Магнитная восприимчивость интерметаллидов Al11РЗМ3 и Al3РЗМ при высоких температурах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

Горнов, Олег Александрович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Екатеринбург МЕСТО ЗАЩИТЫ
2005 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.07 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Магнитная восприимчивость интерметаллидов Al11РЗМ3 и Al3РЗМ при высоких температурах»
 
Автореферат диссертации на тему "Магнитная восприимчивость интерметаллидов Al11РЗМ3 и Al3РЗМ при высоких температурах"

На правах рукописи

ГОРНОВ Олег Александрович

МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ А1„Р1\1,И АЦРЗМ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Специальность 01.04.07 - Физика конденсированного состояния

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Екатеринбург 2005

Работа выполнена на кафедре «Общей физики и естествознания» ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет», г. Екатеринбург

Научный руководитель - доктор физико-математических наук,

профессор Сидоров В.Е.

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук,

профессор Повзнер А. А. доктор физико-математических наук, профессор Ивлиев АД.

Ведущая организация - ГУ Институт металлургии УрО РАН

Защита состоится 26 апреля 2005 г. в _16_ часов на заседании диссертационного совета К 212.285.0) при ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет», 5-й учебный корпус.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО УГТУ-УПИ.

Отзыв на автореферат в одном экземпляре, заверенный гербовой печалью, просим направить по адресу: 620002, г. Екатеринбург, ул Мира, 19, ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, ученому секретарю совета.

Автореферат разослан 25 марта2005 г.

Ученый секретарь специализированного

советаК212285.01,к.х.н.,доцент ^ ТА.Недобух

1/уту

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Исследованию магнитной природы веществ посвящено достаточно большое количество экспериментальных и теоретических работ. Например, дги чистых редкоземельных металлов установлено, что их магнитные свойства хорошо описываются в приближении рассель-саундерсовской связи. В то же время вопрос о магнетизме химических соединений остается по-прежнему открытым. Неясен и вклад в магнитные свойства валентных и гибридизованных электронов. Поэтому точные данные о магнетизме РЗМ в соединениях с немагнитными элементами в твердом, а также в жидком состояниях имеют принципиальное значение для понимания природы химической связи и характеристик, определяющих ее устойчивость.

К настоящему времени проведено достаточно большое количество исследований свойств ингермегаллических соединений А)3РЗМ (А1цРЗМ3) при низких температурах. Установлена уникальность их магнитных свойств. В частности, показано, что некоторые из указанных соединений могут являться модельными объектами для изучения свойств «тяжелых» фермионов и эффекта Ковдо. В области высоких температур электронные и магнитные свойства интерметаллических соединений РЗМ изучены либо мало, либо определены с недостаточной точностью. Принято считать, что атомы РЗМ существуют в данных соединениях с алюминием в ввде ионов РЗМ3+, что также требует проверки.

В бинарных системах алюминий - РЗМ при концентрации РЗМ менее 20% получают вещества, находящиеся в аморфном и нанокристаллическом состояниях, а при добавке третьего компонента, например, никеля, - в квазикристалличеком состоянии. Такие вещества находят в последнее время широкое применение в технике. Од нако, согласно фазовым диаграммам, растворимость редкоземельных металлов в алюминии составляет менее одного процента, то есть для большинства сплавов, имеющих практическое применение, всегда приходится иметь дело со смесью фаз А1+АЬРЗМ или А1+А1ИРЗМ3. Таким образом, свойства низших интермегаллидов А1 - РЗМ будут во многом определять свойства указанных композиций.

Этими обстоятельствами и обусловлен выбор объектов исследования - А1зРЗМ и

РОС. НАЦИОНАЛЬНА*

БИБЛИОТЕКА

А1„РЗМ3.

Свойством, активно реагирующим на изменение атомной и электронной подсистем, является магнитная восприимчивость. Ее изучение дает информацию о распределении электронной плотности в образце и об эффективном магнитном моменте, приходящемся на атом металла. Эта характеристики, в свою очередь, зависят от состава и структурных связей интерметаллических соединений. Отметим, что исследования физических свойств сплавов при высоких температурах целесообразно проводить по обе стороны от интервала плавления, в твердом и жидком состояниях. При фазовых переходах магнитная восприимчивость меняется, как правило, скачкообразно, поэтому исследование температурных зависимостей х(Т) дает информацию и о фазовом составе образца.

Цель работы: исследование магнитных свойств интерметаллических соединений А]цСе3, Al[ iPr3, А! uSm3, Al3Gd, АЦЭу, А13Но, Al3Yb в твердом и жидком состояниях.

Для достижения поставленной цели бьши решены следующие задачи'

1. Исследование температурных х(Т) и полевых х(В) зависимостей магнитной восприимчивости соединений А1зРЗМ и Ali |РЗМ3.

2. Уточнение интервалов стабильности высокотемпературных фаз.

3. Интерпретация полученных данных с использованием аппарата физики твердого тела для дальнейшего развития представлений об атомном и электронном строении интерметаллических соединений;

4. Поиск закономерностей изменения параметров электронной структуры и магнитных свойств интерметаллических соединений алюминий - редкоземельный металл в зависимости от положения РЗМ в периодической системе Д Л Менделеева.

Научная новизна:

1. Впервые экспериментально изучены температурно-полевые зависимости магнитной восприимчивости интерметаллических соединений А1пСе3, А1цРг3, Al]]Sm3, Al3Gd, Al3Dy, А13Но. Al3Yb в твердом и жидком состояниях. 2 Определены параметры их электронной структуры, которые подтверждены расчетами эффективного магнитного момента методом линейных "маффин-тин" орбита- л

лей при помощи пакета TB-LMTO-ASA версии 4.7.

3 Исходя из результатов исследования жидкой фазы, а также электронных характеристик указанных соединений, сделан вывод о существовании в них коваленгных связей, которые не разрушаются вплоть до 1900 К. Эшг вывод подтверждается результатами термодинамического моделирования, проведенного при помощи пакета программ «Астра 4», для Al-Ce в жидком состоянии при перегревах над температурой плавления на 700 К.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований магнитной восприимчивости интерметаллических соединений А1иСе3, AlüPr3, AluSnb, Al3Gd, Al3Dy, AI3H0, Al3Yb в интервале температур 300 -1900 К и полей 0.2 -1.2 Тл.

2. Результаты расчетов параметров электронной структуры соединений Alt ]Сез, AI, ,Рг3, AlnSm3, Al3Gd, AbDy, AJ3H0, Al3Yb в твердом состоянии.

3. Методика определения концентрации и параметров магнитных включений в парамагнитной матрице.

4. Вывод о том, что в сплавах А1пСез, А1цРг3, AluSm3, AI3Gd, AI3Dy, AI3H0, Al3Yb существуют ковалентные связи, которые сохраняются и в жидком состоянии вплоть до 1900 К.

Практическая значимость работы:

1. В широком интервале температур и полей получены надежные экспериментальные данные о магнитных свойствах и электронной структуре ингерметаллических соединений А1,,РЗМ3 и А13РЗМ. Представлены новые расчетные данные о теплофизиче-ских свойствах данных соединений.

2. Предложен новый метод определения концентрации и размеров мелкодисперсных включений с магнитным порядком, возникающих в алюминиевой матрице на этапе кристаллизации.

3. Показано, что интерметаллические соединения на основе А1-РЗМ, используемые в качестве жаропрочных покрытий, могут находиться в метастабильных состояниях, и для релаксации свойств требуется их специальная термообработка.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всероссийской научной конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы» (Екатеринбург, 2004 г.), 7-м Российском семинаре «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов» (Курган, 2004 г.), 2-й и 3-й научно-практических конференциях «Электронная Россия - стратегия развития региональной инфраструктуры инфокоммуникаций » (Екатеринбург, 2003,2004 гг.), 8-й и 10-й «Всероссийских научных конференциях студентов физиков и молодых ученых» (Екатеринбург 2002 г, Москва 2004г.), 12 международной конференции «Liquid and amorphous metals» (Metz 2004 г.), международной конференции «Thermodynamics of Alloys» (Vienna 2004), на конференции молодых ученых (Ижевск, 2004г.).

Работа поддержана грантами РФФИ (№ 03-02-17698, № 04-03-96110) и Минобразования РФ (№ Т02 -5.3-832).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в российских журналах, 5 статей в сборниках трудов и 6 тезисов докладов, представленных в списке литературы в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из вводной части, четырех глав и заключения. Работа изложена на 161 странице, содержит 34 рисунка, 4 таблицы, список цитируемой литературы из 171 наименования.

ОС НОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе представлен обзор литературы, посвященный рассмотрению физических свойств редкоземельных металлов и их сплавов с немагнитными элементами, а также электронной структуры атомов и ионов РЗМ. Анализ источников позволил сделать следующие вывода:

" Растворимость редкоземельных металлов в алюминии очень мала и составляет менее одного процента. При концентрациях лантаноидов выше одного процента существует смесь алюминия с интерметаллическими соединениями АЬРЗМили А1цРЗМ3. ■ Все диалюминиды обладают кубической фазой и являются ферромагнетиками с

максимальной температурой Кюри 176 К для Al2Gd. Изменение температуры Кюри вдоль рада соединений пропорционально функции де Жена для элементов, расположенных в периодической таблице Д.И.Менделеева справа от гадолиния. Магнитный порядок в соединениях, образованных элементами от церия до самария, сохраняется, однако, до гораздо более высоких температур, чем можно было ожидать по любой простой теория.

■ Эффективные маплпные моменты дня чистых редкоземельных элементов зависят от их положения в таблице Д. И. Менделеева, увеличиваясь с заполнением 4f слоя от церия до гольмия и уменьшаясь err гольмия до иттербия.

■ До сих пор недостаточно уделялось внимания изучению магнитных свойств соединений А13РЗМи А1пРЗМз при высоких температурах. Имеющиеся немногочисленные литературные данные по значениям эффективного момента для ингерметагши-дов сильно расходятся между собой.

