Исследования свойств твердых тел в магнитокумулятивном генераторе МК-1 тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР -¿^ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ «=1 ^ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ

и- "Э О- —

ПЛАТОНОВ Вадим Васильевич

ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ТВЕРДЫХ ТЕЛ В МАГНИТОКУМУЛЯТНВНОМ ГЕНЕРАТОРЕ МК-1

Специальность 01.04.01 - техника физического эксперимента, физика приборов, автоматизация физических исследований

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Арзамас - 16 1995

Работа выполнена в Российском Федеральном Ядерном Центре -Всероссийском научно-исследовательском институте экспериментальной физики

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Кандидат физ. - мат. наук О.М.Таценко Доктор физ. - мат. наук профессор Р.З.Левитин Кандидат физ. - мат. наук В.В.Шкарубский Институт общей физики РАН, г. Москва

Защита состоится

Мл?

1995г. В

14

_час. На заседании

диссертационного совета CCK.124.Q2.Q2. РФЯЦ - ВНИИЭФ

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке отделения 04 РФЯЦ - ВНИИЭФ.

Автореферат разослан.

1995г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор физико-математических наук

Б.Л.Воронин

/

Министерство Российской Федерации по атомной энергии

РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР

Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики ВНИИЭФ

С07200 г. Арзамас 16 НижегородскоП обл. Телеграф .Мимоза" Телекс 151)09 АРСА факс 8ЛЭи ¡54565

На №

от

Г~0 направлении авторесре- ~~| рата диссертации Платонова В.В.

("Российская книжная палата 119816, Москва, Кремлевская наб.1/9

Российская государственная библиотека 101000, Москва, ул.Воздвиженка, 3

Российская национальная библиотека 191011, Санкт-Петербург, ул.Садовая,18

Государственная публичная научно-техническая библиотека России 103031, Москва, Кузнецкий мост,12

Всероссийский институт научной и технической информации 125219, Москва, ул.Усиевича, 20а

Всероссийский научно-технический

.информационный центр

125493, Москва, ул.Смольная, 14

Диссертационный совет ССК 124.02.02 в Российском Федеральном Ядерном центре - ВНИИЭФ направляет в Ваш адрес автореферат диссертации Платонова В.В. на тему:"Исследование свойств твердых тел в магнитокумулятивном генераторе МК-1",, представленную к защите на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.01 - техника физического эксперимента, физика приборов, автоматизация .физических исследований.

Приложение: Только в адрес I бр. н/с.

Председатель диссертационного совета

Ю.А.Романов

и

1279-92

1.0БЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Задача исследования свойств веществ в экстремальных условиях занимает одно из центральных мест в физике твердого тела. Под действием сверхсильных магнитных полей ( > 100 Тл), сверхвысоких давлений ( > £0 ГПа) и низких температур ( < 100 К) происходит существенная перестройка энергетического спектра конденсированных сред, приводящая к появлению новых эффектов или нелинейных особенностей уже известных явлений.

Началу систематических исследований свойств веществ в условиях действия СМП способствовало создание магнитокумулятивных генераторов МК-1, позволяющих получать с высокой стабильностью в объеме нескольких см3 магнитные поля до 105 Тл. Рекордная плотность энергии - 4x10* Дж см--, реализуемая в них, позволяет так же проводить исследования веществ при давлениях 200 -г 300 ГПа. Магнитное поле, в этом случае, обеспечивает более медленную, чем в ударных волнах, передачу энергии от взрывчатого вещества образцу и позволяет осуществлять практически изэтропический процесс сжатия.

Эксперименты, проводимые в то время, ограничивались исследованиями эффекта Фарадея и изучением сжимаемости инертных газов и минералов. Они проводились при комнатной температуре, что существенно сужало, как круг изучаемых явлений, так и выбор исследуемых объектов. Большинство интересных фазовых состояний твердых тел, таких как сверхпроводимость, состояние спинового стекла, экситоны и экситонная жидкость были недоступны. Кроме того, при низких температурах энергия зеемановского взаимодействия йЦь-В з 10~20 Дж становится значительно больше тепловой кТ = 10"22 Дж и фазовые переходы происходящие под действием внешнего магнитного поля, проявляются наиболее отчетливо.

Целью настоящей работы явилось дальнейшее развитие исследований, проводимых в сверхсильных магнитных полях и сверхвысоких давлениях создаваемых в генераторе МК-1.

