительный знак результирующего эффекта. '•■.'-.

В качестве другого примера, иллюстрирующего возможности использования обобщенной формулы (36), рассмотрим концентрационную зависимость АЭНЭ. _ ,

На рис.35 • севгютавлены"зависимости.измеренного (1) и "истинного" (2) АЭНЭ, а.также термоточного холловского вклада Д(15 от концентрации палладия в сплаве. Из графиков видно, что вклад. - АО,, имевший отрицательный знак, монотонно, возрастает- по мере . увеличения концентрации палладия в сплаве, в'то время как "исти-нньй" эффект О^" обнаружил резкий пик в-области концентраций Си = 23 ат. 'А. • " . ' ' . ' ' .

Следует ответить, Что в отличие от.железа н его сплавов, где измерены АЗНЭ, согласно Кемпбеллу, практически полностью обусловлен именно вкладом Ю$, для никель-палладиевых сплавов, ■ как и для чистого никеля, характерны большие величины "истинного эффекта". Однако, как видно из рис. 35, в области больших, концентраций Рс1, "истинный" эффект 0®ст уменьшается и монотонно воэра- ; ставдий термоточный вклад Д05 становится сравнимым с величиной изморенного эФ^кта. I

Используя экспериментальные данныэ по АЭХ и удельному эле- ;

ктрсог.сротизлснип, можно привести ЧИСЛеКНІЮ ОПЄі'.КП "истинного" э$$охта Нернста-Зттингсгаузена. С этой цель» формула (38) била преобразована к лиду:

Все расчеты по формуле (37) проводились на основе иазщх гкспори-контальньяс дзшіьк по ДЗХ, ,'ОЮ, удельному злектросопротивленв» и абсолптной термояде, ::сг крата на одних и тех :?:о обр.тзцэх піко-кристаллических сплавов Ні -Р<і. Величина Ь определялась как тамгою угла наклона прямій ликял, опнсывзгещх оавйскяости й^/р а ♦•!><> (рис. 35). Далее необходимые значения) гЬ/ЭС^, входящие в . Формулу (37), находились из концентрационной зависимости Ь (рис.37) как тангенс угла мчклона іспсзтельньк, проведенні« ь точка) графика, соответствующих каждому из исследованных сплавов {то ость г» точках С - 0, 10, 20, 25, 30, 50, СО и 70 ат.%')- Что касается го личин1.! пср/ОС^,. то есть скорости, смещения уровня <5<ерми с концентрацией палладия, то ее предо всего определить, используя рзсиотренкуи гита модель, опкеюагшуп ададотропнт свойства

ОПЛЛЬОЕ ї!і-ріі.

Из рис, 23 видно, что величины К,, £ и ъ достигают максимальных подогктспьньк значений при СЙ1 - Ш ат. При стоя концентрации Р(і урорень *<грми располагается в области вьроядения, существующего вблизи точки X зоны Ориллоэна. Из расчетов зонной структуры известно, что энергетический пазер между вырождениями вдоль осей ГЬ и ГХ составляет ~ 0.1 »В или 1.6-10~*ю Дк. Это сз-начгу і", что при изменении концентрации палладия от 0 до 60 ат.% уровень смоеается на 1.6-ИГ20 Дх. Отсюда можно приблизи-

тельно оценить величину гС|/0Ср(: / .

то есть добавление одного ат.У. Р<1 повыиает уровень Ферми на » 2.6''-10"мЛк,

Результати численні к опенок с использованием формулы (37) представлен» на рис.33 (пунктирная линия). Как рядно из графике», согплдснг*« числ-зишк оценок с зксперккентзлы<е«я данкігк

(37)

«с/30«

- 38 -

б) Определение других параметров электрон^'й ■ труугп-н-Экспериментальные исследования комплекса кинет іічєскйя ¿^фектоз могут дать информацию, например, о скорости смещения уровня <Ь.р-ми с ростом температуры ЭЕр/ЭТ, Для отого формула {2с) долана быть' преобразована к виду, соответствующему смещению уровня Ферми температурой;

0СП

■wH-fHH*-

(38)

3 частности, для чистого никеля, для которого b-R^p', получена величина дСр/гТ = О. б-Ю'^Дж/К, что находится в удовлетворительном соответствии с величиной, полученной из теоретических расчетов dCf/dT = 0.33- Ю'^Дж/К.

Далее, формула (33) была преобразована Грановским к ¿иду, связывавшему зксперикентально определяемые величины Qs, Rs, S и ■р с плотностью состояний 3d - электронов на уровне Ферми: .

(J_ . ÉñÍ£i) . Jk_ (39)

n(c) de L P '

. F

где n(e) - плотность состояний как функция вносгйя 3d- ?нейтронов. Формула (39) позволяет провести численна.1 ЗЦеЬ'КК ОГО ОЛНОГ--» .ьажного параметра,, характеризующего пик плотно-оп: соето^шй проводящей 3d- подзоны, _а именно полуширины этого пдиа. ' ¿ели агпрс--сеимировать пик треугольником, как показано чз рнс.ЗЯ, то стач;,--зится очевидным,- что величина ' •

Qs = ¿Qs-kT

. „ ,1 dn<c)

-1

[n(c) de

входящая в уравнение'(39), представляет'собоЯ полуширину пика плотности состояний.' Зная коэффициенты Q<T, R-, S и р при фиксированной температуре Т, легко определить О ИЗ формулы (39):

и ---1_S__ . (40)

Результаты оценок по формуле (АО) на рис. 39 сопоставлены с данными, полученными из теоретических расчетов для сплавов Nt-Pd. Как видно из графиков, несмотря на модельньй характер теоретических представлений, .йа основе которых базируются численные оценки, совпадение достаточно хорошее.

Рассмотренная методика проведения численных расчетов с ис-

пользованием экспериментальных данных может быть использована при решении поставленной ранее практической задачи получения рабочего тела на основе сплава с заданной критической температурой перехода АФМ-ФМ путем внесения примесей", например,палладия, в исходный сплав Из рассмотренной выае зонной модели перехода АФМ-ФМ видно, что эта задача в конечном счете сводится . к определению величины ЗСр/ЗСру. Эта величина уже бича' определе-' на нами из концентрационнья зависимостей константы магнитной анизотропии и анизотропии нечетных кинетических э^ктов.

Второй способ состоит в использовании формулы (37), которая для определения скорости смещения УРОЕНЧ <5ерки с ростом концентрации палладия в,сплаве имеет вид: '

ЙЕр 1 „2 К? г ЭЬ/Зс _£_!---2---&-Тр-1--

г 8ь/0срч ] & * ^Р]'

^рл) 3 ИІ

По,і,'ченнье численнье значения сведены в таблицу 4. Таким образом, получена величина в пределах 2.7 ± 0.7-1СГ2'' Дя/ат. "Л. Оба спо5ба основаны на полученных экспериментальньм данных и они дали практически одинаковый результат.

Третий способ основан на модели Бергера, которая объясняет смену знака константы АЭХ Г?5, в области 80 ат, 'Л РЛ на поликристаллических сплавах Мі-Р<1 как результат смешения уровня Ферми в пределах одного расщепления, величина которого составляет ~ 0.15 эВ или 2.'МО"20,!«. Отссда .

Таг-«- сбрззом, среднее по трем вычислениям дает.-3ср/0см « {2.8 ± 0.2)10"гаДж/ат.% . Теперь, разделив полученнуо величину на постояннус Еольцма-на, коню оценить, как добавление палладия к сплаву Ре-ИИ будет менять критическуо температуру перехода АФМ-ФМ.

ЗТ/ЗС^ . !!4!!еі „ 2-8 = ^ , к/ат %

КБ 1.38- 10~23Дк/К

то есть из наиих оценок мы ожидас-м, что добавление 1 от. % Р<1 к сплаву РеШі умоньвпт критическую температуру перехода АФМ-^М , примерно на 30 градусов. ,

АКЛЛОПІЧНЬО росчеты С использованием формулы (33) бН'Ч! крі»-.'педекц нл оспой» рксперкментальных данных по АЭХ, АО'-О,' увешк-

ну электросопротивление, гермоодс аморфных сп.: /чЧ.м . i! F^Ni^ijB^ с цель« определения величины смздени-г лратичес-кой температуры перехода AÍM--0M при внесении в сплав FeRh одного атомного процента Ni.