■ Остается дискуссионным вопрос о валентности редкоземельных металлов в соединениях с немагнитными элементами.

Проведенный анализ литературных данных позволил обосновал» постановку задачи и сформулировать основные цели работы.

Во второй главе описана методика измерения магнитной восприимчивости металлов и сплавов при высоких температурах на установке, работающей по методу Фа-радея. Приведен химический состав и результаты фазового анализа исследованных образцов. Образцы были приготовлены в электродушвой печи в атмосфере аргона из алюминия (чистота 99,999%) и РЗМ (чистота не менее 99,86%). Для гомогенизации соединений проводился их тройной переплав с последующей кристаллизацией в медную водоохлаждаемую наложницу. Все образцы проходили ренттенофазовый и химический анализы, а также были исследованы на содержание кислорода в них до и после опыта. Результаты представлены в таблице 1, из которой видно, что для изучения свойств интерметаллических соединений А1-РЗМ проведение только химического анализа недостаточно, так как по результатам рентгенофазового анализа оказалось, что часть образцов двухфазна, и многочасовые переплавы не приводят к полной

Таблица 1. Результаты химического и рентгенофазового анализа образцов.

Название Химический состав Примечание Фазовый состав Количественный анализ Параметры элементарной ячейки А

А1„Се3(1) А13Се До опыта А1цСе3 -100 а=4.395 Ь=13.038 с=10.075

А1цСе3(1) А13Се После опыта А]цСе3 -100 а=4.401 Ь=13.055 с=10.077

А1пСе3(2) А13Се До опыта А1| ¡Се3 -100 а=4.397 Ь=13.043 с=10.075

А1„Свэ(2) А13Се После опыта А1цСе3 -100 а=4.397 Ь=13.043 с=10.075

А1ц8шз А138т До опыта А1ц8ш3 А138т 80 20 а=4.280 с=9.908 а=6.388 с=4.599

А1и8т3 АЬБт После опыта А1п8гп3 А138ш >90 <10 а=4.279 с=9.290

А1„Рг3 А1,,Рг3 До опьпа А1,,Рг3 100 а=4.380 Ь=12.927 с=10.027

А1,,Рг3 А1,,Рг3 После опыта А1„Ргз 100 а=4.379 Ь=12.974 с=10.029

А13Сс1 А13Сс1 До опыта АЬйс! 100 а=6.326Ь=4.598 7=120°

льва А13Ос1 После опыта А130(3 100 а=6.329 Ь=4.595 у=120°

А13Оу А13Оу До опыта А13Оу А12Ву 90 10 а=6.080с=36.158 у=120° а=7 826

А13Оу АЬБу После опыта А!3Оу А12Оу 90 10 а=6.080 с=36.158 у= 120° а=7.844

А13Но А13Но До опыта А13Но А12Но 90 10 а=6.050 с=35 827 у=120° а=7.826

А13Но А13Но После опыта А13Но А12Но 90 10 а=6.044 с=35.719 у=120° а=7 819

А13УЬ А13УЬ До опыта А13УЬ А1 -92 ~7 а=4.198

А13УЬ АЬУЬ После опыта АЬУЬ А1 95 5 а=4.199

однородности образцов. Содержание кислорода в образцах до и после опытов оставалось практически неизменным.

Эксперименты проводили в тиглях из окиси бериллия. Рабочая ячейка предварительно вакуумировалась до давления 10"3 Па, а затем заполнялась высокочисгым гелием до давления 1.1*105 Па. Политермы х(Т) получены в ходе нагрева и последующего охлаждения с шагом 10-20 градусов и изотермическими выдержками 3-5 минут на каждой температуре.

Проведена оценка погрешности измерений. Показано, что при доверительной вероятности 0,95 погрешность не превышает 2%.

В третьей главе приведены результаты исследований зависимостей магнитной восприимчивости от температуры и приложенного магнитного поля. Типичные зависимости представлены на рис.1, 2 Установлено, что магнитная восприимчивость в ходе нагрева от комнатной температуры до 900 К для всех образцов (за исключением AliiSm3) уменьшилась в несколько раз с отрицательной кривизной. При дальнейшем нагреве до температуры плавления самых тугоплавких интерметаллидов АЬРЗМ восприимчивость практически не изменялась. Для всех исследованных соединений А1цСе3, AlnPr3, AlnSm3, Al3Gd, Al3Dy, А13Но, Al3Yb был обнаружен рост магнитной восприимчивости при температурах выше точек плавления тугоплавких интерметаллидов АЬРЗМ (см. рис 1,2). Этот рост продолжался при перегревах на 150°С - 200°С. При более высоких температурах зафиксировано взаимодействие расплава с тиглем, поэтому дальнейшие измерения в расчет не брались.

Для двух серий образцов, которые, согласно ренттенофазовому анализу, соответствовали интерметаллиду А1иСе3, получены различные полигермы магнитной восприимчивости (рис 3). Кроме того, для серии 1 обнаружена полевая зависимость магнитной восприимчивости.

Точки изменения наклона кривых х'(Т), а также аномальное поведение восприимчивости в ходе нагрева хорошо коррелируют с данными фазовых диаграмм.

Так, для А1иСе3 температуру около 1273 К (небольшой скачок восприимчивости вниз) можно соотнести с полиморфным превращением в соединении А1пСе3 (переходу от орторомбической к тетрагональной структуре), температура Т = 1753 К (выше этой температуры зафиксирован рост восприимчивости) соответствует, по-видимому, плавлению А12Се. При температуре плавления интерметаллида А1цСез (Т = 1508 К) никаких существенных особенностей на кривой х(Т) не обнаружено.

Для А]пРгз Т = 1237 К - полиморфное превращение (а—>Р), Т = 1493 К соответствует плавлению АI,,Рг3 иТ1753 К-плавлению А12Рг.

Для А1п8т3 (рис 4) установлено, что во всем исследованном температурном интервале наблюдается рост магнитной восприимчивости Скачок восприимчивости при температуре Т = 1393 К соответствует температуре плавления интерметаллида А13Хт Температура Т = 1773 К, выше которой восприимчивость начинает резко расти, соответствует плавлению АУЗт. Кроме того, образец по результатам рентгенофазового анализа не был полностью однофазным, а состоял из смеси интермегаллидов А1,, Бшз и А128т (80% и 20% соответственно), что противоречит данным фазовой диаграммы. Это может быть объяснено либо тем, что соединение А1и8т3 при комнатной температуре находится в мегастабильном состоянии с очень большим временем жизни, либо неточностями имеющейся фазовой диаграммы.

Для А13Ос1 обнаружен скачок восприимчивости при Т - 1320 К, который может соответствовать перетекгической реакции АДОс! => ЦА1) + А12Ос1 Точка плавления для АДОс! - Т = 1750 К, выше этой температуры наблюдается рост восприимчивости с увеличением температуры.

Для А1зЕ>у Т = 1280 К - полиморфное превращение а—>р в А13Е)у, Т = 1363 К - пе-ретеюическая реакции (ЗА13Е)у => ЦА1) + АЦЭу и Т = 1783 К - плавление А12Е>у.

Для А13Но перетектическая реакция А13Но => ЦА1) + А12Но была установлена при 1310 К. Точка плавления для А12Но -Т = 1810 К.

Для А13УЪ Т = 1199 К мы связываем с твердофазным распадом А13УЬ в А1 и АЬУЬ Однако, согласно диаграмме состояний, этот процесс имеет место при 1253 К Температура Т =) 633 К соответствует плавлению АЬУЬ

250 500 750 1000 1250 1500 1750 Т,К Рис. 1. Зависимость магнитной восприимчивости х(Т) от температуры для АШСез, А1пРг3, А13УЬ.

250 500 750 1000 1250 1500 1750 Т, К Рис. 2. Зависимость магнитной восприимчивости х(Т) от температуры для Al3Gd, Al3Dy, А13Но.

А А1,]Се3без х(Н) нагрев —•—А1пСе3 без х(Н) охлаждение —■— А1пСе3 с х(Н) охлаждение ♦ А1пСе3 с х(Н) нагрев

|

1 1

250 500 750 1000 1250 1500 1750 Т, К Рис. 3. Зависимость магнитной восприимчивости х(Т) от температуры для А1пСе3 с /(Н) и А1иСе3 без х (Н).

В качестве практического применения сплавы AJ - РЗМ могут бьпъ использованы в качестве основы для создания жаростойких покрытий В Институте металлургии УрО РАН был разработан сплав состава Оь^СооитУс^твАк«, хорошо зарекомендовавший себя как покрытое для лопаток газовых турбин По результатам проведенных нами исследований можно утверждать, что жаростойкое покрытие состава Сго1195С00Д37Уoj 1 tsAIo 49 при получении представляет собой микронеоднородное неравновесное соединение, а релаксация наступает только при перегревах до 970 К. Данный факт необходимо учитывать при подготовке покрытия к нанесению на никелевую матрицу.

В четвертой главе представлены результаты расчета электронной структуры соединений А13РЗМ (А1ИРЗМ3) Обсуждено поведение магнитной восприимчивости в жидком состоянии, а также оценены неоднородные мелкодисперсные включения в соединении Ali iCe3.

Как видно из рис 1-4, все полученные в ходе эксперимента кривые, за исключением зависимости для AlnSm3, имеют вид гиперболы на учаспсе от комнатной температуры до точек фазовых превращений. Зависимость обратной восприимчивости %"'(Т) для всех образцов является существенно нелинейной. Следовательно, при расчете электронных характеристик интерметаллидов необходимо учитывать вклад электронов проводимости в магнитную восприимчивость. В этом случае восприимчивость описывается обобщенным законом Кюри-Вейса:

С

Хр +

где: ■fy —гемпературно-независимый вклад в магнитную восприимчивость, обусловленный элеюронами проводимости, С - постоянная Кюри, © - парамагнитная температура Кюри.