Разработанные криостаты, позволили измерить верхнее критическое поле в \"Ва2Сиз07.х - сверхпроводнике при температуре 4.2 К и провести исследования эффекта Фарадея и магнитопоглощения в магнитных полях до

500 Тл при температуре 77 К в ангиферромагнетике КМпБз, изинговском ферримагнетике НохУз.хРе5012 и диамагнитном стекле ТФ-5. Создана установка, для регистрации оптических спектров в быстропротекающих процессах, позволила провести измерения спектров фотолюминесценции и деформационной люминесценции ишрокозонных диэлектриков А^Оз и А^Оз : С!34 при изэнгропическом сжатии до давлений •• 200 ГПа.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней выполнены фундаментальные исследования в области физики твердого тела в ранее недоступной области физических параметров.

1. Впервые проведены измерения эффекта Фарадея в магнитоупорядоченных веществах в магнитных полях до 800 Тл при температурах 77 и 300 К. Определены кривые намагниченности в области мегагауссных магнитных полей и энергия обменного взаимодействия.

2. Впервые проведены измерения намагниченности и проводимости \Ua2Cu3O7.* - сверхпроводников в магнитных полях до 400 Тл, позволившие определить верхнее критическое поле при 4,2 К.

3. Измерен спектр 11-линии люминесценции рубина при изэ тропическом сжатии до давлений ~ 200 ГПа.

4. Обнаружено неоптическое возбуждение электронных уровней, имеющее место при изэнтропичесхом сжатии рубина и сапфира.

Практическая и научная значимость работы заключается в создании аппаратурного комплекса для проведения тучных исследований и разработке техники эксперимента взрывных опытов в условиях криогенных температур, сверхсильных магнитных полей и сверхвысоких давлений. Проведенные исследования позволили определить верхнее критическое поле и длину когерентности УЕ^СизО?.,, - сверхпроводников, знание которых необходимо при проектировании элементов сильноточной электроники, работающих на основе ВТСП. В диссертации определены причины ограничивающие наблюдение Л-линии люминесценции рубина и сформулированы предложения по применению рубиновой методики измерения давлений при динамическом погружении. Кроме того, продемонстрирована возможность регистрации импульсных давлений по спектрам деформационного свечения и их

использования для исследования характера деформации кристаллов при динамическом нагр ужении.

Апробация. Материалы, включенные в диссертацию, обсуждались на научных семинарах во ВНИИЭФ, ФИАН, ВНИИТФ и докладывались на 12 Международных и 4 Всесоюзных конференциях. Различные аспекты вопросов, затронутые в диссертации, опубликованы в 11 статьях. По материалам 4 диссертации получено 2 авторских свидетельства.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитированной литературы. Общий объем диссертации составляет 146 страниц, включая 50 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 127 наименований.

II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы. Сформулирована общая цель и задачи исследований. Кратко изложено основное содержание диссертации по главам.

Первая глава носит методический характер. В ней дается описание экспериментальных методов измерения сверхсильных магнитных полей н рассматриваются характеристики генератора МК-1 и конструкции низкотемпературных криостатов. Основным элементом экспериментальной установки для изучения свойств веществ в СМП и СВД является генератор магнитного поля МК-1. Он выпускается малыми партиями и позволяет получать с хорошей стабильностью магнитные поля до 103 Тл. Измерение магнитных полей в генераторе МК-1 осуществлялось нндукционным методом , оптическим, по величине фарадеевского вращения в диамагнитном стекле ТФ-5. Точность этих измерений в полях 500 Тл составляла соответственно 15 и 3%.

Для проведения магнитных и магнитооптических исследований было разработано и апробировано несколько криогенных систем. Их особенностью является то, что они достаточно просты, узлы криостатов, находящиеся в области сильных магнитных полей, изготовлены из непроводящих материалов. В азотной области температур использовались наливные криостаты. Благодаря высокой теплоте парообразования жидкого азота стенки сосудов изготавливались из пенопласта. В гелиевой области температур использовались

проточные криостаты, в которых заданная температура образца поддерживалась скоростью прокачки паров жидкого гелия.

Во второй главе представлены результаты исследования эффекта Фараде я и магаитопоглощения в диамагнитном стекле ТФ-5, многоподрешеточных магнетиках КМпРз; РеВОз; НохУз^РезО^ и магнитном полупроводнике О^^Мп^Те.