' D частности для скорости смещения уровня Серии при увеличении концентрации Ni получена величина в пределах от 4 ■ іО'*2 до '

2- ІО~г,Дж/ат. X . Тс есть dc/0cf,. = —= (-?- - С) 10'22

Лж/ат.% , или 3T./3c[;¡ s - 89 ± 60 К/ат.% . '

С цель» экспериментального определения величины смещения ■ критической температуры перехода при добавлении примесей к сплаву Fe-Rh были исследованы темлературнье зависимости начальной магнитной проницаемости и удельного электросопротивления в различных магнитных полях (от 0 до 14- 1С5 А/м)

F¡a рис, 40 представлены температурній зависимости начальной •магнитной проницаемости сплавов Fe^Rh^Pd^ (««») и Fe¡3nRh..N¡ú(.' (ооо). В таблице 5 приведены параметры перехода ь отих сплавах. По полученным при различных напр?.&о»г;ссті:я магнитного поля зависимостям электросопротивления ■"■? ?e>«íf.f,avypM ^ рис. 41) построены кривы? фазового ргвновеакя іп.-лрл

Зависимость критической температуры пере-,-ода от по:к; проставляет сесой лииейну» функции с коэффициент '.ч у г-іл w -.-ча iiTy/dH - - П. Í-30"clí-M/A, что практически совпадает с cooraevcr-ьушич ис:»Ф?;:цїй(ітом для бинарного сплава FcwRh51 (рис, 12). Таким otípd^ov;, результаты исследований свидетельствует о tosí, что л**гррошш<} бинарного сплава FcRh малыми добавкг.:^! "d и К і сукеегшшс сдвигает температурну!) область перехода аім-г" :« СТОРОН'/ НИЗКИХ '.'еюіерртур, приводит К увеличению СЗЗЧКСЗ •.ІЗПГ.ІТ-иьк и о;ч\Тр.'.ческих свойств сплавов при переходе, практически не изменяя величину полового сдвига температуры перехода. ї -температура начала перехода, Т - температура конца перехода, 02 и - то ас, что и в таблице 1.

Ир гопученных экспериментальных данных легко определить величину снсчаеная критической температуры перехода при добавлении 2 зт.'; пришли;

Эти значения хорошо соответствуй? численным оценкзм, сде-¡нщ вьие на основании данных по сплавам М-Р<1 и Ре-Мі, псско-при. достаточно приближенном характере проведенных расчетов «со;:ач.результатом следует считать даже совпадение порядка ср?у-,

і«елачин. Кроме того, наш результати совпадают и с ••^.-•мается литературными данными (например, Баранов и др., "ЭТ). . ' . -

IV. КОНСТРУКТОРСКИЕ РАЗРАБОТКИ Магнитоиехзшческий и магнитоэлектрический преобразователи Магиитомеханяческий преобразователь теплоты (термомаг- • тагньЯ двигатель), принцип действия которого основан на магнитном фазовом переходе I рода в рабочем теле, предложен автором впервые. На рис.42 изображена схема устройства магнитно-теплового двигателя, который состоит из корпуса 1, ротора 2, на котором "<?стко прикреплены рабочие элементы 3 в виде сплава гелезо-ро-■ гЗ, постоянного магнита 4 я линзы 5. Ротор 2 способен вращаться рлкруг оси 8, закрепленной.в подшипниках.

Каждый рабочая элемент ч3 при температуре окружавшей среды таится в ДОМ состоянии и практически не притягивается магни-' - '. ¿ір;і попадании на один из них световых лучей, а^окусироваи-

-ігїнзой 5,"*ок нагревается до температуры перехода МЫ-СМ и лзре.їодш' в ФМ состояние. В результате этого рабочий элемент притягивается магнитом 4 и движется к нему увлекая за собоп ро-.чр '¿. При своем движении рабочий элемент выходит из зоны нагрева и, охлаждаясь, возвращается в ДОМ состояние. Одновременно в ■¿сну нагрева входит следующий рабочий элемент, который, нагрева-" йсь до ї , также становится ферромагнитным и притягивается магнитом, увлекая за собой ротор и т.д. В результате ротор совершает равномерное вращение.

Следующим шагом на пути повышения мощности и расширения Функциональных возможностей термомагнитного двигателя явилась разработка магнитотеплового устройства, позволяющего преобразовывать тепловуо энергип непосредственно как в механичоскуг. так и з электрическую.

■ - «2 -

На рис. 43 представлена схема магнитотеплового устройства.

Устройство содержит корпус 1 СО вставленными в него ОНТИ'.'': сккми системами нагрева 2 (например, собирающие линзы, конле-гп-раторы или яр.) и расположенные в корпусе ротор 3. трубчаты?. которого'установлен в подшипниках 4, и постоянные магнить: 5. Ротор устройства выполнен в виде диска с радиальнб прикрепленными теплоизолированными в местах крепления пластинамігб из термомагнитного сплава, приобретающего при нагревании ферромагнитио? свойства (например, сплава железо-родий) н расположен горизонтально с возможностью использования равных по количеству половине всех пластин оптических систем, нагрева 2 и с возможностью одновременного нагрева всех нечетных пластин 6 (или охлаждения ьее>: четных пластин . Постояннье кольцевые магниты 5 і <еют полюса. установленные между фокусами соседних оптических систем нагрела 2 параллельно их фокальной плоскости и создавшие градиентное магнитное поле. Пространство между полюсами магнитов Б (зона охлаждения) снабжено трубками 7 из немагнитного материала, соединении«! с трубой 8, сооеной с валом ротора 3, по которой подается холодный теплоноситель (например, воздух). В трубу 8 вставлен вентилятор 9. прокачивающий холодный теплоноситель через трубки 7 и питающийся от внешнего источника или от намотанных на ярмо магнитов индукционных катушек 30. ,

Устройство работает следу коим образом. Каадая пластина 6 хелеаородиевого сплава при температуре окружающей среды находит ся в анткферромагнптнои состоянии и не притягивается постоянным магнитом 3. При попадании на каждую нечетную пластину 6 светови? луче?, (условное разделение пластин 6 на четны:- и нечетные необходимо для описания работы устройства), сфокусированных оптическими системами 2, все нечетны? пластины 6 одновременно нагребаются до критической температуры перехода антиферромагнетизм-ферромагнетизм и переходят в ферромагнитное состояние. В результате эти пластины одновременно притягиваются магнитами 5, увлекая за собой ротор 3. При своем двикенш нечетнью пластины 6 выходят из зон нагрева и, охлаждаясь, возвращаются в антиферромагнитное состояние. Но в это время в зоны нагрева входят все четные пластины 6, ксторыэ, нагреваясь до критической температуры, переходят в ферромагнитное состояние и притягиваются кагнитами 5. увлекая за собой ротор 3.

- 43 -

?гэт?м образом, и зазоры между полюсами магнитов 5 попереме--,гл".:"-аются то все четныэ, то все нечетные пластины 6. При ■том происходит превращение тепловой энергии {например, энергии сткечньк лучей) в механическую" энергию. При своем движении пла-' с-чны й периодически шунтируют магнитный поток в зазсрах постоя-магнитов' 3. в результате чего поток, пронизывающий катушки намотанные на ярмо магнитов 5, периодически меняется и в ка; '.г-лка* индуцируется эдс индукции. Это приводит к расширению'фунт- ' Ч;)яо;-'зпыии возмоиюстей устройства и позволяет использовать его з'качестве генератора электрической энергии.""' Для увеличения скорости вращения ротора. 3 путем улучшения УС^оеий теплообмена за счет двустороннего охлаждения рабочих '."'зм-чтов пространство между полюсами магнитов 5 (зона охлажде-тн) снабжено трубками 7 из немагнитного материала, соединенными-с трубой 8, соосной с валом ротора 3. По трубе 8 внешним нагнетателем подается холодньй теплоноситель, который по трубкам 7 подводится в зону охлаждения к каждой охлаждаемой пластине 6. В трубу 8 вставлен электрический вентилятор 9, питающийся от инду-•сционньк катушек 10, намотанных на ярмо магнитов 5, прокачиваю-■ чл коподньа теплоноситель (например, воздух) по трубе 8 в автономном режиме работы устройства. Таким образен, часть вьрабаты-в индукционных катушках 10 электрической энергии может г.содоваться _ для питания вентилятора 9, а другая часть может ■■■"!> использована для питания других потребителей.

и ».-¿зчэст'зе материала рабочих элементов в предлагаемом уст-ус-і.сгзе могут быть использованы и термомагнятные сплавы, утрачи-зга-чис при нагреваний ферромагниткьй свойства. Тогда конструкция устройства претерпевает изменения, заключающиеся в тем, что ротор 3 выполняется в виде профильного диска, полюса магнитов 5 :.;-.сполагают напротив фоісусов оптических систем нагрева 2 перпендикулярно их фокальной плоскости, а трубки 7 располагают между фокусами соседних оптических систем. В этом случае зоной нагрева является пространство между полюсами магнитов 3, а зоной охлаждения - пространство между фокусами соседних оптических систем.