Аппроксимация кривых, проведенная методом наименьших квадратов, дает информацию об электронной структуре измеренных сплавов. Эффективный магнитный момент, приходящийся на атом бинарного соединения, связан с постоянной Кюри соотношением:

юо " 7'

где постоянная Болыцмана, ЫА - число Авогапро, М17 — молярные массы первого и второго компонентов, х2—концентрация второго компонента

Нами была получена температурная зависимость магнитной восприимчивости чистого А1, которая не превышала 5% от восприимчивости любого из рассмотренных интерметаллидов на всем исследованном интервале температур. На основе полученных данных было сделано предположение о том, что магнитные свойства исследуемых интерметаллидов обусловлены, преимущественно, магнитными моментами, приходящимися на атомы редкоземельных элементов.

Паулевский парамагнетизм коллективизированных электронов определяет величину/о, которая пропорциональна плотности состояний на уровне Ферми МЕр):

где, £ - фактор обменного усиления (§=2-4).

Результаты аппроксимации и расчета электронных характеристик представлены в таблице 2 и на рис. 5-7.

Таблица 2

Параметры электронной структуры соединений А1зРЗМ и А1) ¡РЗМз

N м, С* 10*, 6>,

г/моль эме*К/г Ив эме/г эК' К

А1цСез 58 140,13 7,2 0,90 1,9 4 187

А1иРг3 59 140,92 16,5 из 43 9 189

АЬСИ 64 157,26 120 3,84 19,2 47 229

АЫОу 66 162,51 240 5,61 26,6 66 151

АЩо 67 164,94 320 6,49 14,0 35 85

А13УЬ 70 173,04 29,4 2,02 2,8 7 50

Рис. 5 демонстрирует, что парамагнитная температура Кюри практически равна у

соединений А1цСе3 и А1цРг3, которые имеют одинаковую кристаллическую структуру.

14

Максимальная температура Кюри у соединения Al3Gd. При увеличении порядкового номера лантаноидов в периодической системе от гадолиния до иттербия парамагнитная температура Кюри для исследованных соединений уменьшается.

Рис б показывает, что плотность состояний на уровне Ферми дня ингермегалли-ческих соединений АКРЗМ (А1цРЗМ3) возрастет от церия до диспрозия и уменьшается от диспрозия до иттербия.

Как видно из рис 7, эффективный магнигаый момент, приходящийся на атом РЗМ, в исследованных соединениях возрастает в ряду лантаноидов от церия до диспрозия и уменьшается от диспрозия до иттербия так же, как и для чистых РЗМ. Однако магнитные моменты чистых РЗМ в несколько раз выше моментов РЗМ в исследованных соединениях. Это можно объяснить тем, что на создание связи с AI из иона РЗМ34 уходит один f-электрон. Но в этом случае магнитный момент, приходящийся на ион, например Рг4"' , в интерметаллическом соединении должен соответствовать магнитному моменту иона Се3* в чистом церии. Однако такая картина не наблюдается. Кроме того, 4£оболочка находится глубоко в атоме, и ее участие в создании ионных связей крайне маловероятно. Об этом говорит и соответствие эффективных магнитных моментов, полученных экспериментальным путем для чистых РЗМ магнитным моментам, полученным при помощи рассель-саундеровского приближения. Отсюда можно сделать следующий вывод' если эффективные магнитные моменты РЗМ в соединениях не соответствуют магнитным моментам чистых РЗМ, то в этих соединениях преобладают связи не ионного типа. В свою очередь тот факт, что при перегревах выше температуры плавления самого тугоплавкого интермегаллида А12РЗМ, восприимчивость начинает расти, говорит о преобладании в этом соединении ковалентных связей, которые разрушаются при более высоких температурах.

Для подтверждения наших предположений был проведен расчет эффективного магнитного момента, приходящегося на атом Се в соединении А1цСеэ, методом линейных "маффин-тин" орбигалей при помощи пакета TB-LMTO-ASA версии 4.7(расчег выполнен под руководством Мирзоева A.A.). Доя моделирования различных концентраций была выбрана суперячейка из 28 атомов аллюминия в указанной

200

150

100

50

А А

/ \

\

1 \1

55

60

65

70

Рис. 5. Зависимость парамагнитной температуры Кюри от номера РЗМ в периодической системе Д.И. Менделеева для интерметаллических соединений А13РЗМ(А1ПРЗМ3).

55 60 65 70

Рис. 6. Зависимость плотности состояний на уровне Ферми от номера РЗМ в периодической системе Д.И. Менделеева для ингер-металлических соединений А13РЗМ(А1,,РЗМ3).

ш Л

1 \ 1

/ / \ И

/ / 1 'V

А / / N

/ /

55 60 65 70 М

Рис. 7. Зависимость эффективного магнитного момента, приходящегося на атом РЗМ от номера РЗМ в периодической системе Д.И. Менделеева для интерметаллических соединений А1ЭРЗМ (А1цРЗМ3) (сплошная линия) и чистых РЗМ (пунктирная линия).

решетке; 6 узлов из них заменялись на атомы церия.

В результате расчета без учета релятивистских эффектов получено, что у четырех атомов Се магнитный момент составлял по 1 Цв и у оставшихся двух по 1.3цв- Средний магнитный момент, приходящийся на атом Се, составил 1.1 магнетона Бора. Магнит-нь!й момент на атомах AI не превышал 0.015}%, то есть практически отсутствовал. Расчет проводился для Т=0 К.

Таким образом, результаты модельных расчетов подтвердили наши выводы о том, что эффективный магнитный момент, приходящийся на атом РЗМ, в ингермегалличе-ских соединениях А13РЗМ и Ali 1РЗМ3 меньше, чем у чистых РЗМ.

Две полученные различные температурные зависимости магнишой восприимчивости для интерметаллида А1пСез и наличие полевой зависимости у одного из сплавов (см рис 3) указывают, по-видимому, на его неоднородное строение. Судя по фазовой диаграмме, при кристаллизации из расплава первым выделяется соединение А12Се, как имеющее самую высокую температуру плавления, а при Т ^1408 К возможно выделение и интерметаллида А13Се. Поэтому логично предположить, что образец с полевой зависимостью х(Н) состоял не из чистого А1цСез, а из его смеси с микрочастицами А12Се + А13Се. Последние ведут себя как суперпарамагнишые включения, что и обусловливает полевую зависимость восприимчивости сплава. Сохранение полевой зависимости восприимчивости до температуры 1729 К позволяет считать, что суперпарамагнишые включения состоят в основном из соединения А12Се. В этом случае значение полной восприимчивости можно описать уравнением вида:

АжТ кТ

где первое слагаемое описывает вклад суперпарамагнигных часгац А12Се + А13Се (N-число частиц на единицу массы; М0 - средний магнитный момент частицы), а второе -восприимчивость парамагнитной фазы А1иСез. Здесь fix) ~ производная от функции Ланжевена:

х 3

Если предположить, что в образце с полевой зависимостью х(Н) восприимчивость парамагнитной фазы Ait ¡Сез такая же, как и в образце без х(Н), то вклад суперпарамаг-нигных частиц может бьпъ найден как разность кривых на рис.3. Обработка разностной кривой методом наименьших квадратов дала значения Ми = 3 02*1(? рд и N = 3 77*ltí2 г1. Предполагая, что в инггерметадлидах А12Се и А13Се эффективный магнитный момент на атом церия составляет 2.5 можно из соотношения М0 = п*2 5 оценить число атомов церия, а затем и полное число атомов в суперпарамагнитной частице. Проведенные оценки дают значения 3600 - 4800 атомов, что соответствует линейным размерам суперпарамашигных частиц 12-16 нм. При их массовой плотности 3.77* 1012 г1 такие частицы не могут бьпъ зафиксированы при обычной схеме ренг-генофазового анализа, но дают большой вклад в магнитные свойства изучаемых образцов.

Как видно из представленных на рис. 1-4 зависимостей, магнитная восприимчивость оказалась слабо чувствительной к плавлению ингермегаллидов А1зРЗМ (А1ПРЗМ3). Однако при нагревах, превышающих температуры плавления самых тугоплавких ингермегаллидов А12РЗМ, наблюдается рост восприимчивости вшкль до 1900 К. Подобное поведение не зафиксировано при измерении магнитной восприимчивости интермеггаллического соединения AI3Fe. Следовательно, можно исключить из обсуждения эффекты, связанные с окислением образцов, взаимодействием с тиглем и методикой проведения эксперимента. Рост же магнитной восприимчивости можно объяснить распадом самого тугоплавкого соединения в системе (А12РЗМ), который начинается выше точки его плавления. В этом случае f-электроны, идущие на образование связей с Al, локализуются на ионах редкоземельных элементов; магнигаый момент, приходящийся на ион РЗМ, возрастает, а, следовательно, возрастает и магнитная восприимчивость образца.

Идея о микронеоднородном строении расплавов Al - РЗМ была высказана еще при изучении их поверхностного натяжения. Однако данная гипотеза нуждалась в дополнительных подтверждениях. С этой целью было выполнено термодинамическое моделирование расплавов А1-Се. В качестве расчетного инструмента при термодина-

мическом моделировании в данной работе использован программный комплекс АСТ-РА.4 (расчеты выполнены под руководством Ильиных Н.И.) При моделировании учитывались термодинамические функции следующих газообразных и конденсированных элементов и соединений: AlCe, А12Се, А13Се, А1Сез и Al^Ce-, (ALfCe). Термохимические свойства газообразных Al, А12, А13, Се. Сез, Аг и конденсированных Al, Се взяты из базы данных ASTRA .BAS. В состав идеального раствора были включены только асго-мы AI и Се. Согласно модели идеального раствора продуктов взаимодействия, состав ассоциатов, входящих в раствор, тождествен составу реально существующих соединений. Поэтому наряду с атомами А1 и Се в число составляющих расплава были включе-

хс>. мольные доли

Рис.8. Мольнодолевое содержание компонентов расплава Al - Се.