В КМпРз по данным фарадеевского вращения определена намагниченность. В общем случае, ФВ не является линейной функцией магнитного поля. Однако, благодаря тому, что основное состояние в КМпРз является синглетным е3, парамагнитный вклад отсутствует, а парамагнитная составляющая, связанная с термической заселенностью возбужденных уровней, сравнима с диамагнитным вкладом. Знаки этих вкладов - противоположны, и они компенсируют друг друга. По этой причине ЭФ в КМпРз зависит только от магниторезонансного вращения ©с которое прямо пропорционально намагниченности кристалла.

Зависимость удельного ФВ а(В) для КМпРз приведет на рис.1. Здесь же приведена теоретическая кривая удовлетворительно описывающая экспериментальные результаты в рамках теории молекулярного поля.

Энергия обменного взаимодействия, определенная по точке перегиба, равна

О 100 200 300 400

Я. П1

Д - экспериментальные значения удельного ФВ, измеренные на длине волны 0.63 мкм при температуре 79 К; сплошная линий -расчетная кривая Рис.1.

120 Тл, что хорошо согласуется с оценкой, полученной из температуры Нееля. В больших полях различие между экспериментальной и расчетной кривой увеличивается. Это свидетельствует о раскомпенсации диамагнитной и парамагнитной составляющих ФВ. В СМП парамагнитный вклад достигает насыщения, а диамагнитный продолжает линейно расти с полем.

Исследование ФВ в РеВОз проводилось при распространении света (X = 0.63 мкм) вдоль оптической оси (В 3 3~). Ранее в данной геометрии ЭФ не

измерялся. Величина обменного поля в РеВОз- 500 Тл, поэтому для измерения ФВ в данном направлении необходимы поля мегагауссного диапазона.

Особенностью ЭФ в БеВОз в СМП явилось отсутствие насыщения зависимости ац(В) вплоть до В = 800 Тл. Эта особенность усиливается, если учесть диамагнитное вращение с типичной константой Верде, равной Уд = 10 град/см-Тл, и выделить диамагнитную часть из общего, наблюдаемого ФВ. Тогда в поле 800 Тл диамагнитный вклад достигнет значений а^ = 105 град/м, и им уже нельзя пренебрегать.

Причину отсутствия насыщения фараде евского вращения в поле = 800 Тл, мы связываем с маппггоупругим'взаимодействием, проявляющимся в росте обменного взаимодействия. На этот механизм указывает большая величина изменения температуры Нееля Тц в РеВОз под действием внешнего давления сГГцДЗр = 5,3 К/ГПа, с одной стороны, и сдвиг максимума восприимчивости х! в сторону высоких температур сГГц/сШ = 10 К/Гл (в полях до 0,03 Тл), с другой

1

200 В. т»

5м

и—

гх I. Тя

Зависимость сигналов фарадеевского вращения и пропускания в' Ноо^Уг.зРезОп гранате от величины магнитного поля

Рис.2.

стороны. Магнитостршсция БеВОз при § (| з" не измерялась. Однако, при В 1 Т в полях до 1 Тл магнитострикция имеет величину £ •« 10"й. Поэтому рост поля приводит к уменьшению расстояния между ионами Я и вызывает эффект, аналогичный приложенному давлению. Это дает рост молекулярного поля до величины Нга = 350 + 400 Тл, что может объяснить отсутствие насыщения а(В).

Таким образом, в данном антиферромагнетике при spin-flip переходе наблюдалось сильное "противодействие" магнитной системы внешнему магнитному полю, приводящее к структурным изменениям кристаллической решетки и увеличению обменного взаимодействия.

Поведение магнитной системы гольмиевого феррита-граната в полях больших поля опрокидывания магнитных подрешеток определено по измерению эффекта Фарадея и коэффициента поглощения в HoojYz^FesOu гранате. Измерения проводились при температуре Т = 77 К при распространении излучения (Я = 1.15 мкм) в направлении оси Сз [III].

На рис.2 представлены полевые зависимоси сигналов ФВ (анализатор бьрг повернут по отношению к поляризатору на угол 0 =-45 град) и пропускания.

ЭФ в HoojYjjFesOn удовлетворительно описывается с учетом трех основных вкладов: ©г - магнитное вращение плоскости поляризации, обусловленное ионами железа и гольмия; ©d - диамагнитная часть, обусловленная немагнитными и магнитными ионами; ©р - вклад, вызванный сдвигом уровней ионов Но3+ и прохождением одного из них через энергетическую полосу, соответствующую частоте излучения.