в устройстве использованы постоянные магниты 5 с полюсами, сспмтіуш градиентное поле. При таком выполнении полюсов сила притяжения пластины В, расположенной с одной стороны магнита, во много раз больше силы притяхения соседней пластины, расположен-

- ,¡4 - ' '■;; ■ кой о другой стороны мапшта. За счет отого в данном устройстве исключен тормозящий вралаши!? момент ротора; 3"._\:

Использование в устройстве для содержания работы одноер'---:-нпо половины всего количества пластин приводит ¡с увеличение par-ьинаемого на валу ротора усилия. Смеете с увеличением скорости вращения ротора за счет дополнительного охяахдёния пластин воздухом, поступает!» в зону охлаждения каждой пластина.по трубка:.: 7, ото позволяет существенно пс$ы:ить- мовдость.устройства. Кроне того, пег.аоЛичоскоо шунтирование лласгаими магнитного потоке постоянней магнитов наводит в катушках'10 оде. .которая частично может использоваться для питания вентилятора $).••'•

Предлагаемое устройство может быть использовано в нескол;-кик вариантах:

а) устройство предназначено для'преобразования тепловег. ш ; ■ гии в' механическую. В этом случае убирапт все катушки и длл прокачки холодного теплоносителя используют внешниЛ нагнетатель. Тогда иск полезная ношость выделяется на юлу ротора; 1 , б) устройство предназначено для преобразования тепловой зн:;р-Vi'Ai в коканяческуі) в автономном режиме. В этом случае либо убирают все катущки и ось нагнетателя соединяют механическом приводом с ьалои отбора мощности, либо оставляет столько катушек, СКОЛЬКО НіЮЙХОДИМО ДЛЯ осуществления электрического привода Г.--Г-нотателя, '¿досі, на валу ротора выделяется -мокшая по сравнение первик вариантом полезная механическая мощность;

в) устройство предназначено для преобразования тепловой энергии в элоктркческуп. В »тон случае снабкаст все магнита катушками. а .для прокачки холодного теплоносителя использует внощ.чий нагнетатель. Тогда вся полезная мощность выделяется в замтчтьк на нагрузку катушках;

г; устройство предназначено'для преобразования тепловой ?Н:>р-гик,^ электрическую в автономном режиме. В этом случае снабїапт все магниты катуижами, а нагнетатель питает либо от необходимого количества катушек, либо приводят его в действие механическим приводом от вала ротора.

Датчики магнитного поля и давления. Результаты исследована;, влияния магнитного поля к давления на переход А№КМ в пленках Гс-ПЬ показали, что их электросопротивление в области, и< оеходэ

ч^ытвительно, к этим внешним воздействиям. Переход сильно растянут по подо и по давление и обладает широким полевьм и баричес-лкм гистерезисом, что позволяет использовать эти пленки не толь- . ко для измерения полей и давленйй, но и для их запоминания.

На рис.44 представлен обиий вид датчиков магнитного поля и давления. Датчик содержит чувотвительньй элемент 1 в виде пленки сплава Ре-ЙЬ вблизи эквиатомного состава, диэлектрическую подло-аску 2 и электрические контакты 3 и 4. Работа датчика магнитного'' поля основана на явлении индуцирования полем перехода АФМ-ФМ в пленках сплавов Ре-И\. При температуре окружавшей среды и атмосферном давлении при отсутствии магнитного поля плейка находится' в АФМ состоянии в непосредственной близости перехода в-ФМ состояние. Сопротивление датчика имеет начальное значение (рио. 45). Во время действия на датчик поля Н сопротивление его уменьшается и принимает значение При снятии поля из-за полевого гистерезиса перехода сопротивление датчика принимает значение К!'.. С увеличением напряженности поля уменьшается сопротивление датчика в поле и его сопротивление после снятия поля. График зависимости электросопротивления датчика от поля после действия на него последнего приведен также на рис. 45.

С помощьп датчика, чувствительным элементом которого являемся, например, пленка состава 53 ат.% № - 47 ат.% Ре, можно при комнатной температуре измерять как постояннье,- так и импульсные магнитнье поля напряженностьв 7.96-10е Д/м.

Работа.датчика давления основана на явлении индуцирования давлением перехода .ферромагнетизм-антиферромагнетизм в пленках сплавов Ре-Й1. Сопротивление датчика имеет свое начальное значение 1?0. Давление р. частично переводит пленку в АФМ состояние, в результате чего сопротивление датчика увеличиваемся до значения 1?. (рис.46). При снятии давления в результате барического-гистерезиса перехода сопротивление датчика принимает не свое начальное значение, а значение С увеличением давления увеличивается сопротивление датчика под давлением и его сопротивлений после снятия давления. График зависимости остаточного электросопротивления датчика от давления, действовавшего на него, приведен на рис.46. С помошыз предложенного датчика, иохно измерять "сак статические. так и импульсные давления..

- 45 - ,.-... Гальваномагнитньй датчик" "механических Усилий. Результат!.! нашего исследования магнитосопротивления монокристглличес !-:.':■' пленок сплавов Nf-Pd в зависимости от-их толщины показали, -с:с s связи с большим значением магнитострикцйи вектор,намагниченное';" выходит из плоскости пленки при меньших толщинах,-. чем в пленках-1 Ni. • . .'

У пленки толщиной около 1100 % вектор намагниченности отклоняется от плоскости пленки на угол' примерно/90® .Таким /обра- ; зом, использование этих пленок в качестве чувствительного элемента датчика механических усилий существенно повышает*их/чувствительность. Общий вид гальваномагнитного датчика механических усилий показан на рис. 47. ••'.'' У

Устройство содержит диэлектрическую монркристаллическув подложку 1, пленку 2 из магнитного материала, входные (токовьр) контакты 3. . *

Подложка может бьггь изготовлена.' йэ изоляционного материала, например окиси магния (MgO), пленка для реализации "закрити' веского", состояния, т.е.-выхода вектора намагниченности из плос--кости пленки может быть изготовлена из сплавов с большой'магни-тострикцией и большим значением эдс Холла, например,сплавов никеля и палладия в большом диапазоне концентраций.

Датчик механических усилий работает следующим образом. При отсутствии измеряемого усилия вектор намагниченности расположен по нормали или в положении под углом 0 к поверхности пленки. Это приводит к тому, что при пропускании тока по входным ' контактам на выходных возникает эдс Холла. Под действием измеряемого усилия происходит деформация подложки и связанной с ней пленки, которая влечет за счет изменения магнитоупругой энер1 чи поворот Еекгорз намагниченности на некоторый угол, пропорциональный действующему усилию к плоскости пленки и к пропорциональному изменению эдс Холла. Изменения эдс Холла происходят в пре-, делах упругой деформации датчика и при снятии усилия вектор намагниченности возвращается в исходное состояние и эдс Холла при-г нимает первоначальное значение. Величиной пропускаемого по пленке тока можно регулировать чувствительность, а толщиной подложки - пределы измеряемых усилий.

IV. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ Я ВЫВОДЫ

' . ?ь':;ц"нута концепция' использования магнитных материалов с фазовыми переходами I рода в технике непосредственного преобразования тепловой энергии в-механическую.

¿. Разработана методика построения термодинамических циклов ма-гнитомеханического способа преобразования теплоты. С учетом термического гистерезиса произведены теоретические расчеты термического коэффициента полезного действия предлагаемы)? * предельных циклов: с сообщением рабочему телу скрытой теп-коты перехода и с индуцированием перехода магнитным полем. Кпд преобразования на основе магнитного фазового перехода I • рода з рабочем теле почти на порядок выие кпд способа, основанного на магнитном фазовом переходе II рода.

,.> Разработана технология получения пленочных и массивных образцов сплавов яелезо-родий, исследован их фазовый состав, структура и влияние на эти параметры различных режимов термообработки. Переход АФМ-ФМ в сплавах системы железо-родий связан с наличием в них упорядоченной фазы по типу СэО. Оптимальной термообработкой рабочих элементов магнитотеплового двигателя из сплавов Ре-1?Ь является закалка их-от температуры, не ниже 1270 К.и термоциклирование в области температур перехода. г •

4. В целях научно обоснованного подхода к управлению рабочей температурой магнитомеханического преобразователя в зависимости от условий его работы исследованы физические механизмы, обусловливающие закономерности изменения магнитоэлектрических свойств сплава Ре-И1 вследствие изменения его состава путем добавления легирующих элементов Р<1, N1 и их сплавов.