ны ассоииаты, соответствующие соединениям AlCe, А12Се, А13Се, А1Се3 и А^Сеэ На рис.8 представлены мольные доли составляющих расплавов Се-А1 при Т = 1873 К (штрих-пуктирные линии) и Т = 2173 К (сплошные линии) по данным ТМ. Как видно из рис. 8 при 0.2 мольных долях Се ,что соответствует содержанию Се в соединении А1цСе3, при температуре Т = 1873 К в расплаве наблюдается примерно 30 % фазы

19

А12Се, и при перегревах над плавлением на 500 К, Т = 2173 количество згой фазы не уменьшается. Таким образом, в работе экспериментально и численными расчетами доказано, что расплавы А1-Се являются микронеоднородными даже при достаточно высоких перегревах над ликвицусом. В них присутствуют микрообласти по типу Ai2P3M, и это, по-видимому, является универсальной ситуацией для всех сплавов РЗМ с алюминием.

В заключении представлены основные полученные результаты и выводы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Выплавлены и аттестованы образцы А1цСе3, AluPr3, AluSm3, Al3Gd, АЦЭу, АЬНо, Al3Yb. Количество кислорода в образцах до и после опыта оставалось практически неизменным. Согласно данным о составе исследованных образцов, полученным в ходе рентгенофазового анализа, не все образцы являются однофазными даже после многочасовых гомогенизирующих переплавов над ликвидусом. Это говорит о том, что данных, полученных из химического анализа, явно недостаточно для изучения свойств ингерметаллидов А1зРЗМ (Alj 1РЗМ3). Так, например, по результатам химического анализа один из ингерметаллидов имел состав Al3Dy, согласно же рентгеновским исследованием -это двухфазный образец: 90% - AijDy, 10% -Al2Dy.

2. Получены зависимости магнитной восприимчивости от температуры х(Т) и поля 5¡¡¡B) для соединений А1пСе3, А1цРг3, AluSm3, Al3Gd, Al3Dy, AJ3H0, Al3Yb в твердом и жидком состояниях.

3. Показано, что для всех исследованных соединений, за исключением AluSrr^, магнитная восприимчивость уменьшается при нагреве в твердом состоянии в несколько раз с отрицательной кривизной. Для образцов не обнаружено гистерезиса свойства в ходе нагрева и охлаждения. Выше температуры плавления самого тугоплавкого ин-термегаллвда А12РЗМ наблюдается рост восприимчивости для всех ингерметаллидов. Для образца AlnSm3 + Al3Sm и для одного из образцов с фазовым составом А1иСе3 обнаружены полевые зависимости магнитной восприимчивости х(Т). Для остальных ингерметаллидов полевой зависимости обнаружено не было. Зависимости % '(Т) являются нелинейными для всех образцов.

4. Обнаружено существование соединения А1ц8т3 при комнатой температуре. Высокотемпературный гомогенизирующий переплав только увеличил долю этого ингерметаллида в образце А1п8т3 + А!38т Это возможно в том случае, если в интервале температур от комнатной до 1339 К соединение А1,18ш3 является мегастабильным с очень большим временем релаксации После многократных перегревов выше температуры 1900 К количество фазы А1,,8т3 увеличилось до 90%, что свидетельствует о необходимости уточнения фазовой диаграммы.

5 Установлено, что в сплавах А]3РЗМ (А1ПРЗМ3) возможно существование мелкодисперсных включений со структурой А12РЗМ. Размеры этих включений изменяются в пределах от 12 до 16 нм. Массовая доля не превышает 10^*%.

6. В работе экспериментально и численными расчетами доказано, что расплавы А1-Се являются микронеоднородными даже при достаточно вьюоких перегревах нал ликвидусом В них присутствуют микрообласти по типу А12Се, что, по-видамому, является универсальной ситуацией для всех сплавов РЗМ с алюминием Об этом говорит обнаруженный выше температуры плавления самого тугоплавкого ингерметаллида А12РЗМ рост восприимчивости вплоть до температуры 1900 К, который свидетельствует о том, что даже при значительных перегревах над точкой плавления атомы РЗМ в расплаве имеют место коваленгные связи, разрушение которых происходит при более высоких температурах.

7. Параметры электронной струюуры соединений А13РЗМ и А1,,РЗМ3 зависят от положения РЗМ в таблице Менделеева. Значение эффективного магнитного момента, приходящегося на атом лантаноида, меньше магнитного момента чистых элементов, что указывает на частично коваленгные связи в изученных соединениях. Кроме того, атомы Се находятся в физически неэквивалентных состояниях в соединении А1пСе3, что может являться универсальной особенностью всех рассмотренных объектов

8 Выполнены расчеты электронной структуры соединения А1,1Се3 методом линейных "маффин-тин" орбигалей при помощи пакета ТВ-ЬМТО-А8А версии 4.7. В результате расчета для Т=0 К получено, что у части атомов Се мапнитный момент составлял по 1 Ц]з а у оставшихся -1 Зрв Средний магнитный момент, приходящийся на

атом Се, составил 1.1 магнетона Бора Магнитный момент на атомах Ai не превышал

0.0.т.е. практически отсутствовал. Таким образом, из модельных расчетов установлено, что атомы РЗМ находятся в физически неэквивалентных состояниях во всех изученных соединениях, а полученные магнитные моменты, приходящиеся на атом РЗМ, находятся в хорошем соответствии с данными, рассчитанными из полигерм магнитной восприимчивости.

Основное содержание диссертации представлено в следующих публикациях:

1. Зязев ВД1-. Сидоров В.Е., Свалов A.B., Горнов O.A. Магнитная восприимчивость сплава Сг0195С00 i^Yo itsAUs Н Металлы. - 2001. - № 4. - С. 30-32.

2. Горнов OA., Исследование магнитных свойств интермегаллидаов системы Сг-Со-Y-A1//Сборник тезисов 8 Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. - Екатеринбург, 2002. - С.519-520.

3. Горнов O.A., Быков ВА., Сидоров BE., Шевченко В.Г., Кононенко В. И. Магнитные свойства ингерметаллида А13 Се // Сборник трудов. - Физические свойства металлов и сплавов: Екатеринбург ГОУ ВПО УТТУ-УПИ, 2003.- С32-34.

4. Сидоров В.Е., Горнов O.A., Быков В.А., Шевченко В.Г. Сплавы А1-РЗМ - как перспективные материалы для электронной техники // Сборник трудов Ш научно-практической конференции «Электронная Россия - Стратегия развития региональной инфраструктуры инфокоммуникаций». - Екатеринбург, 2004. - С.64-66.

5. Горнов O.A., Быков В А Исследование магнитных свойств ингерметаллида Се3А1ц II Сборник тезисов 10 Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых. - Москва, 2004. - С.456-457.

6. Горнов O.A., Быков В.А., Сидоров BE., Шевченко В Г., Кононенко В.И. Исследование магнитных свойств интерметаллидов Сеу\1ц и РгзА1и //Сборник трудов.- Физические свойства металлов и сплавов: Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2004. - С.66-70.

7. Sidorov V.E., Gomov O.A., Bykov V.A., Shevchenko V.G., Kononenko V.l., Shunyaev K.Y11. Maghetic studies of intermetallic compounds A13R both in solid and liquid states // Abstracts Book of 12 International Conference on Liquid and Amorphous Metals. Metz, France,

2004 - P SI 9 (статья принята к публикации в Journal ofNon Crystalline Solids). 8. Горнов О А., Быков В.А., Сидоров В.Е., Шевченко В.Г., Кононенко В.И. Магнитные свойства интерметалпидов А1пРг3 и Al3Yb // Сборник статей: "Теория, техника и экономика сетей связи": Вьш.2. - Екатеринбург: УрТИСИ, 2004. - С.23-27. 9 Sidorov V.E., Gornov O.A., Bykov V.A., Shevchenko V.G., Kononenko V.l., Shunyaev K.Yu. Magnetic investigations of A.lnR3 and AljR of intermetallic compounds at high temperatures. // Abstracts book of 'Thermodynamics of Alloys(TOFA)" conference. - Vienna, Austria, 2004.-P.61.

10. Быков BA., Ильиных Н.И., Сидоров B.E., Горнов O.A, Моисеев Г.К., Куликова T.B. Экспериментальное и численное исследование фазового состава расплавов ин-термегаллидов А1-РЗМ // Сборник трудов 7-го Российского семинара "Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов". - Курган, 2004. -С.56-57.

11. Сидоров В.Е.. Горнов O.A., Быков В.А., Шевченко ВГ., Ладыгин С.Н. Магнишые свойства ингерметаллидов А13РЗМ в твердом и жидком состояниях // Сборник тезисов докладов: Всероссийской конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы». -Екатеринбург, 2004. - С364.

12. Горнов O.A., Быков В.А., Сидоров В.Е. Экспериментальное исследование магнитных свойств расплавов ингерметаллидов Al-РЗМ // Сборник тезисов докладов Конференции молодых ученых. - Ижевск: ФТИ УрО РАН, 2004. - С.8-9.

13. Горнов O.A., Быков В.А., Сидоров В.Е. Магнитная восприимчивость ингермегал-лических соединений АЦРЗМ, А1„РЗМ3 // Известия ЧНЦ УрО РАН - 2004. - № 4. -С26-29.

14. Куликова Т.В., Ильиных Н.И., Горнов O.A., Быков ВА., Моисеев Г.К., Шуняев KJO., Сидоров В.Е. Расчет термохимических свойств фаз в системе Al-Ce. // Известия ЧНЦ УрО РАН.-2005.-№ 1.-С.28-32.

15. Горнов OA., Быков В.А., Сидоров В.Е., Шевченко В.Г., Кононенко BJÍ., Шуняев КЮ. Магнитная восприимчивость интерметаллида Al, ¡ Се3 при высоких температурах // Расплавы. - 2005. - №3. - Принято в печать.

is- 6 0 6 t

РНБ Русский фонд

2006-4 3760

г

Подписано в печать 12.03.2005 Формат 60 х 84 1/16. Бумага для множ. ап. Гарнитура «Journal». Печать на ризографе Усл. печ. л. 1.Тираж 100 экз. Заказ 1451. Оригинал-макет отпечатан в отделе множительной техники Уральского государственного педагогического университета 620017 Екатеринбург, просп Космонавтов, 26

E-mail: uspu@dialup.utk.ru

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Горнов, Олег Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Физические свойства редкоземельных металлов и их соединений с немагнитными элементами (обзор литературы).