Начальное удельное вращение составило ас = a^Fe) - а^Но) = 152 град/см. В поле В = 3.5 Тл наблюдается первый переброс моментов Но3+, в поле В2 = 7.5 Тл - второй, и, в поле Вз = 19 Тл происходит окончательная переориентация зонтичной структуры моментов Но в направлении внешнего поля ас = 462 град/см. На эту зависимость накладывается вращение ©р = ctp(B)-t, имеющее, по нашему предположению, отрицательный знак и достигающее максимума в области сильного поглощения при В = 18 - 20 Тл. Здесь ©р.щах = -30 град (а?.пзх = -214 град/см). Вклад общего диамагнитного эффекта Фарадея при типичном значении констанш Верде для гранатов Vd = 50 град/м-Тл в поле 19 Тл составляет ©а < 2°.

При дальнейшем увеличении поля сигнал ФВ возрастает и достигает максимума, при В = 35 - 40 Тл. В этом поле угол © = 135°. Он включает диамагнитное вращение ©а = 5° и резонансное вращение ©г, увеличивающееся за счет охлопывания магнитных моментов ионов Но3+. В поле В = 19 Тл имеется два одинаковых конуса из моментов шести неэквивалентных

подрешеток с углом отклонения от [III] ф = 54.7°. При дальнейшем увеличении поля, согласно теоретическим расчетам Дружинина В.В., один конус из трех моментов сжимается до % = 4°, другой до (fc = 15°

В мегагауссных полях вращение практически отсутствует, что можно объяснить компенсацией oc<i > 0 и Ор < 0.

Исследования разбавленных магнитных полупроводников представляют интерес в связи с наблюдениями в них ряда аномальных явлений, одно из которых - гигантское фарадеевское вращение. В этом соединении так же можно изучать различные магнитные фазовые состояния: состояние спинового стекла, ангиферромагнитная и парамагнитная фазы.

Исследования проводились при комнатной температуре на кристаллах Gdi_xMnxTe с концентрацией Мп2+ х = 0.43 и 0.045 на двух длинах волн 0.63 и 1.06 мкм. Зависимости ФВ от величины магнитного поля показаны на рис.3. На длине волны 0.63 мкм константа Верде вплоть до 70 Тл линейно зависит от поля. Vi = 1.5 X105 град/Гл м. ФВ на длине волны 1.06 мкм в данной области полей так же линейно с V2 = 6.8 XlO3 град/Тл м. Из дисперсионной зависимости ФВ определена ширина запрещенной зоны Е0 = 2.1 эВ.

1.-106 им

ямо

а

е

300 В. Та

еоо

Зависимость фарадеевского вращения в Cdo.57Mno.43Te от величины магнитного поля, Д - экспериментальные значения; сплошная линия - кривая намагниченности для парамагнитного состояния.

Рис.3.

Экспериментальная кривая ФВ 0(B) на длине волны 1.06 мкм удовлетворительно описывается функцией Бриллюэна показывающая, что при данной температуре и концентрации Мп намагниченность Gdj.xMnxTe происходит в парамагнитной фазе. Небольшое расхождение между экспериментальной и теоретической кривой, возникающее в полях В > 150 Тл, может быть обусловлено влиянием диамагнитного вклада отражающее прямое зеемановское расщепление экситонных спиновых состояний. В небольших полях этим вкладом пренебрегают из-за малой разности обменных интегралов

(J.-W-

£ третьей главе представлены результаты измерения намагниченности и проводимости высокотемпературных сверхпроводников в магнитных полях до 400 Тл, позволившие определить значение верхнего критического поля в УВагСизОг?,. сверхпроводниках вблизи нуля температур.

Измерение намагниченности осуществлялось индукционным методом на иттриевых керамических образцах размерами 0 = 4мм, 1 = 15мм со следующими параметрами: Тс = 94 К, ДТ = 1 - 2 К.

I500 -1

pjlOOO -о

Е-о

аоо -

о-

-500-

U

10

12 14

t, икс

1в

18

Зависимость (ЯМ/Л2 от времени УВаСиО-керамики при Т = 4.2 К, стрелками показаны Б-образные особенности Рис.4.