5. На основании исследования магнитных, электрических и структурных свойств как массивных поликристаллических, так и пленочных монокристаллических образцов сплавов К1-Рс1 в зависимости от температуры отжига1и состава установлено наличие

. упорядоченных фаз вблизи стехиометрического состава №,Рс1 и

™р<З3.

3. На основании экспериментальных данных по магкитокристалличе-ской анизотропии, аномальным эффектам Холла, Нернста-Эттин-гсгаузена, магнитосопротивления и термомагнитного эффекта впервые установлено, что анизотропия кинетических эффектов в монокристаллических сплавах N1—Рс1 имеет общую природу с мэг-нитокристаллической анизотропией N1.

7. Экспериментально обнаруженная смена знака в концентрационных зависимостях константы магнитной анизотропии, а также аккзо-

тропии кинетических эффектов, обусловленная изменением величин противоположных 'по знаку вкладов в анизотропно эффекта от вырожденных состояний вдоль ocefl.PL и ГХ зоны Бриллгл::. .свидетельствует о том, что с-ростом,содержания Р<1 уровень Ферми в.сплавах КМ-Рс1 смешается в сторону высоких энерги".

8. Предложена обобщенная формула, связызаюцая'коэффициенты комплекса кинетических эффектов'(Холла, Нернста-Зттингсгаузею, удельного электросопротивления и абсолютной, термоэдс) в ферромагнитных сплавах №-Р(1 и Рс-М и ка основе.эксперимента-льных данных проведены численные оценки скорости возрастания уровня Ферми с ростом концентрации примеси: Г .;..,'■

Ос/Ос^ = 27-1СГ23 Дж/ат.% ; Эе/Зс^ = ЙО-Ю^Дж/ат.^ ,

а'также определена зависимость полуширины пика плотности состояний для случая сплавов Ш-Рб от концентрации пр;. хорошем совпадении с расчетами из.первых принцип 5. .

9. Таким образом определено преимущественное направление путе»; управления величиной критической температуры перехода Л4Ч- "

. -СМ в сплаве Рс-ЯЬ без ухудшения технических параметров при его использовании в. качестве рабочего тела в магнитотепловом двигателе.

10. На примере сплавов Ре^^Рё, и Гс^РЬ^М^ экспериментально определены величины смещения критической температуры перехода АСМ-ФМ при добавлении к сплаву РсМ 4 эт. л Р<1 и 0.6 ат. % N1. Полученные значения ЗТ^/йе^ » 33 К/ат.% и

0тк/аснГ

« 95 К/ат.% находятся в хорошем соответствии с численны«? оценками, сделанными с использованием данных по монокристаллическим сплавам ЬП-Р^ и аморфны:« сплавам на основе Ре-Ы1 ат^вс^ » 20 К/лт.% и ЭТ^Эс^, » 69 К/ат.% .

11. Теоретическая обработка результатов всего комплекса исследований проведена в рамках зонной модели, чте позволяв" сде-

. лать окончательный вывод о том, что сплавы N1 -Рс1 являет* я зонными магнетиками.

12. Впервьк предложены конструкции магнитотеплового двигателя

<2> рабочим телом, обладающим магнитньм фазовьм переходом первого рода, предназначенного для.непосредственного преобразования тепловой энергии в механическую, а также магнитотеплового устройства для непосредственного преобрзования тепловой энергии в механическуо и электрическув.

13. Аномальное поведение электросопротивления сплавов в области перехода АФМ-ФМ и наличия полевого, и барического гистерезис; перехода в сплавах Ре-1?11, а , также большое значение магнито-стрикции в сплаве М-Р<1 позволило сконструировать пленочные датчики, с помощью которых можно не только измерять дейст-

- 49 -

вущие на них магнитные поля, давления и растяжения, но и запоминать эти величины после снятия воздействия указанных величин. Эти датчики могут быть использованы в прецизионных конструкциях различного назначения.

V. СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ АВТОРА, ОТРАЖАКШ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Исследование изменения электросопротивления сплавов никель-, палладий а продольном магнитном поле.'-Известия АН ТССР, №'3. 1957 г.

2. Исследование изменения электросопротивления сплавов никель-палладий в поперечном магнитном поле. -Известия АН ТССР. № Б, 1937 г.

3. Исследование температурной- зависимости продольного гальваномагнитного эффекта сплавов никель-палладий.'-Известия АН . ТССР, № 5, 1859 г.

4. Зависимость гальваномагнитного эффекта, намагниченности и удельного электросопротивления сплавов NlgPd от температуры отжига.-Известия АН ТССР, № 4, 1962 г. (Соавторы: Аннаев

Р.Г., Юсупов Т.Н.).' ■ -

5. ■ Зависимость продольной и поперечной магнитострикции сплава Ni3Pd от термообработки. -Известия АН ТССР. ft 6.,1903 г. (Аннаев Р. Г. , Оразсахатов Л.).

6. О продольном и поперечном гальваномагнитном эффекте сплава никель-палладий.-Известия АН ТССР, &*3, 19S4 г. (Аннаев Р.Г. , Юсупов Т.М.).

7. Гальваномагнитнш и магнитньв свойства сплавов Ni^Pd в области упругой и пластической деформации.-Известия АН ТССР, № 5, 1971 г. (Кс/пов Т.М.).

8. Упорядочение сплавов системы Nl-Pd в пленочных' монокристал' лах и их магнитные свойства. -Тезисы докладов Всексоганой

конференции по магнетизму, г. Красноярск, 1971 г. (Аннаев ■ Р. Г., Колачев Н. М.).

9. Влияние атомного упорядочения на намагниченность насщения монокристаллических пленок Mi -Pd. -Известия АН ТССР, (ё 6, 1971 г. (Колачев U.M.).

10. Атокное упорядочение в монокристаллических пленках сплава никель-палладий.-Материалы IV Всесоюзного совещания по упорядочению атомов и его влиянию на свойства сплавов, г.Томск.

-.50 -

і - 1972 г. (Колачев Н. М. Пынька В. Г-.). ■ '"''• "

і 1. Упорядочение в пленочных монокристаллах никель-палладий и их

\ гальваномагнитныэ свойства.-Сб. 'физика-магнитных пленок". /Материалы II-й зональной конференции по'физике, магнитных явлений^, г. Чита, 1972 г. (Колачев Н.М..-

12. "Закритические" состояния в моиок'ристалличесвдіХ пленках сплавов никель-палладий.-Известия АН ТССР, К- 3;1972 г. (Колачев

' Н.М.. Пьиько В;Г.). : ],

13. Влияние атомного упорядочения на гальванокагнитныо свойства монокристаллических пленок N1 -Ро'. -Труды мехдународгой конференции по магнетизму. т.З, г. Москва/1973 г.(Колачев Н.М.).

14. Влияние термообработки'на' константу нагнитокристаллической анизотропии сплавов никель-палпэдиП. -'Известия АН ТССР, № 2. 1977 г. (Лгепбаров Е.> Пуоей И.И.'.Пьиько, В.Г.).

15. Магнитные свойства пленочных'-'монокристаллов сплавов - '. В кн. "Материалы Всесоюзной конференции по физике магнитных

■ЯЕлёний". г. Донецк, 1977 г. (Аннаоразов М. П., Пьиько В.Г.).

18. Магмгньв свойства эпитаксиальных пленок сплава Ре-Р1ч . -В

• кн. "Свойства пленочных монокристаллов магнитоупорядоченньк веиеств", г.Красноярск, 1978г.(Аннаоразов М.П., Пьврак'о В.Г.),

17. Влияние•магнитного поля на'фазовый переход АФМ-ФМ'в монокри-сталл'.йеских пленках сплавов Ре-РЬ вблизи эквизтомного состава.-Известия АН ТССР, серия ОТХ и ГН!, $ 6, 1978 г. (Пынько

. • В.-Г,. Аннаоразов М.П.).

18. Влияние давления на переход ДФМ-ФМ з монокристаллических пленках сплавов Ре-РЬ. -Известия АН ТССР. серия. ОТХ и ГН, № '¿ 1979 г. (Пынько 8. Г.. Аннаоразов М.П.).

19. Влияние толщины и атомного упорядочения на характер герехо-

' да АФМ-ФМ в монокристаллических пленках сплавов Ру-Мі'. В кн. "Труді: проблемной лаборатории по физике твердого тела", г. Ашгабат, 1979 г. (Пынько В.Г. .Аннаоразов М.П.).

20. Переход АСМ-ФМ в монокристалличеекпх пленках сплавов железо-родий и влияние на него отклонений состава от оквиатомнего. В кн.: "Труды проблемной лаборатория по физике твердого тела" г. Ашгабат. 1979 г. (Пьиько В.Г.. Аннаоразов М.П.).