1.1. Магнетизм редкоземельных металлов и их сплавов (научное и прикладное значение).

1.2. Электронная структура атомов и ионов РЗМ.

1.3. Экспериментальные исследования физических свойств РЗМ.

1.4. Интерметаллические соединения РЗМ.

I 1.5. Соединения РЗМ с алюминием.

 
Введение диссертация по физике, на тему "Магнитная восприимчивость интерметаллидов Al11РЗМ3 и Al3РЗМ при высоких температурах"

Актуальность работы. Исследованию магнитной природы веществ посвящено достаточно большое количество экспериментальных и теоретических работ. Например, для чистых редкоземельных металлов установлено, что их магнитные свойства хорошо описываются в приближении рассель-саундерсовской связи. В то же время вопрос о магнетизме химических соединений остается по-прежнему открытым. Неясен и вклад в магнитные свойства валентных и гибридизованных электронов. Поэтому точные данные о магнетизме РЗМ в соединениях с немагнитными элементами в твердом, а также в жидком состояниях имеют принципиальное значение для понимания природы химической связи и хара!сгеристик, определяющих ее устойчивость.

К настоящему времени проведено достаточно большое количество экспериментальных и теоретических исследований свойств интерметаллических соединений А^РЗМ (А1цРЗМ3) при низких температурах. Установлена уникальность их магнитных свойств. В частности, показано, что некоторые из указанных соединений могут являться модельными объектами для изучения свойств «тяжелых» фермионов и эффекта Кондо [1,2,3].

В области высоких температур электронные и магнитные свойства интерметаллических соединений РЗМ изучены либо мало, либо определены с недостаточной точностью. Принято считать, что атомы РЗМ существуют в данных соединениях с алюминием в виде ионов РЗМ3+, что также требует проверки.

В бинарных системах алюминий - РЗМ при концентрации РЗМ менее 20% получают вещества, находящиеся в аморфном и нанокристаллическом состояниях, а при добавке третьего компонента, например, никеля, - в ква-зикристалличеком состоянии [4,5]. Такие вещества находят в последнее время широкое применение в технике. Однако, согласно фазовым диаграммам [6],растворимость редкоземельных металлов в алюминии составляет менее одного процента, то есть для большинства сплавов, имеющих практическое применение, всегда приходится иметь дело со смесью фаз А1+А13РЗМ или А1+А1цРЗМ3. Таким образом, свойства низших интерметаллидов А1 - РЗМ будут во многом определять свойства указанных композиций.

Этими обстоятельствами и обусловлен выбор объектов исследования — А13РЗМ и А1,,РЗМ3.

Свойством, активно реагирующим на изменение атомной и электронной подсистем, является магнитная восприимчивость. Ее изучение дает информацию о распределении электронной плотности в образце и об эффективном магнитном моменте, приходящемся на атом металла. Эти характеристики, в свою очередь, зависят от состава и структурных связей интерметаллических соединений. Отметим, что исследования физических свойств сплавов при высоких температурах целесообразно проводить по обе стороны от интервала плавления, в твердом и жидком состояниях. При фазовых переходах магнитная восприимчивость меняется, как правило, скачкообразно, поэтому исследование температурных зависимостей %(Т) дает информацию и о фазовой структуре образца.

Цель работы: исследование магнитных свойств интерметаллических соединений А1цСе3, А1цРгз, А1п8тз, А13Сс1, А13Оу, А13Но, А13УЬ в твердом и жидком состояниях.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Исследование температурных %(Т) и полевых х(В)зависимостей магнитной восприимчивости соединений А13РЗМ и А1цРЗМ3.

2. Уточнение интервалов стабильности высокотемпературных фаз.

3. Интерпретация полученных данных с использованием аппарата физики твердого тела для дальнейшего развития представлений об атомном и электронном строении интерметаллических соединений;

4. Поиск закономерностей изменения параметров электронной структуры и магнитных свойств интерметаллических соединений алюминий - редкоземельный металл в зависимости от положения РЗМ в периодической системе. Научная новизна:

1. Впервые экспериментально изучены температурно-полевые зависимости магнитной восприимчивости интерметаллических соединений А1цСе3, А1цРг3, А1ц8ш3, А13Ос1, А13Оу, А13Но, А13УЪ в твердом и жидком состояниях.

2. Определены параметры их электронной структуры, которые подтверждены расчетами эффективного магнитного момента методом линейных "маффин-тин" орбиталей при помощи пакета ТВ-ЬМТО-АБА версии 4.7.

3. Исходя из результатов исследования жидкой фазы, а также электронных характеристик указанных соединений, сделан вывод о существовании в них ковалентных связей, которые не разрушаются вплоть до 1900 К. Этот вывод подтверждается результатами термодинамического моделирования, проведенного при помощи пакета программ «Астра 4», для А1-Се в жидком состоянии при перегревах над температурой плавления на 700 К.

На защиту выносятся:

1. Результаты экспериментальных исследований магнитной восприимчивости интерметаллических соединений А1цСез, А1цРгз, А1ц8шз, А13Оё, А13Оу, А13Но, А13УЬ в интервале температур 300 - 1900 К и полей 0.2 -1.2 Тл.

2. Результаты расчетов параметров электронной структуры соединений А1пСе3, А1пРг3, А1ц8шз, А13Ос1, А^Оу, АЬНо, А13УЬ в твердом состоянии.

3. Методика определения концентрации и параметров магнитных включений в парамагнитной матрице.

4. Вывод о том, что в сплавах А1цСе3, А1пРг3, А1ц8шз, А13Сс1, АЬЭу, А13Но, АЬУЬ существуют ковалентные связи, которые сохраняются и в жидком состоянии вплоть до 1900 К.

Практическая значимость работы:

1. В широком интервале температур и полей получены надежные экспериментальные данные о магнитных свойствах и электронной структуре интерметаллических соединений А1цРЗМз и АЬРЗМ. Представлены новые расчетные данные о теплофизических свойствах данных соединений.

2. Предложен новый метод определения концентрации и размеров мелкодисперсных включений с магнитным порядком, возникающих в алюминиевой матрице на этапе кристаллизации.

3. Показано, что интерметаллические соединения на основе А1-РЗМ, используемые в качестве жаропрочных покрытий, могут находиться в метастабильных состояниях, и для релаксации свойств требуется их специальная термообработка.

Апробация работы. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всероссийской научной конференции «Химия твердого тела и функциональные материалы» (Екатеринбург, 2004 г.), 7-м Российском семинаре «Компьютерное моделирование физико-химических свойств стекол и расплавов» (Курган, 2004 г.), 2-й и 3-й научно-практических конференциях «Электронная Россия - стратегия развития региональной инфраструктуры инфокоммуникаций » (Екатеринбург, 2003, 2004 гг.), 8-й и 10-й «Всероссийских научных конференциях студентов физиков и молодых ученых» (Екатеринбург 2002 г., Москва 2004г.), 12 международной конференции «Liquid and amorphous metals» (Metz 2004 г.), международной конференции «Thermodynamics of Alloys» (Vienna 2004), на конференции молодых ученых (Ижевск, 2004г.).

Работа поддержана грантами РФФИ (№ 03-02-17698, № 04-03-96110) и Минобразования РФ (№ Т02 -5.3-832).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 171 наименование. Работа изложена на 161 странице, содержит 34 рисунка, 4 таблицы, список цитируемой литературы из 171 наименования.

 
Заключение диссертации по теме "Физика конденсированного состояния"

IV.6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Рассчитаны характеристики электронной структуры (эффективный магнитный момент, приходящийся на атом редкоземельного металла, плотность электронных состояний на уровне ферми, парамагнитная температура Кюри) интерметаллических соединений АЬРЗМ и А1цРЗМ3 (РЗМ = Ce, Pr, Sm, Gd, Dy, Ho,Yb.). Показано, что подобные расчеты необходимо проводить с учетом эффективной массы электронов.

2. Установлено, что параметры электронной структуры исследованных соединений зависят от положения РЗМ в таблице Д.И. Менделеева. Значение эффективного магнитного момента, приходящегося на атом РЗМ, меньше магнитного момента чистых элементов. Данный факт позволил высказать предположение о том, что в указанных соединениях атомы находятся в частично ковалентных состояниях.

3. Обнаружено, что в сплавах АЬРЗМ (А1цРЗМ3) возможно существование мелкодисперсных включений со структурой А12РЗМ. Размеры этих включений изменяются в пределах от 12 до 16 нм, а массовая доля не превышает кгЧ. Такие включения не могут быть зафиксированы обычными рентгеновскими методами.

4. В работе экспериментально и численными расчетами доказано, что расплавы А1-Се являются микронеоднородными даже при достаточно высоких перегревах над ликвидусом. В них присутствуют микрообласти по типу АЬРЗМ, и это, по-видимому, является универсальной ситуацией для всех сплавов РЗМ с алюминием.

5. Выполнены расчеты электронной структуры соединения А1цСе3 в МТ-приближении при помощи пакета ТВ-ЬМТО-АБА версии 4.7. Установлено, что атомы РЗМ находятся в физически неэквивалентных состояниях во всех изученных соединениях. В результате расчета без учета релятивистских эффектов получено, что средний магнитный момент, приходящийся на атом Се, составил 1.1 магнетона Бора. Это значение находится в соответствии с эффективным магнитным моментом, рассчитанным из экспериментальных кривых магнитной восприимчиво* сти.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выплавлены и аттестованы образцы А1цСе3, А1цРг3, А1ц8т3, А13Ос1, А13Оу, А13Но, А13УЬ. Количество кислорода в образцах до и после опыта осталось неизменным. Согласно данным о составе исследованных образцов, полученным в ходе рентгенофазового анализа, не все образцы являются однофазными даже после многочасовых гомогенизирующих переплавов над ликвидусом. Это говорит о том, что данных, полученных из химического анализа, явно недостаточно для изучения свойств интерметаллидов А13РЗМ (А1цРЗМ3). Так, например, по результатам химического анализа один из интерметаллидов имел состав А13Эу, согласно же рентгеновским исследованием - это двухфазный образец: 90% - А13Оу, 10% -А12Эу.