В этих экспериментах было обнаружено, что в ВТСП при кратковременном замедлении роста магнитного поля на кривой <РМ/<й2

возникают S-образные особенности (см. рис.4). Они исчезают при переходе сверхпроводника в нормальное состояние и характеризуют сверхпроводящее состояние образца. По их исчезновению определяется Н<д. Определенное данным методом верхнее критическое поле для УВаСиО-керамики равно ISO ± 36 Тл при начальной температуре образца 4.2 К и 48+10 Тл при Т = 77 К.

Величина Н^^К) удовлетворительно согласуется с данными других авторов и подтверждает наши предположения о слабом влиянии диамагнитной экранировки на измерения верхнего критического поля в ВТСП в СМП, а также указывает на незначительный температурный разогрев образца индукционными токами.

Численное моделирование проникновения магнитного потока в YBaCuO - сверхпроводник показали, что скорость электромагнитной волны преобладает над термической. Поскольку диамагнитная экранировка несущественна, то значение верхнего критического поля Н^ при 4Д К должно ' быть близко к термодинамически равновесному значению. Критическое состояние в ВТСП имеет форму волнового фронта, что может бьпь использовано при разработке обострителей магнитного поля.

Для подтверждения полученных результатов нами так же были проведены измерения проводимости YBaCuO - керамики. Измерение осуществлялось бесконтактным методом, по поглощению электромагнитных волн в тонких образцах толщиной 0.3 4- 0.4 мм. Они располагались вдоль поля, что существенно уменьшало нагрев индукционными токами.

На рис.5 приведена зависимость сигнала ВЧ-пропускания YBajCujOy. х- керамики, полученная при температуре 4.2 К. Поле перехода, определенное по точке выхода кривой 1(H) на плато, равно 164±2б Тл, что удовлетворительно согласуется с индукционными измерениями.

Для измерения верхнего критического поля в YBaCuO пленках был разработан СВЧ-метод (X = 8 мм), в котором значение критического поля определялось по изменению коэффициента связи между двумя диэлектрическими волноводами, между которыми располагался образец. Изменение сигнала пропускания было аналогично ВЧ-сигналу. Полученные значения верхнего критического поля для пленок с ориентацией ab 11 H были

следующими: на подложке А1203 Hd = 100 Тл (Тс ~ 80 К); GaAs - H¿2 s 110 Тл (Тс - 87 К); и SrTi03 - Н^ £ 100 Тл (Тс ~ S9 К).

0,01м j¿a ' Tía" ]á¿ Гто

Н. Тп

Зависимость ВЧ-пропускания от величины магнитного поля, точками показаны экспериментальные значения, сплошная линия - расчетная кривая.

Рис. 5.

В четвертой главе дано описание установки для измерения оптических спектров бысгропротекающих процессов. Она состоит из ячейки сжатия (ЯС), оптических источников излучения, двух ФЭУ и фотоэлектронного регистратора (ФЭР). При измерении спектра R-линии люминесценции свет от оптического источника излучения, проходя через фокусирующую систему, попадает на образец и возбуждает в нем R-лингао люминесценции. После этого происходит сжатие кристалла рубина давлением магнитного поля, в течение которого регистрируется спектр и интенсивность R-линии люминесценции.

Для сжатия исследуемого образца в генераторе МК-1 его помещают в медную трубку с толщиной стенки 1.5 мм, превышающую величину скин-слоя. В этом случае, магнитное поле не проникает в цилиндр и концентрируется в полости между цилиндром и соленоидом-оболочкой. С ростом плотности энергии магнитного поля цилиндр начинает сжиматься, сжимая исследуемый образец.

Исследования оптических спектров при сжатии образцов в МК-генераторе проводились на синтетических кристаллах рубина 0 3 мм. Впервые при импульсном сжатии R-линия люминесценции наблюдалась при давлениях

до 80 ГПа. Установлено, что смещение Я-линии люминесценцтш описывается соотношением Мао и Белла и может быть использовано для измерения импульсных давлений. Было обнаружено, что основными факторами, влияющими на условия наблюдения Я-линии люминесценции рубина, являются: обеднение 2Е уровня, происходящее в области хрупкого разрушения кристалла и деформационное свечение, возникающее при давлениях > 50 ГПа. Для уменьшения их влияния необходимо быстрое преодоление диапазона давлений от 5 до 25 ГПа, дополнительная накачка 2Е уровня при давлениях > 25 ГПа и допирование матрицы А120з ионами переходных металлов, имеющих метастабильные уровни энергий.