21. Некоторые особенности атомного упорядочения в монокристаллических пленках сплавов Ре-йК, В кн.: "Упорядочение атимов и его влияние на свойства сплавов" /Материала VI Всесоюзного совещания г.Киев. 1979 г. (Аннаоразов М.П., Пьиько В.Г.).

22. 0 природе перехода ДСМ-С-М в сплаве Ре-РЬ . Материалы V Мех-

- Й -

дународной конференция по гиромагнитной электронике и электродинамике, г. Сильнее, т. 4, 1930 г.(Пынько В. Г.,Аннаоразов М.П.). ' /

23. Магнитная анизотропия и ее зависимость от температуры/и упорядочения в системе никель-палладий.- Physics of magnpUc ma . terlals; PW, 1931, Warsaw (Пузей И.М., Дгепбаров E.).'

2<1, К зонной модели магнитноп анизотропии сплавов никельпалла-диа.-Известия All ТССР, сер.ФТХ и ГН N2, 1931 г. (Пузей И; М. ! Джопбэров Е.).

25. Температурная и полевая зависимость магнитной анизотропии сплавов никеля с палладием. ЖЭТФ. 1931 г., т. 31, вып. 6( 12). (Пузей И. И. „Дгепбаров Е.).

26. Анизотропия аномального эффекта Холла в монокристаллах сплавов никель-палладий. Физика металлов и металловедение, т.52, вып. 4, 1931 г. (Васильева Р. П., Стадник С. И.).

27. .Намагниченность насыцения монокристаллов сплавов никель-палладий. -Известия АН ТССР, серия ФТХ и ГН, вып.4, 1931 г. (Пузей И. М. .ДжепЗаров Е.).

28. Анизотропия кинетических явлений в никель-палладиевых монокристаллах. -Тезисы докладов XV Всесосзной конференции по фи: згесе магнитных явлений,, г. Пермь, 1931 г. (Васильева Р. П.,

Архипов Ю.Н. .Стадник С.И.*). '

29 Магнитная анизотропия в зонных'никель-палладиевых ферромагнетиках. -Тезисы докладов XV Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений, г. Пермь, 1981 г. ( Пузей И. М. ,Джепс$зрсв Е

30.. Точка компенсации магнитной анизотропии в системе никель-пал. ладий. Тезисы докладов XV Всесоюзной* конференции по физике магнитных явленйй, г. Пермь, 1981 г. (Джепйаров Е.,Пузей И. М.)

31. К анизотропии аномального эффекта Холла в никель-палладиевых монокристаллах. Вестник Московского университета, Сер.3.insи

: ка,. Астрономия, 1933г. ,T.24,tS 3.(Васильева Р. П. .Стадник С. И.)

32. Анизотропия аномального эф$екта Нернста-Эттингсгаузена в никель-палладиевых монокристаллах. Физика металлов и металловедение. 1983 г., т.53, вып. 1.(Васильева Р.П., Стадник С. И.)

33. Связь кинетических явлений с энергией магнитной анизотропии в системе никель-палладий. Тезисы XVI Всесосзной конференции по физике магнитных явлений, г.Тула. 1983 г. (Василька Р.И.. Стадник С. И.).

34. О природе'необратимых изменений параметров превращения ASM-

ОМ в сплавах Ре-Ші. Известия АН ТССР, серия ФТХ" и ГН. 1, 1933 г. (Тюрин Л.Л.,, Мясников О.., Аннаораз'ов М.П.).

35. Использование сплавов Ре-!}1і.в качестве рабочего тела термо-. магнитного, двигателя. Известия АН ТССР»-серия ФТХ и ГН. К- 2, 1984 г. (Баум И.В./Аннаоразов М. П.-, Тюрин А.'ЛІ:>Джамалян р.г.).

36. О связи анизотропии аномального оф{екта ХолЛа. йикель-палла- . диевых сплавов с магнитной анизотропией.' .Физика Металлов и металловедение. 1584 г., т.57, вып.5. (Васильєва Р.П.. Стадии« С. И.). ' / V;;; -'

37. Охлаждение- при адиабатическом индуцировании - /г.срехода АФМ-ФМ в сплаве Те-Ші магнитным полем. Сб. . "Магнитоэлектрические механические свойства и структура металлических и полупроводниковых материалов", г. Ашгабат, ■ 1984г. (Тюрш А.Л., Аннао-разовМ.П.). -'' .ч'

38. Полевая зависимость второй константы магнитной анизотропии" сплавов никель-палладий. Сб. "Магнитоэлектрические, механические свойства и структура металлических и полупроводнико-еых материалов", г. Ашгабат, 1934г. (Джопбаров Е.)..

39'.' Влияние многократного повторения превращения АФМ-ФМ В' системе Рс-ИЬ на его параметры. - Сб. "Иагнитоэлектрич£ск»(е, меха-• нические свойства и' структура металлических и полупроводниковых материалов", г. Ашгабат, 1934г. • (Тсрин А. Л., Аинаора-зоз М. П., Мясников 0. А.). ■ _

40. Эффект Холла и Нернста-Эттингсгаузена в никель-палладиевых ■ сплавах. Физика металлов и метал поведение .■ І985 г., т. 33,

вкл. 4. (Васильева Р. П.. Стадник С. И.).'

41. X теории аномального эффекта КернсТа-Еттин'гсгаузена в (ферромагнитных сплавах. -Известия АН ТССР. серия .ФТл и ГН. 3, '1885 г. ( Васильева Р.П.. Стадник С.И.;. . .

42. Анизотропия спонтанной магни. остршщии в монокристаллах N¡1-с5<1. -Известия АН ТССР, серия ФТХ и ГН. 3, 1985.г. (Васильева Р.П., Дхег.баров Е., Стадник С.И.). •. •

43. Технология изготовления рабочих элементов термсмагкитного двигателя на сплавах Ре—КЬ.-Известия АН ТССР. серия ФТХ и ГН. К 2, 1986 г.(Аннаоразов М.П., Торин А.Л., Асатряч к. д.).

44. Связь параметра спинорбитального взаимодействия с кинетическими эффектами в никель-палладиевьк сплавах. -Известия АН ТССР,серия ФТХ и ГН.№ 6,1986 г.(Васильева Р.П. .Стадник С.И.)

45. Анизотропия поперечного магнитосопротивления з монокристал-

лах никель-лаллздиевых сплавов.-Известия АН ТССР. серия ФТХ и riU'< -і, 1937 г.(Вэсильеза Р.П., Лжепбаров Е., Стадник С.И.

46. Температурные зависимости электросопротивления, термоэдс, намагниченности сплава железозродий. -Иззестия АН ТССР, серия ФТХ и ГН, № 1, 1983 г. С Аннаоразов МП., Тюрин А. Л., Асатрян К. А.). ;

47. Магіштомехаїшческое преобразование теплоты на основе использования МФП первого рода в сплавах железо-родий. Экспресс-информация Туркмен НИГІНТИ Госплана ТССР, г. Ашгабат, 1088г., вш. 13. (Тюрин А. Л., Аннаоразов М. П., Асатрян К. А.).

48. Анизотропные свойства монокристаллов сплавов Ni-Pd. Тезисы XVI Всесоюзной конференции по физике магнитных явлений,

1 г.Калинин, 1983 г.(Васильев Р.П. .Дкепбаров Е., Стадник С.И.).

49. Температурная зависимость.парамагнитной восприимчивости ни-, кель-палладиевых сплавов. Извебтяя АН ТССР, серия ФТХ и ГН. № 5, 1038 г. (Васильева Р.П., Хуммедов С.М., Печенникоз A.D. Мирват Мохамед Абд-эль Аал).

50. Использование магнитных фазовых переходов I рода для преобразования солнечной энергии в механическую. В кн.: "Использование в народном хозяйстве возобновляемых источников энергии", г. Ашгабат, "Ильи:", 1989 г.( Аннаоразов М. П., Тюрин А. Л. Асатрян К. А.). 's .

51. Изменение энтропии сплава железо-родий при переходе антиферромагнетизм-ферромагнетизм: Б к'н.: "Влияние фазовых превращений на структуру, электрические, магнитные и механические

• . свойства металлических и полупроводниковых материалов", г. Ашгабат, МНО ТССР, 1989 г. (Аннаоразов М. П., ТюринА. Л., Асатрян К. А.).