Получены зависимости магнитной восприимчивости от температуры %(Т) и поля х(В) для соединений А1цСе3, А1цРг3, А1ц8т3, А13Сс1, А13Бу, А13Но, А13УЬ в твердом и жидком состояниях.

Показано, что для всех исследованных соединений, за исключением А1ц8ш3, магнитная восприимчивость уменьшается при нагреве в твердом состоянии в несколько раз с отрицательной кривизной. Для образцов не обнаружено гистерезиса свойства в ходе нагрева и охлаждения. Выше температуры плавления самого тугоплавкого интерметаллида А12РЗМ наблюдается рост восприимчивости для всех интерметаллидов.

Для образца Alj|Sm3 + Al3Sm и для одного из образцов с фазовым составом А1цСе3 обнаружены полевые зависимости магнитной восприимчивости х(Т). Для остальных интерметаллидов полевой зависимости обнаружено не было. Зависимости х"'(Т) являются нелинейными для всех образцов.

Обнаружено существование соединения AlnSm3 при комнатной техмпе-ратуре. Высокотемпературный гомогенизирующий переплав только увеличил долю этого интерметаллида в образце AlnSm3 + Al3Sm. Это возможно только в том случае, если в интервале температур от комнатной до 1339 К соединение AlnSm3 является метастабильным с очень большим временем релаксации. Однако после многократных перегревов выше температуры 1900 К количество фазы Al nSm3 увеличилось до 90%.

Установлено, что в сплавах А13РЗМ(А1цРЗМ3) возможно существование мелкодисперсных включений со структурой А12РЗМ. Размеры этих включений изменяются в пределах от 12 до 16 нм. Массовая доля не превышает 10 "4%.

В работе экспериментально и численными расчетами доказано, что расплавы А1-Се являются микронеоднородными даже при достаточно высоких перегревах над ликвидусом. В них присутствуют микрообласти по типу А12Се, что, по-видимому, является универсальной ситуацией для всех сплавов РЗМ с алюминием. Об этом говорит обнаруженный выше температуры плавления самого тугоплавкого интерметаллида А12РЗМ небольшой рост восприимчивости вплоть до температуры 1900 К, который свидетельствует о том, что даже при значительных перегревах над точкой плавления атомы РЗМ в расплаве имеют частично кова-лентные связи, разрушение которых происходит при более высоких температурах.

Параметры электронной структуры соединений А13РЗМ и А1мРЗМ3 зависят от положения РЗМ в таблице Д.И. Менделеева. Значение эффективного магнитного момента, приходящегося на атом лантаноида, меньше магнитного момента чистых элементов, что указывает на частично ковалентные связи в изученных соединениях. Кроме того, атомы Се находятся в физически неэквивалентных состояниях в соединении А1цСе3, что может являться универсальной особенностью всех рассмотренных соединений.

Выполнены расчеты электронной структуры соединения А1цСе3 методом линейных "маффин-тин" орбиталей при помощи пакета ТВ-ЬМТО-АБА версии 4.7. В результате расчета для Т=0 К получено, что у части атомов Се магнитный момент составлял по 1цв, а у оставшихся - 1.3цв-Средний магнитный момент, приходящийся на атом Се, составил 1.1 магнетона Бора. Магнитный момент на атомах А1 не превышал 0.015цв» т.е. практически отсутствовал. Таким образом, из модельных расчетов установлено, что атомы РЗМ находятся в физически неэквивалентных состояниях во всех изученных соединениях, а полученные магнитные моменты, приходящиеся на атом РЗМ, находятся в хорошем соответствии с данными, рассчитанными из политерм магнитной восприимчивости.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Горнов, Олег Александрович, Екатеринбург

1. Degiorgi L. Electrodynamic response of heavy-electron compounds // Rev. Mod. Phys. 1999. - V.71. - N 3. - P.690.

2. MacLaughlin D.E.,.Rose M.SYoung , B.-L.et al. ^SR in Cei.xLaxAl3: anisotropic Kondo effect?//J. Phys. Cond.Mat. 2002.

3. Majewski R. E., Edelstein A S., Dwight A.E. Susceptibility measurements on (La, Ce)Al3 //J. of App. Phys. 1979. - V.50(B3). - P.2336.

4. Akihisa Inoue, Katsumasa Ohtera and Tsuyoshi MasumotoNew Amorphous Al-Y, Al-La and Al-Ce Alloys Prepared by Melt Spinning. // Jpn. J. Appl. Phys. -1988. Vol. 27. - P. L736-L739.

5. Akihisa Inoue, Katsumasa Ohtera, An-Pang Tsai, Hisamichi Kimura and Tsuyoshi Masumoto. Glass Transition Behavior of Al-Y-Ni and Al-Ce-Ni Amorphous Alloys. //Jpn. J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 27. - P. L1579-L1582.

6. Диаграммы состояния двойных металлических систем / Под ред. Н.П. Ля-кишева. Т.1. - М., Машиностроение, 1996.

7. Савицкий Е.М., Терехова В.Ф., Маркова И.А., Наумкин О.П. Сплавы редкоземельных металлов. М.: Изд. АН СССР, 1962.

8. Савицкий Е.М., Терехова В.В. Металловедение редкоземельных металлов.-М.: Наука, 1975.

9. Гшнейдер К.А. Сплавы редкоземельных металлов. М.: Наука, 1965.

10. Никитин С.А. Магнитные свойства редкоземельных металлов и их сплавов. М.: Изд. Моск. ун-та, 1989. - С. 12-17.

11. Белов К.П., Белянччикова М.А., Левитин Р.З., Никитин С.А. Редкоземельные ферро- и антиферромагнетики. М.: Наука, 1965.

12. Тейлор К., Дарби М. Физика редкоземельных соединений. М.: Мир, 1974.

13. Физика и химия редкоземельных элементов: Справ, изд. / Ред. Гшнейдер К. и Айринг Л. М.: Металлургия, 1982.

14. Тейлор К. Интереметаллические соединения редкоземельных металлов. -М.: Мир, 1974.

15. Золотухин И.В. Физические свойства аморфных металлических материалов. М.: Металлургия, 1986.

16. Никитин С.А., Золотухин И. В., Соловьев А. С., Андреенко А. С., Суходолов Б. Г. // ФТТ. 1987. - Т. 29, № 5. - С. 1526 - 1529.

17. Белов К.П., Елютин О.П., Никитин С.А., Пшеченкова Г.В., Соколов В.И., Таратынов В.П. Магнитный сплав. Авт. Свидет. № 276424 // Бюллетень «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки». -1970.-№23.

18. Белов К.П., Елютин О.П., Никитин С.А., Пшеченкова Г.В., Катаев Г.И., Таратынов В.П., Шульте Л.А. Магнитный сплав. Авт. свидет. № 370259 // Бюллетень «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки». 1973.-№ 11.-С.84.

19. Белов К.П., Елютин О.П., Никитин С.А., Пшеченкова Г.В., Соколов В.И., Таратынов В.П. Магнитный сплав. Авт. свидет. №276423 // Бюллетень

20. Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки». -1970. -№23.

21. Белов К.Н., Никитин С.А., Чуприкова Г.Е. Посядо В.П. Магнитная система. Авёёт. свидет. № 576614 // Бюллетень «Открытия, изобретения, промышленные образцы, товарные знаки». 1977. - № 38. - С.115.

22. Никитин, С.А., Катаев Г.И., Чуприков Г.Е., Посядо В.П. // ПТЭ. -1977. -№ 2. С.201-202.

23. Nikitin S.A., Kataev G.I., Posyado V.P., Cuprikov G.E. Gryogenies. 1978. -V.18.-P. 153- 154.

24. Белов К.П., Никитин. С.A. // Физика и химия магнитных полупроводников и диэлектриков. М.: Изд-во МГУ, 1979. - С.40 -67.

25. Белов К.П., Никитин С. . // Ферромагнетизм. М.: Изд- во МГУ, 1975. -С.92- 105.

26. Белов К.П. Редкоземельные магнетики и их применение. М.: Наука, 1980.

27. ClarkA. Magnetostriktive RFe2 intermttallie compounds // Handbook on the Phusics and Chtmistiy of Rare Earths / ed. K. Gschneidntr, J. and L. Eyring. North Holland Pubkishing Companu. - 1979. - P.231 - 258.

28. Белов К.П. Левитин Р.З., Никитин С.А. // Тезисы докладов на совещании по ферромагнетизму и антиферромагнетизму. Ленинград: Изд-во АН СССР, 1961.-С.90.

29. Белов К.П., Левитин Р.З., Никитин С.А. АН СССР. Сер. Физика. 1961. -Т.25.-№ 11.-С. 1382- 1384.

30. Левитин Р.З., Никитин С.А. // ФММ. 1961. - Т. 11. - Вып.6. - С.948.

31. Белов К.П., Никитин С.А. // ФММ. 1961. - Т. 11. - Вып.6. - С.948.

32. Белов К.П., Никитин С.А. // ЖЭТФ. 1962. - Т.42. - Вып.2. - С.403 - 407.

33. Никитин С.А. //ЖТЭФ. 1962. - Т.43. - Вып.1. - С.31 -34.

34. Koon N., Schindltr A., Carter F. // Phus. Lett. 1971. - V. 37. - № 5. - P.413 -414.

35. Clark A., Belson H. Phus. Rev. 1972. - V.5B. - № 9. - P.3642 - 3644

36. Белов К.П., Катаев Г.И., Левитин P.3., Никитин С.А., Соколов В.И. // УФН.- 1983.-Т.140.-Вып.2.-С.271 -313.

37. Белов К.П. Магнитострикционные явления и их технические приложения. -М.: Наука, 1987.