При регистрации Я-линии люминесценции рубина было обнаружено интенагвное (- 5 Вт в линии) фоновое свечение, возникающее при давлениях в сапфире выше 50 ГПа, в рубине - 70 ГПа. Проведенный анализ интенсивности и формы спектра возникающего свечения, дающий основание считать, что свечение возникает вследствие туннелирования электронов с дислокационных уровней на возбужденные уровни дефектов с последующим электронно-колебательным переходом в основное состояние. Центр электронного перехода имеет длину волны X = 0.74 мкм, частота колебательных мод 5 210 см"1.

При наличии метастабильного уровня индуцированное свечение в узких спектральных линиях возникает при больших давлениях, что связано с преимущественной релаксацией возбужденных электронов на метастабильный 2Е уровень.

Полученные результаты могут стать основой для разработки селективных источников излучения, работающих на новых принципах, и использованы для изучения прочностных характеристик твердых тел или процессов, происходящих в веществах с плотностью дефектов выше равновесной.

В Заключении формулируются основные результаты и выводы диссертации, которые состоят в следующем

1. Разработаны методы проведения исследований свойств твердых тел в условиях действия сверхсильных магнитных полей (до 103 Тл), низких температур (4.2 ч- 100 К) и сверхвысоких давлений (до 200 ГПа). Для проведения низкотемпературных экспериментов создано несколько видов

азотных и гелиевых криостатов. Подтверждена линейность фараде евского вращения стекол ТФ-5 при низких температурах в зависимости от приложенного магнитного поля.

2. Проведены исследования ЭФ в легкоосных антиферромагнешках KMnF3 и РеВОз, изинговском ферримагнетике Hoo^YjjFesO^ и магнитном полупроводнике Cdo.55Mno.45Te в ранее недоспсжимой области магнитных полей, достигающих 800 Тл. Полученные данные позволили определил, фазовые диаграммы и поля обменного взаимодействия. Установлено, что в веществах, имеющих синглетное основное состояние, ЭФ прямо пропорционален намагниченности.

В FeBOj впервые обнаружено увеличение обменного взаимодействия, возникающего вследствие магнитострикции при spin - flip переходе, что объясняет отсутствие насыщения на полевой зависимости фарадеевското вращения в полях до 800 Тл.

По данным фарадеевского вращения определены скачхи намагниченности изинговского ферримагнетика Hooz/V^FesOn, связанные с опрокидыванием магнитных моментов ионов Но3+. Показано, что в СМП фарадеевское вращение в Hoo.7Y2.3Fe50i2 удовлетворительно описывается двух зонтичной моделью с углами раскрытия 4 и 15 градусов.

По данным ФВ в Cdo.55Mno.45Te определена ширина запрещенной зоны Es = 2,1 эВ. Показано, что кривая намагниченности удовлетворительно описывается Брюллюэновской зависимостью, вплоть до полей 300 Тл, характерной для систем с парамагнитным упорядочением.

3. Результаты измерения намагниченности и проводимости керамических и пленочных YBajCujO;.* - сверхпроводников, полученные в магнитных полях до 400 Тл при температуре 4.2 К. Полученные данные позволили впервые, экспериментальным путем, определить верхнее критическое поле в YBa2Cu307.x - сверхпроводнике вблизи нуля температур Нс2(0 К) = 180 Тл и длину когерентности \ = 12 нм. Подтверждено, что полевая зависимость верхнего критического поля удовлетворительно описывается стандартной ВГХМ - теорией.

Обнаружены S - образные особенности на кривой сЯМ/dt2, возникающие в момент изменения производной магнитного поля.

Предложенная модель нелинейной диффузии с волновым фронтом удовлетворительно описывает полученные результаты.

Разработанные методы измерения намагниченности и проводимости сверхпроводников могут быть использованы для измерения магнито-сопротивления полупроводников и намагниченности низкотемпературных магнетиков.