52. Влияние магнитострикционных деформаций на анизотропию магнитных и кинетических явлений 'ö монокристаллах никель-палла-

. диевьх сплавов. Сб. научных трудов: "Влияние фазовых превра-' щениа. на структуру, электрические, магнитные и механические свойства металлических и полупроводниковых материалов", г. Ашгабат, МНО ТССР, 1989 г. (Васильева Р. П., Джепбаров Е., Стадник С.И.).

53. О критическом поло перехода АФ54-ФМ в сплаве FeRh. В кн.: "Тезисы докладов Всесоюзного семинара "Магнитнш переходы и критические явления", г. Махачкала, Институт физики, 1S8Q г. (Терпи А. Л,, Аннаоразов Ii.П., Асатрян К. А.).

54. Температурная зависимость анизотропии магнитосопротивгрния

.-,-64- . ..

( в системе конокристаллическихнчкель-палладиевых сплавов, і 'Физика металлов'.и металловедение;. ■ .1989.Г;>;гт, 67, вьл. 5. (Ва-

■ і сильева Р. П..' Джепбзров Е., .Стадник 'С.И/р-: -r'f-

55. Теплоемкость сплава железо-родий. ■ Тёзисьг.доштдов I Респуб-

', ликанскоа.' межвузовской научной конференции.-'Тікту а льньк проблемы'физики твердого тела, радиофизики и.'теплофизики, г. Аш-' габат, 1991 г. (Асатрян К.А., Анна^расоа'/Мфг^ЬрикД.Л.):

56. Влияние одноосных растяпшашшх напряжений.нйіїи^еход AfM-tM в сплавах железо-родий. Тезисы докладов І 'Рфпуфтіікансісой межвузовской научной конференции ''Актуальнью-Пробле^.ы физики твердого тела, радиофизики и теплофизики," .г!'" Ашхабад,'. 1991 >• (Тюрин А.Л., 'Никитин С.'А.,.Аннаоразов М.П.)..' ■

57. Парамагнитная восприимчивость сплавов N'i-Pd . Тезисы доклг ■ дов 1 Республиканскоа"-мегвузрвс!со«|"^ауннрй конкуренции * Актуальные проблемы физики тгердого.-тела, радиофизика и гсп.'і фізики, г. Ашхабад, 1931/л ^"Васильева Р. П., Ч/ммедс-« С.*-' . Печенпиков A.B.). . ', '; v 'V '. '

58. О некоторых особенностях плотности состояний в нккель-пзлла-даешк сплавах.-Известия АН TGCP. серия -ЯХ и ','Н. $ 1991г. (Васильева Р. П. .Стадник С. И., Хуммздов С. М., Почениик^В" А. Р.5.

59. Методы получения.« исследований тонких магнитных,пленок. Учебное пособие. Изд. ТГУ, 1082 г.; б\п. л. (Хсджзгулыез Д.)

60. Магнитное й электрические свойства пленок упорядочпваецпхея сплавов. Монография, Кзд. "Ыпьк" АН ТССР, 1935 г., 6 п.л..

' (Аннаоразов М.П., Хсдкагулыев Д.). >

61. Датчик давления. Изсбр. АС Ко 711827, 1079 г. (Пишко Б. Г.. Аннаоразов К.П.). • •• \

52. Датчик магнитного поля. Изобр. АС No 711844, 1979 г (Пынь ко В. Г., Аннаоразов М. П.). ■ '

63, ГальЕакоиагниткьЯ датчик механических усилий. Кзоер. АС Ко 773461, 1930 г. {КолаиєБ Н. М. Ч.

G4. ^лгн;:то>теплог.ой двигатель, -¡зобр. АС fb 843737, 1931 г. \'Г,ынъкс В. Г., Аннаоразов М.П.). / \

65. Магнитотепяовсе устройство, Изобр. заявка Ко 4841553/25-595СЗ от 25.03.SO (Аннаоразсв М.П.,Торки А.Л.,Асатрян К.А.)

SS. Рабочее тело магнитной холодильной машины. Изобр. заявка No 4945775Л0О-39-С45 от 07.05.91 г. (Аннаоразов М. П., Асатрян ¡i.A., Никитин С. А., 7юр..'і А. Л.). -

"Бирищи хіілли антигерромагнетизм-іерромагнзтіізм, ¿аза оврулияші магнит матсриадларынын осасында I магнит-механики озгердихуиери дорстмотиц шш / эсасларц" диен темада Г. Мэликгулыевиц техники ылшларш\ доктори диен деречэни алмак 7чин шш« доклад горютинде язан диссертацилсыныц j

РЕФЕРАТЫ /

iiy гада илкащи гезек йшшлик оиергиясина магнкт-механшмоз-герд:к,іиерде иачи ж,исим эдип бириік.н хилли антийэрромагнвтазм-фср-ромагнетизм овруліиші матерпаллары пейдалаимак концепция-*

сы оце сурулдн ве онун хас пейдалвдыги осасландиршідм. Бу проблема Турккенистага.ц серглерилдо ве юунуцки ялц климати бодан юрт.юр ' 7чші хас актуалдыр. - /

illy концепциями осасладцирмак ыаксады билен, Йьшгшгщ о.згер-диліинннц мапшт-иеханяяи усулшшн термодинамики цикллерп(ш гурма-гщ методшсасы мпленди. Вунуч зеасьяіда гермики гистарззиси хасьба олмак билен ики цикл їчин: а/ га чи рисимо rouransj гизлі:н йылылыги-ш боршкдэкн во б/ гечіши магнит мойдшішпіц тасирн билен шщуцнр-ленендэки цнкллор учим пейдали то сир к о ¡г! и пи е и т и /пт к/ хасалланлы. Бу хздаплздалар іачи-ядосимда бирізс^и хнлли Лім-іи іода гачиэина дзгішли цшишц лтк шшіци хиллй Jw-пм ¿¡аза гочішина двгишли цнклщ птк-дон тага.гшан 10 оссо еі^гнвдцплм геркєзди.

Биршеуі хкдлм A'^u-Ui гочгали fd - ЯА-сргинлвриниц барда гврп-ажі/плоночшй/ ве массив нусгаларівш гпйшиаыогцц технологиям! ¿ИЛОНІИЛИ БО 03ЛЄЙД!фИЛДИ. Бу ррІЧїНЛсріІИ струя^фосина ДУр-ли ре.тамдз гиздармагщ во соватыагин /термообработка//гзсирини овреіпек бішені оларда. Ajji-ji*. гвчіаіЩ',атоіляариц Сі ^ ^ бирлешмо-еннд^гг іші- терхиллоадиріиткосиниц иоткдесннде амала аляндыш іінь'кчиїдц, 1!агтгг-«охаиики озгордії^ііязрин гачн зциоимдери хок-м'Лідз улад&дага мадурявнйэн Д/<эрггаиериц тс^мообработкссиикц •опткмдл voprnSii косгетленди. Бу 1270 °к-дан еаак бодмздцк темпе-ратурзда оргнни сшслс-лсоц толламеадан по гочга темперагурасьзкц товорегізідз слук теїлігратурасіліи цихллойин уГітготьгакдзн ыба-р.ігдур. •

Озгерд!.:.;::п:щ іиитеЯга темпорзтурасши детки сертлора горо їйїіч&урюі та.Чдял озаслязднршісн кстодккасы галоїш дузул-ди. Ол ^fb іх^пргуг.'.'муц дузумпнє логирлеРди Pof ве олеконт-лвргми rczuanrm мблрг.тд'.'р. j/t- /¿"/ярпшлоркнин монокристалла-хаскотлерик?\ еіюастрспкяси бядсн JV't'-щ і-.?.гни-

тсгсристалллк апизбтрошшсшгыц ссбаялерини:-! угумлднгк алш.'слянды. Бу нотпж.с оз гооогиндо /К/^/сргішлерніїин зона .стругггур'Асиниц олоіїоігтлорин« хїсаплам&гщ ÖspJion котичелерн билен бирлпкдо y/f-'Pr-oргшлери зона ¿орромагнетиюіоридир дкон туг»рны:слы не-ті'.ц) голмзго ыздкяичншс СсрЯэр. .--"'■.'■''■

іікіссль-палладий .орппклеринид магнте, олеістрші- хосиотлерили по 0'грУ1Гг^раок.,м.,';срцс.'.:сг:в-< котк/.есииде орпяілордо Pd-імц нук-дчрыниц аргмага Силен Сирки дире.чесгіпіц ёкары гаялндаго аншс-лшізд. Су ігліяи^с- ftНорпииорицдо Ауд-іг: гечиащ критики томларагл-зскіа: Герепічс vfirrcTi/.o к учші ули охмиоти Сардур.