38. Белов К.П., Катаев Г.И., Никитин С.А., Чуприков Г.Е. // Акустический журнал. 1976. - Т. 22. - Вып. 5. - С. 768 - 769.

39. Белов К.П., Елютин О.П., Катаев Г.И., Ким М., Никитин С.А., Пшеченко-ва Г.В., Солнцева Л.И., Суровая Г.Н., Таратынов В.П. // ФММ.- 1975. -Т.39.-Вып.2.-С.284-288.

40. Вонсовский C.B. Магнетизм. М.: Наука, 1971.

41. Несбитт Е., Верник Д. Постоянные магниты на основе редкоземельных элементов. М.: Мир, 1977. - С. 168.

42. Ермоленко A.C., Королев A.B., Шур Я.С. // Письма в ЖЭТФ. 1973. -Т. 17. - Вып.9. - С.499 - 501.

43. Дерягин A.B. // УФН. 1976. - Т.120. - Вып.З. - С. 393- 437.

44. Гречишкин P.M., Леснович И.Г., Мишин Д.Д., Цирков А.И. // Редкоземельные металлы. Сплавы и соединения. М.: Наука, 1973. - С.116—120.

45. Сергеев В.В., Булыгина Т.Н. Магнитотвердые материалы. М.: Энергия, 1980.-С.223.

46. Sagawa М., Fuimura S., Togawa М., Yamomoto Н., Matsuura Y. // J. Appl. Phus. 1984. - V.55. - P.2063 - 2070.

47. Буравихин B.A., Егоров B.A. Кристаллическая структура редкоземельных интерметаллидов. Иркутск, 1976.

48. Вацкичев Л.А., Апостолов А., Грудева С. // Годишник на Софийский университет «Климент Охридски», физически факультет. 1981. - Т.74. -№ 2. - С.91 - 105.

49. Chaudhari P., Cuomo J., Gambino R. // IBM J. Res. Dev. 1973. - Y. 17. - №1. - P.66-68.

50. Phyne J. // Handboo on the Physics and Chemistry of Rare Earths / Ed. K. Gschneider, J. And L. Eyring / North Holland Pudlishing Companu, 1979. -P.259 - 294.

51. Козленке» В.Г., Нам Б.П., Катаков В.В., Румянцева Л.Г., Дмитриев Ю.А., Машиев Ю.П. // Электронная техника. Сер. Материалы. 1978. - №5. -С.18-20.

52. Belov К. Р. Nikitin S. А. // Magnetishe Eigtnschafnten von Fegtkorpern. -Leipzig, 1974. S. 133 -142.

53. Tarnoczi Т., Nagu I., Kovacs S. // Phusika. 1977. - V. ВC86 - BC88. - Part III.- P.1333 - 1334.

54. Ohkoshi M., Kobayashi H., Katayma I., Hirano M., Tsushima T. // J. Appl. Phus. Japan. 1976. - V.15. - P.2019 - 2020.

55. Никитин C.A., Андреннко A.C., Тишин A.M., Архаров A.M., Жердев A.A. // ФММ. 1985. - Т.60. - Вып.4. - С.689 - 694.

56. Никитин С.А., Андреенко A.C., Тишин A.M., Архаров A.M. Жердев A.A. // ФММ. 1985. - Т.59. - Вып.2. - С.327 -331.

57. Архаров A.M., Брандт Н.Б., Жердев A.A. // Холодильная техника. 1980.-№8. - С.13 —19.

58. Freeman A., Watson R. // Phys. Rev. 1962. - V.127. - Р.1380 - 1390.

59. Koehltr W., Wollan E. // Phys. Rev. 1953. - V.92. - P. 1380 - 1390.

60. Odiets S., Saint-James D. //Phus. Chem. Solids. 1960. - V.17. - P. 17 - 19.

61. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978.

62. Боровик Е.С., Мильнер A.C., Еременко В.В., Лекции по магнетизму. -Харьков, 1972.

63. Touborg P. //Phys. Rev. 1977. - V. 16.-N.3. - Р.1201-1211.

64. Звездин А.К., Матвеев В.М., Мухин A.A., Попов А.И. Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах. М.: Наука, 1985.

65. Ивлиев А.Д. Высокотемпературные физические свойства твердых редкоземельных металлов: Дис. . Доктор физ. мат. наук: 05. 25. 91 / Уральский Ордена трудового Красного знамени горный институт имени В. В. Вах-рушева. Екатеринбург, 1991.

66. Физические свойства редкоземельных металлов и их соединений / Под ред. Е. М. Савицкого. М.: ИЛ. 1962.

67. Вопросы теории и применения редкоземельных металлов / Под ред. Е.М. Савицкого и Ф.В. Тереховой. М.: Наука, 1964.

68. Новые исследования редкоземельных металлов / Под. ред. Е.М. Савицкого. М.: Мир, 1964.

69. Редкоземельные металлы / Составители Ф.Х. Спеддинг, А.Х. Даан. М.: Металлургия, 1965.

70. Финкель P.A. Структура редкоземельных металлов. М.: Металлургия, 1978.

71. Белов К.П., Звездин А.К., Кадомцев A.M. и др. Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках. М.: Наука, 1979.

72. Электронная структура и физические свойства редких земель и актинидов: Сб. Изд. УНЦ АН. СССР. 1981.

73. Физические свойства соединений на основе редкоземельных элементов / Под ред. И.А. Смирнова. М.: Мир, 1982.

74. Физика и химия редкоземельных металлов. Справочное издание / Под. ред. К. Гшнайдера и JI. Айринга. М.: Металлургия, 1982.

75. Сплавы редких металлов с особыми физическими свойствами: редкоземельные и благородные металлы / Отв. ред. Е. М. Савицкий. М.: Наука, 1983.

76. Григорович В.К. Периодический закон Менделеева и электронное строение металлов. М.: Наука, 1966.

77. Уайт Р. Квантовая теория магнетизма. М.: Мир, 1985.

78. Белов К.П. Магнитотепловые явления в редкоземельных магнетиках. -М.: Наука, 1990.

79. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. М.: Металлургия, 1989.

80. Крокнел А., Уонг К. Поверхность Ферми. М.: Атомиздат, 1978.

81. Невитт М.В. Электронная структура переходных металлов и химия их сплавов. М.: Металлургия. 1966.

82. Westbrook J.H. Intermttallik Cjmpounds. Wiley, New York, 1967.

83. Hume-Rotheru W. // Journ. Inst. Mttals. 1926. - №35. - P.307.

84. Laves F., Witte H. Metallwirt. №14.

85. Lawes F. Naturwiss. 1939. - № 27.

86. Goldschmidt V.M.Zs. Mttallkd. 1921. - № 13.

87. Zintl E., Kaiser H., // Zs. anorg. Chem. 1933. - №221. - P.l 13.

88. Buschov K.H., van Vucht J.H.N. // Philihs Res. Rep. 1967. - №22. - P.233.

89. Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J. // Journ, Leess- common Metfals. -1966. -№10.- P. 98.

90. Williavs H.J., Wernik J.H., Ntsbitt E.A., Scherwood R.C. // Journ. Phus. Sok. Jap., 17, Suppl. BL. 1962. - P.91.

91. Whitte J.A., Williams H.J., Wernick J.H., Sherwood R.C. // Phus. Rev. -1963. -№131.-P. 1039.

92. Degiorgi L. Electrodynamic response of heavy-electron compounds // Rev. Mod. Phys. 1999. - V.71. - № 3. -P.690.

93. MacLaughlin D.E., Rose M.S., Young B.-L. et al. iSR in Cel-xLaxA13: anisotropic Kondo effect? // J. Phys. Cond.Mat. 2002. - P.90.

94. Majewski R.E., Edelstein A.S., Dwight A.E. Susceptibility measurements on (La, Ce)Al3 //J. of App. Phys. 1979. - V.50(B3). - P.2336.

95. Boucherle J.X., Givord F., Lapentot G. et al. The magnetic structures of Ce3All 1: a single crystal study // JMMM. 1995. - V.148. - P.397.

96. Edelstein A.S., Holtz R.L. // Magnetization measurements on (Ce,Gd)A13 // Journal of Applied Physics Vol 63(8). April 15, 1988. - P. 3689-3691.

97. Barbara B., Rossignol M.F., Boucherle J.X. et al Magnetic ordering and anomalous ground state in CeAl2 // Journal of Applied Physics Vol 50(B3). -March 1, 1979. -. P.2300-2307.

98. Munoz A., Batallan F., Boucherle J.X., Givord F., Lapertot G., Ressouche E. and Schweizer J. Magnetization density in Ce3Aln // Phys.: Condens. Matter 7.- 1995.-P. 8821-8831.

99. Jung M.K., Park H.K. and all First Investigation of magnetic graund state in rare-earthe intermetallic compaunds RaI0,9Sil l(R=Ce, Pr, Gd) cond-mat/0304235. 2003. - V. 1.

100. Inoue Akihisa, Ohtera Katsumasa and Masumoto Tsuyoshi. New Amorphous Al-Y, Al-La and Al-Ce Alloys Prepared by Melt Spinning. // Jpn. J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 27. - P. L736-L739.

101. Inoue Akihisa, Ohtera Katsumasa, Kita Kazuhiko and Masumoto Tsuyoshi New Amorphous Alloys with Good Ductility in Al-Ce-M (M=Nb, Fe, Co, Ni or Cu) Systems.// Jpn. J. Appl. Phys. 1988. - Vol.27. - L1796-L1799.

102. Inoue Akihisa, Ohtera Katsumasa, Tsai An-Pang, Kimura Hisamichi and Masumoto Tsuyoshi. Glass Transition Behavior of Al-Y-Ni and Al-Ce-Ni Amorphous Alloys. // Jpn. J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 27. - P. L1579-L1582.

103. Inoue Akihisa, Ohtera Katsumasa, Taol Zhang and Masumoto Tsuyoshi. New Amorphous Al-Ln (Ln=Pr, Nd, Sm or Gd) Alloys Prepared by Melt Spinning. // Jpn. J. Appl. Phys. 1988. - Vol. 27. - P.L1583-L1586.