4. Результаты исследования спектра Я-линии люминесценции рубина при изэнгропическом сжатии в МК-генераторе до давлений «200 ГПа. Впервые при импульсном сжатии Я-линия люминесценции наблюдалась до давлений « 80 ГПа. Установлено, что смещение Я-линии люминесценции описывается соотношением (43) и может быть использовано для измерения давлений в МК-генераторе. Основными факторами, влияющими на условия наблюдения Я-линии люминесценции рубина, являются: обеднение 2Е уровня, происходящее в области хрупкого разрушения кристалла и деформационное свечение, возникающее при давлениях > 50 ГПа. Для уменьшения их влияния необходимо быстрее преодолевать диапазон давлений от 5 до 25 ГПа, при давлениях > 25 ГПа проводить дополнительно накачку 2Е уровня, допировать матрицу А1гОз ионами переходных металлов, имеющих метастабильные уровни энергий.

5. Эффект генерации в узких спектральных линиях электромагнитного излучения, возникающего при изэнгропическом сжатии широкозонных диэлектриков рубина и сапфира. Проведен анализ интенсивности и формы спектра возникающего свечения, дающий основание считать, что свечение возникает вследствие туннелирования электронов с дислокационных уровней на возбужденные уровни дефектов с последующим электронно-колебательным переходом в основное состояние. Центр электронного перехода имеет длину волны X з 0.74 мкм, частота колебательных мод = 210 см-1.

При наличии метастабильного уровня индуцированное свечение в узких спектральных линиях возникает при больших давлениях, что связано с преимущественной релаксацией возбужденных электронов на метастабильный гЕ уровень.

Полученные результаты могут стать основой для разработки селективных источников излучения, работающих на новых принципах, и

использоваться для изучения прочностных характеристик твердых тел или

процессов, происходящих в веществах с плотностью дефектов выше

равновесной.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В

РАБОТАХ:

1. В.В.Друашнин, (В.В.Платонов) и др., Нелинейный эффект Фарадея в слабом ферромагнетике FeB03 в сверхсильных магнитных полях до 800 Тл/У Письма в ЖЭТФ - 1986,- т.43,- в.6- C.282-2S4

2. В.В.Дружинин, А.И.Павловский, О.М.Таценко, В.В.Платонов Исследование фазовых диаграмм двух и более подрешеточных магнетиков в сверхсильном магнитном поле//Тр. 5-й Международной конференции по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам, Новосибирск, 3-7 июля 1989г.

3. V.V.Druzhinin, A.I.Pavlovskii, V.V.Platonov, O.M.Tat&enko and A.S.Lagutin Faraday effect in an I sing fexrimagnet in megagauss fields/ Physica B, 1992.-v.177.- pp.315-317.

4. P.I.Nikitin, O.M.Tatzenko, V.V.Platonov, A.I.Savshuk The Faraday effect in diluted magnetic semiconductors in ultrahigh magnetic field/ IEEE Tians. Magn. 1993,- v.29- No.5- pp.

5. Павловский АИ., Колокольчиков Н.П., Платонов В.В., и др. Разрушение сверхпроводимости в УВа2Сиз07_х керамихах сверхсильным магнитным полем.// Сверхпроводимость: физика, химия, техника,-1989,- вып.2.- с.70-72

6. A.I. Pavlovskiy (V.V.Platonov), at.el. Investigation of YBa2Cu307_x Type Superconductors in Pulsed Ultrahigh Magnetic Fields/Conference on Megagauss Magnetic Field and Related Topics (Megagauss - V), Novosibirsk, USSR, July 3-7, 1989, pp. 139-144.

7. A.I.Golovashkin, (V.V.Platonov), at.el. Low temperature direct measurements of Hc2 in HTSC using megagauss magnetic fields// Phys.C 1991.-v. 185-189.-pp. 1859-1860.

8. AJ.Basovish, (V.V.Platonov) at.el. Measurements of upper critical field and magnetic field dependence of the microwave resistance of YBaCuO thin film//Phys.Lett.A 1992.- v.163.- pp.322-325.

9. Платонов В.В. и др. Низкотемпературный рубиновый лазер// ПТЭ.-1990,- N4,- с. 196-197

10. Павловский А.И. (Платонов В.В.) и др. Исследования смещения длины волны Л-линии люминесценции рубина при изэнгропическом сжатии давлением сверхсильного магнитного поля в генераторе МК- 1//Тр. 5-й Международной конференции по генерации мегагауссных магнитных полей и родственным экспериментам, Новосибирск, 3-7 июля 1989г.

11. Павловский А.И. (Платонов В.В.) и др. Люминесценция и антилюминесценция рубина при импульсном сжатии магнитным полем до 2 МБар// Письма в ЖЭТФ,- 1986,- 7.П.- в.22,- с. 1356-1360