Никель-лагшідий ео домнр-николб оргкіїлерикиц к.зіоїнкіі оії-¿л.'ітлсркняц коэй'цисдглерюш озари- йяглад-дырлп ¿.ор>.ула чшсаріляу во Шорнії доре;езй«щ ё::арц галмагалыц лоПфхс&рі элонснтлер;^ мукдмршкі баглдатї хазьпландц.* Муцуц ооясындь гечиршюн хасья-дш<»л«р о1"«.' -^V-эрпшкиэ лагирлейдп элсг..ектлер Pc' ко JVt готудяд-да A¿j.i-Jw гечиап; критики-тс^лоратур'-сыл-.г} Уі.тгеііиа тязлипі ай-

пзяизаіуїв £0 к/ат-?г Eí- ГЦС-І, '«-Іщ.Чо дондир. Бу нотювдлор

Л'•'■ </.-ул іаиєріщдз окспериьіеікал

дердоізлор' ослс-ліда a:ami~Six/ы:ьо б.гхаляр билен

шіагатлакйрлкк.'пг габат гслііор :

¿о'гілолккдз, ¿~Є. К-}и оргшпшде Aîï!-îm гзчшкц критики температура-

repon;«» YUtrcTKcnsi оятішлл усулк когппмкшди. Ол VW?A-cpi'stiwiHibi компонептлэринн v.jp;.:iî яорггіосинк каксягд л«і!ак Уйтгед-і'іоіі гогирлолаи олекентлор билон адтеаркеддан кбвратдар.

іг.'чі'. ;кпоігп; 0*,<рт-г;н хиляй еярїлісали ¡.¡а.гнит иятсри-

¡■сгд.чи Оола;; йплмл'ы;: оксргияскнк і.:ох-'<ніп;и ке олєігтрн:! ойсргкя-скна ¡-gô-гони вэгердк.*« моипяг-йялшкйс лзкгйголічіКі ес кагняг-\.w.vjr.i-u'. -^січсішмн нрипцгапал ксиотруюдиясы тсгслап одкдяк.

о »>,- о /

во /о / -/ стпргиплеринік Опрдасьгчдан однлен гуркезпг,;:-

лер ксь'сгрунрлонди. Зу горксэппилср дурли ка:ссмглар у«мн нпої-лєнсї; ксногрукуа«ларда удвшкш бллкер.

'Хоклип одетой деогялкркц во горкези»;»!лори1 хоуджсіі ойлал тр.кілкі;!; .азторлык иахрдьтїіи/.асц бмен тассыгладад.

^v,; -jb

тьчошш

I. РИСУНКИ .

'Рис. 1. Принципиальная схема, термомагнитного двигателя.

М

Ф м

7 1----5 б

|| }

! ^ ДТ«ЛМ

11 1 1 $ а| / б <

лфм \

И

т

Тн(щс) \(н=о) Рис.2. Магнитное состояние . рабочего тела термомагнитного двигателя в зависимости от температуры.

IV 111

'Рис.3. Термодинамические циклы магни-томеханячоского способа преобразования . теплоты, основанного на магнитном фэзовсм переходе I рода в рабочем теле.

■. Рис., 4V - Температурные . ■ за вис-и мости..; бт носит ел ь ной индуктивности обр-Г/ПОП сплава • I -. после от тага при . 1273 К.в'течс-Лле 72 часов; 2 - .после-закалки. ' а) от -473 К до 278 К, б) от 1272 К до 278 '■в) от 723 К до 273 К, •г) от 1273 К до 773 гС ;.,3 - .после термоцикли--рования в температурной области перехода.

зло зао

З'Ю 580

2,0 Г,6

ьг

О, в о,А

Т,к

200

•зоо

400

Рис.5. Температурная зависимость первой константы магнитной кристаллографической анизотропии пленки РеКН-то-г шиной 6.5-1(Г°м, ото «.лен 'ЮР при 970 К а-? подлога ) (•*•), и -го? к9 плойки, ресаюкюя г.осло отжига гз кварцев/» рлнстину и вновь .отожженной при 570 К (о»«.}-

4оо

Рис. 6. Температурные за-' висимости намагниченное -

;5 ти сп;,ам ^40Г<!15] в различных магнитных пол^х '2 (••• - для отожженного образца, »«о ■- для 0,эиа_ ленного образца):

1 - 7. 96- 103А/м,

2 - 2.39^0эЛ/м, . 3 - 3.93 104Л/М,

4 - 3.57-104Аум, '

5 - 7.96.104А/м.

Ом-м

'•¡О

Рис. 7. Температурные зависимости удельного

- эл<?!{тросопротивления сплава Ре49^5) в отожженном (•..) и закаленном (»о») сос_ ■ тоянии.

8 СО

-ю

-15

-2 О

Ю/,

5,6

в,8

3,0

Ю Ом • N4

13

<2 1 1 <0

в 7 6

. Р>

16

-7

/О Ом-м

Р'.'с. 8. ТемпераТуркьй зависимости термоэдс сплава Ре^РИ^ в отсаженном (•••) и закаленном (<•<■«) .'состоянии. .

Рис.9. Полевые зависимости удельногохэлект-росопротивленпя пленки сплава Ре^ЯЬ^ толщиной, 4.2-10"^! при различных температурах: 1-233, 2-283, 3-306, 4-313 К.

Рис.10. Температурньв ь эви-спмости удельного электросопротивления пленки РеРЬ при различных давлениях: 1 - атмосферное, 2 - 4 • Ш® Па, 3 - 6-10® Па," 4 - 8-Ю8 Па, 5 - 910® Па.

юо

2 оо

зоо

Т,К

- Г) -

/2 11

Ю

9

6 7

р/о Ом.м

320

Рис. 11. Температурные зависимости удельного электросопротивления сплава в раз-

личных магнитных ПОЛЯХ: ••• - в отсутствии ПОЛЯ, ООО - 5.73-105 Мм/ йй& - 10.34-105 А/М, т -13,80-105 А/м. ,

Рис.12. Критические температуры прямого (1) и обратного (2) перехода АФМ-ФМ в сплаве Ре.„и1)-, в зависимости от напряженности магнитного поля.

¿з, (О ~Гл-м /н-г

Рис.13. Зависимости намагниченности сплава Ре^дК^ от напряженности магнитного полл при различных температурах.

ю (г м

',4

1,0

С, 8 ер 0,4

о,2

Рис.14. Зависимости термического кпд малштомехэни-ческсго способа преобразования теплоты с рабочим телом п виде сплава Ре^?!^ (криьыэ 1-3) и с рабочим телом б виде тзрмокомпэн-саиионных сплавов: 32НХ2Ю (кривая А), ТКМ-015-2 (кри-ься 5), кальмаллой (кривая 6)

Рис. 15. Температурные зависимости намагниченности насыщения п пенок Ре-ОД. толщиной 1.5 1С~7м 1 - 41 ат.% ІКі, 2-50 ат. V. РЬ, 3-55 ат. % 1Нь

о

1 оо

гоо

3 оо

¿ао

500

П(£)

А А

и і

^ £

є,.

Рис. 16. Схематическое •изображение пиков плог-ности состояний в сплаве Ре-Щу. а) в АФМ фазе; б) в ФМ фазе.

Рис.17. Схематическое кзобрзжениь смещения уровня Ферми: Дс'- ВСЛедствие добавления примеси, Дс"- вследствие роста температуры.

ю

■>л>«

М3

Т,к

^ У^ЗчУУ;- , р. д

юо ^з^лоо 500

—5

зоо

400. -500

Рис.18. Температурные зависимости -первой константы нагнитокриегаллической

ЭНИЗОТРОПИИ К1 ДЛЯ ЧИСТО" го N1 (1) и сплавов Ш-Рё с содержанием Р<1: 10 (2), 22.1 (3), 28.1 (4), 31.6 (5), 51.4 (6), 61 (7), 70 (8), 72. В (-9). 75(10), 78.4 (11) эт.%; а) - область смены зн?"а К1 в увел., генном ьлде.

Рис.19. Зависимость максимальной производной )<1К1/'<1Т|тах от со.^ржания палладия в оплотах

500 ¿00 лоо 200 ЮО

Хгомл >К

10 20 ЗО /Ю 50

. РкС: 20.:ТЗависимость темпе-.ратурЫ/ко.мпенсаиии анизот .. рспии Т^ от концентрации палладия-й-сплавах

Рис.21. Концецтрационнда зависимости константы ма-гннтной анизотропии К, при различных температурах: Т = 77 К {1), 100 К (2), .150 К (3), -200 К (4) 250 К (5), 300 К (о)

? л

200 ¿00 . вое » .» . .