104. Aksenov V.L., Frauenheim Th., Plakida N.M., Schreiber J. Magneto-vibrational excitations in PrAl2. // J. Phys. F: Met. Phys. 1981. - №11. - P. 905-913.

105. Strassle Th., Divis M., Rusz J., Janssen S., Juranyi F., Sadykov R., Furrer A. Crystal-field excitations in PrAl3 and NdAl3 at ambient and elevated pressure. // J. Phys.: Condens. Matter. 1993. - №5. - P. L671-L676.

106. Sobral R.R, Guimaraes A.P., Da Silva X.A. The magnetism of rare-earth in* termetallics using computer algebra: application to PrAl2 and NdAl2. // J.

107. Phys.: Condens. Matter. 1993. -№5.~ P.L671-L676.

108. Asmat. H., Barbara. B., Gignoux. D. Magnetic properties and magnetic structures of CeAl and PrAla (PrAl annealed). // Journal of Solid State Chemistry. -Volume 22. Issue 2. - P. 179-184.

109. Ross J.W., Tronc E. Mossbauer effect observation of an induced hyperfine field in YbA13. // J. Phys. F: Met. Phys.- 1978. -№8. P.983-992.

110. Hiess A., Boucherle J., Givord F., Schweizer J., Lelievre-Berna E., Tasset F., Gillon В., Canfield P.C. Magnetism in intermediate-valence YbA13: a polarized neutron diffraction study. // J. Phys.: Condens. Matter. 2000. - №.12. -P. 829-840.

111. Сидоров В. E., Гущин B.C., Гольтиков Б.П., Тягунов Г.В.Установка для изучения магнитной восприимчивости металлов и сплавов при высоких температурах. // Деп. «Черметинформация» 23.05. 83. № 2005 rm 83.

112. Загребин Б.Н. Магнитная восприимчивость сплавов галлий-железо // Физио-химические исследования жидких металлов и сплавов. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1974. - С. 34-39.

113. Лякутин А.В. Милованова И.А. Установка для измерения температурной зависимости магнитной восприимчивости при высоких температурах // Изв. АН Каз. ССР. сер. физ.-мат. 1979. - №6. - С. 91-98.

114. Гольтяков Б.П., Невзорова Э.Г., Радовский И.З. Установка для измерения магнитной восприимчивости расплавов. // Синтез и свойства соединений редких элементов IV-VI групп. Вып.2. - Свердловск: УНЦ АН СССР, 1975.-С. 96-99.

115. Курбатов И.Л., Довгопол М.П. Использование тензорезисторов для высокотемпературных измерений магнитной восприимчивости // Физические свойства металлов и сплавов. — №2. Свердловск: Изд.УрГУ, 1978. — С. 99-103.

116. Kjekahus N. Magnttic suscptibility measistemns fnd thtir interpretation // Magntis in Metals and ALLOYS. 1968. - № 2. - P. 126 - 152.

117. Чечерников В. И. Магнитные измерения. М.: Изд. МГУ, 1963.

118. Casteels R. // J. Less-Common Met. 1967. - V. 12. - № 3. - P. 210-220.

119. Buschow K.HJ., van Vucht J.H.N. // Phffips Res. Rep. 1965. - V. 20. - № 1. -P. 15-22.

120. Gschneidner, Jr., K.A., Calderwood F.W. // Bull. Alloy Phase Diagrams. -1989.-V. 10.-№ 1.-P. 37-39.

121. Copeland M., Kato H. // Physics and material problems of Reactor Control Rods Proc. of Symp. Vienna, 1963. Vienna, 1964. - P. 295-317.

122. Rimnals O.J.C., Boucher R.R. // J. Metals, AIME. 1963. - V. 15. - № 9. - P. 687.

123. Runnals O.J.C., Boucher R.R. //J. Less-Common Met. 1967. - V. 13. - №4.-P. 431-442.

124. Buschow K.HJ. // J. Less-Common Met. 1965. - V. 9. - № 6. - P. 452-456.

125. Elliot R.P., Shunk F.A. // Bull. Alloy Phase Diagrams. 1981. - V.2. - № 2. -P. 215-217.

126. Baenziger N.C., Moriarty J.L. // Acta crystallogr. 1961. - V. 4. - № 9. - P. 948-950.

127. Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.JV // Philips Res. Rep. 1964. - V. 19. - № 4.-P. 319-322.

128. Wernick J.H., Geller S. //Trans. AIME. 1960. - V. 218. - P. 866-868.

129. Baenziger N.C., Hagenbarth JJ. // Acta crystallogr. 1964. - V. 17. - № 5. - P. 620-621.

130. Pop I., Dihoiu N., Coldea M, Hagan C. // J. Less-Common Met. 1979. -V.64. - № l.-P. 63-67.

131. Copeland M., Kato H. // Physics and Material Problems of Reactor Control Rods: Proc. of the Symp. Vienna, 1963. - Vienna,. 1964. - P. 295-317.

132. Casteels P. //J. Less-Common Met. 1967. - V. 12. - № 3. - P. 210-220.

133. Chai Liang, Ye Yupu 111 Proc. 6th Nat. Symp. Phase Diagr., Shenyang. -1990.-P. 153-155.

134. Van Vucht J.H.N., Buschow K.H.J. Ill Philips. Res. Rep. 1964. - V. 19. -№4.-P. 319-322.

135. Baenziger N.C., Hegenbarth JJ. // Acta Crystallogr. 1964. - V. 17. - № 5. - P. 620-621.

136. Baenziger N.C., Moriarty J.L. Ill Acta Crystallogr. 1961. - V. 14. - № 9. - P. 948-950.

137. Wernick J.H., Geller S. II Trans. AIME. 1960. - V. 218. - № 5. - P. 866-868.

138. Harris I.R., Mansey R.C., Raynor G.V. // J. Less-Common Met. 1965. - V. 9. - № 4. - P. 270-280.

139. Buschow K.HJ., van Vucht J.H.N. // Philips Res. Rep. 1967. - V. 22. - № 3. - P.233-245.

140. Buschow K.HJ., Goot A.S. // 7 J. Less-Common Met. 1971. - V. 24. - № 1. -P. 117-120.

141. Buschow K.H.J. // J. Less-Common Met. 1965. - V. 8. - № 3. - P. 209-212.

142. Becle C, Lemaire R. // 7 Acta Ciystallogr. 1967. - V. 23. - № 5. - P.840-845.

143. Спедцинг Ф.Х., Даан A.X. Редкоземельные металлы / Пер. с англ./ Под ред. Е.М. Савицкого. М.: Металлургия, 1965.

144. Залуцкий И.И., Крипякевич П.И. // Известия АН СССР. Неорганические материалы. 1966. - Т.2. - №2. - С.264-268.

145. Gschneidner, Jr., К.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams.1988. V. 9. - № 6. - P. 684-686.

146. Meyer A. // J. Less-Common Met. 1966. - V 10. - № 2. - P. 121-129.

147. Кулифеев B.K., Стаполевич Г.П., Козлов В.Г.// Изв. вузов. Цветная металлургия. 1971. - № 4. - С. 108-110.

148. Palenzona А. //J. Less-Common Met. 1972. - V. 29. - № 3. - P. 289-292.

149. Gschneidner Jr. К.A., Calderwood F.W.// Bull. Alloy Phase Diagrams.1989.-V. 10.-№1.-P. 47-49.

150. Кононенко В.И., Голубев СВ. // Изв. АН СССР. Металлы. 1990. - № 2. -С. 197-199.

151. Зязев B.JI., Ватолин Н.А., Гуляева Р.И., Буланов В.Я. Жаростойкость плазменных покрытий системы Cr-Co-Y-Al, нанесенных на сплав ЦНК-8НП // Металлы. 2000. - № 3. - С.99-103.

152. Баум Б.А., Хасин Г.А., Тягунов Г.В. и др. Жидкая сталь. М., Металлургия, 1985.

153. Зязев В.JI., Сидоров В.Е., Свалов A.B. и др. Магнитная восприимчивость и вязкость чистого хром-никелевого алюминида и с добавками ванадия и титана // Расплавы. 2000. - № 3. - С. 12-15.

154. Белов К.П. Редкоземельные магнетики и их применение. М.: Наука,1980.

155. Уайт Р. Квантовая теория магнетизма. М.: Мир, 1985.

156. Физические величины: Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1991.

157. Кисилев А.И., Кононенко В.И. Теплофизические свойства расплавов редкоземельных металлов: численные оценки. Екатеринбург: ИХТТ УРО РАН, 2003.

158. Хейне В., Коэн М., Уэйр Д. Теория псевдопотенциала. М.: Мир, 1973.

159. Марч Н., Кон В., Вашишта П. и др. Теория неоднородного электронного газа. М.: Мир, 1987.

160. Ziman J.M. The method of neutral pseudo-atoms in the theory of metals // Adv. Phys. 1967. - V. 13. - № 49. - P. 89-138.

161. Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел. M.: Мир,1981.

162. Голубев С.В., Кононенко В.И. Состояние РЗМ в сплавах с алюминием // Расплавы. 1988. - №5.

163. Моисеев Г.К., Ватолин Н.А., Трусов Б.Г. Термодинамическое моделирование в высокотемпературных неорганических системах. М.: Металлургия, 1994.

164. Сидоров В.Е. Магнитная восприимчивость разбавленных сплавов железа при высоких температурах: Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук-Свердловск, 1985.

165. Теория неоднородного электронного газа / Под ред. С.Лундквиста и Н. Марча.-М.: 1978.

166. Andersen O.K. Linear methods in band theory // Phys. Rev. В 1975. - Vol. 12.-№8.-P. 3060-3083

167. Andersen O.K., Jepsen O., Glotzel, Canonical description of the band structures of metals // Highlights of Condensed-Matter Theory / edited by Bassani F., Fumi F. and Tosi M.P. New-York, 1985.