т,к

Рис.22. Температурные ' зависимости намагниченг' ности насыщения сплавов никель-палладий с содержанием палладия: 10 (2), 22.1 (3), 23.1 (4), 31 ..6 (3), 51.4 (6), 5Г.{7), 7; (8), 72.6 (9), 75 (10), 78.4 (11) ат'. л.. .

20о 4оо боо ТК

Рис.23. Температурные ' зависимост!! коэффициента АЭХ К3 а) для сп -лава N¿-20 ат.% РЛ типичная для всех сплавов С^ < 30 ат. У.; ■ б) для сплава N¡-60 ат. % типичная для Сру > 30 ат. У.: (* -Н И Ш11. л . Н И 1121, о - Н и [1101. • - Н II 1001]).

93 0,2 Я'

О

-

- о, г

- о,з

- о/'

-0,5

о. 6 о,7

Рис. 26. Температур!»..«1 з-ч-вискмост и от носите;: ьнс П анизотропии АЭНЭ С -= -(С^/Р^) никеля ( ].) и сплавов, сояерхгщих 10 (2), 22 (3), 25 (4), 30 (5), 50 (6), 60 (7) и 70' (8) ат.% Р<1.

Рис. 27. Угловые зависимости аиизотрстк Я час?ги АЗХ Л К (а) и энергии мэгнитнол анизотропии еЛЬ\ 6) сплавов !Ч|-Рф 1 ■ 2' 2 - 30, 3 - 60 ат.% Р<1 пйи Т-4.2 К.

-б

08 Рис.23. Зависимости первой константы магнитной анизотропии К, (о) и относительной о,А 1

анизотропии АЭХ £ (л) и ЛЭНЗ

С (?) от содержания Р<1 в сп° лавах Г\Ч-Рс1 при Т=-250 К. На вставке - схематическое изображение вырождения вбли зи точек симметрии зоны Бри--о,8 лл/сэна и смещения уровня Ферми при увеличении концентрации

ГРАД

ГооО СИОО'О] О И" ) [ООІ.1

<ЙО У.ГРАА

Рис.29. Угловые зависимости поперечного магни-тосопротивления сплавов' N1-20 ат.% Р<1 (а) и ГМі-70 ат.% Р<1 (б) при Т = = 300 К; Н - 14 105 А/м (поле вращается в плоскости (1 ГО)). 5

СмО [но] (

[ор(]

Рис.30. Зависимости попе--речного магнитосопротив-ления (а) и поперечной мзгнитсстрикцип (б) от угла гожду направлением • намагничивания и осв.ю 1001] для сплава N¡-21;

ат.

Р<1.

ч

. ____СОО

' \

-6

г, к

У

6)

л ос ¿"со "

ТА

I

(--■с..-!?. с,аг;сп;.госта Сионтон-

" ■ .:,.;;!■ ••. , а] и 0.,_

... ' ' ' 1 '■ '■>' V1 •. (г), 30 (д), - <*' » '0 (и Й1Г, - Н ^

ссои; - - я М.ЮЗ; л - Н Р ЯП1).

32. ^¿ЬИСНКОС?!! '.ШКу.» туры "коь-,;;е!коц.'.и К, (в)

величин (йра/р0)1ш'-

(о) от содержания палладии • сплаве. .■;■■'

Рис.33. Зависимость маг-нитосопроти юния сплав 1 . К1-25 ат.% Ра от растягивающих нагрузок. . ^

Рис. 34. Темпсрат у рн! к-зависимости <3$, опре деленных из эксперимента (1), "истинного' э$Ф?кта СЗ*" (2) и термоточного Холловею го вклада Д<35 (3) для сплава N¡-20 ат.% Рй

-йВ-м

•Рис.35, Зависимости экспериментальное-: значений С35 ( 1) : "истинного" эффекта

(2), термоточного Холловского вклада

(3) и чнслсикьп;' ■ оценок "ястичного" . эффекта (■!) от содержа; г/я па л л л дня

в сплавах Гч'і-Рсі.

О

(о 20 зо 40 50 во 70

СРв>АТ%

5 Ю 15 —..._ і . . 20 25

-1 -2 -3

-и

-5

р,<о ом-м

Рис. 36. Зависимость 1?5/р от удельного электросопротивления р сплавов Мі-Р<і с содержанием Р<1 -О (•), 10 (о), 20 (л), 50 (л), 50 (ж), 60 ( V) и 70 ат. У. (■>).

ю го ЗО АО 50 60 70

срс1 >АГ%

Рис.37. Зависимость коэффициента Ь ОТ содйржэ-ния Р(1 в сплавах І\:і-Рсі.

~2 г Ь/о (л-ом)

Рис.;38. - Схематическое иг-фажен'йе -пика плотности состояний-.превсгласй 34-

ЗОНЫ. •'4':-;•■'';

.... . ,...,.

СО

/

/

\ «

с«

50

юо

Рис.39, Зависимость полуширины, пика плотности сое-тояни.п прогодяаеО "¿А- под-"зоны ОТ С0.*«РЖЭ(В1Я пппла-дия'в СПЛПййХ ?0 -

нащи » - Кокнолли:,

А - АКЙН, ¡632)

(Г ' / |

I >

и

»/о

ТтК

250

2АО

, Рис. 40. Ампера ту рнчэ зависимости начальной' маг' ниткой проницаемости образцов сплавов Ре^КЬ^Р^

I——>

12 10 8 6 А

Т,К

22 о

2АО

260

2.&0

Рис.41. Температурные зависимости удельного электросопротивления сплава Р^^л^ов в различных магнитных полях: (е) -

в отсутствие поля, (о) -6105А/м, (л) - 8.6-Ю5 А/м, (0) - 14 105 К/м.

Рис. 42. Схема магнитно-теплового дьигателя.

Рис. 43. .-Общий вид магнітотеплового устройства.

Рис.44. Общий вял датчиков магнитного поля и давления.

Р?, Ом

5"/

Рис.45. Зависимость электросопротивления .. датчика магнитного поля с'чувствительным элементом в виде пленки Ре4уКЬ53 от иапря- ,

Н,Ю — женности статического магнитного поля.

ю о

Р -10вПА

Рис.46. Зависимость электросопротивления датчика с чувствительным элементом в виде пленки РеШ1 от давления.

ю

■0 г о»« (

/ 5 / "»у' 1 ■■ / >

1 / А

/ /

(а\ ' Л V/ ?

Рис.47. Общий вид гальваномагнитного датчика механических усилий.

- 20 -II.'-ТАБЛИЦЫ

Таблица 1. Параметры перехода АФМ-ФМ в образцах рабочего тела термомагнитного двигателя.

Т ,к нач т . кон Термообработка е,, к 02, К, г|, К Т2, к

- .- отж.72ч. .медл.охл. 93.; . .24. 17

473 278 закалка в воду 06 '•- 54 ,-'27 . 14

723 . 278 ,- закалка в ьоду 82 ••. .78; • .24, • 14

1073 ■ 278 закалка в воду 88 - • - '•'- -

1273 278 закалка в воду 18 Дэ -'... ': 14 , ; 6

1273 ' 473 закалка в' масло . 20: ■ 15 ■ 13 8

1273 773 закалка в галлий .. .'-20 . 18, : 13 0

Таблица 2. Зависимость полезной работы от напряженности магнитного поля. ...

, Ю5 АУМ 13 - 10. . 3.3

', Дж/кг 156.4 115.2 90 рё.б

Таблица 3. Отношения коэффициентов разложения энергии магнитной анизотропии с^ и анизотропной части АЗХ ЛК5 при. Т = 4.2 К. ' '

('плав

М!-20зт.л Р<1 ¡1"'.-30ат. "А Рй N1 - ООат. У. Р<1

со/ьо

54.66 44.62 9.3?.

С/Ь1

10'9 Д ж • А/( м* • Ом)

54.29 43.75 9.23

55.1

45.70

9.43

Таблица 4. Смещение уровня Ферми при увеличении содержания палладия в сплавах М-Р<1

сР4. ат.'Л

дср/дсрл, 10"а2Д>1[/ат,«

О 10

20 25 ' 30 50 60 70

2.00

3.03

3.04 3.09 3.40 2.19 2.27 2.27

Таблица 5, Параметры перехода АФМ-ФМ в сплавах Ре-М, легированных палладием и никелем [Г (Ре4э!?Ь5|) » 323 К].

Величина Сплав т ,к нач' т „ .к кон' ®3' К Тк'К Т',К к' т2,К

176.6 193.6 17. 0 190.0 181 . 5 а. 9

13 . 251.1 . 2270.3 19. 2 266.0 255, 7 !0. 3