Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Влияние давления на температуру Кюри

19.01.2019

Обе модели локализованных и коллективизированных электронов предсказывают для сплавов с большой спонтанной объемной магнитострикцией сильную зависимость температуры Кюри от давления в соответствии с уравнениями:

где kв — постоянная Больцмана; S — спин; N — атомный номер. В случае кристаллических железоникелевых инваров величина dТс/dР достигает очень больших значений, равных — (70/30) К/ГПа. Для аморфных сплавов Fe—B и Fe—P также характерны большие значения спонтанной объемной магнитострикции w(0) (см. рис. 16.5). Поэтому следует ожидать, что значения dTc/dP для этих сплавов также будут высокими. Это подтверждается приведенными на рис. 16.11 значениями dTc/dP для ряда аморфных, а также кристаллических сплавов системы Fe—Ni. Видно, что значения dTc/dP в случае аморфных сплавов Fe—В и Fe—Cr—В весьма высоки и сравнимы со значениями, найденными для кристаллических железоникелевых инваров. Анализ этих результатов и рамках модели коллективизированных электронов Вольфарта показал, что производная температуры Кюри по давлению обратно пропорциональна температуре Кюри

где А — константа, включающая ряд параметров, таких как сжимаемость, плотность состояний и др. Объем V и температура Кюри связаны соотношением:

где К — сжимаемость; Г — так называемый параметр Кохране — Грэхама—Грюнайзена. Для аморфных сплавов (NiFe)PB значение этого параметра Г=(-5/6)+4,3*10в-3Tc. Величина dTc/dP может быть найдена из мессбауэровских спектров, снятых при высоких давлениях. В случае аморфного сплава Fe32Ni36Cr14P12B6 величина dТс/dР составляет 5 К/ГПа. Это значение мало по сравнению со значением этой величины для аморфных сплавов Fe—В, поскольку данный сплав не обладает наварными свойствами. Величина производной температуры Кюри по давлению для многих кристаллических и аморфных сплавов может быть представлена в следующем виде:

где n и Л — константы.

На рис. 16.12 показана зависимость расстояния между ближайшими соседями и параметра решетки от давления для аморфного сплава Fe83B17 и чистого кристаллического железа. Наблюдаемая в случае аморфного сплава точка перегиба может служить признаком магнитного фазового превращения. Найденная отсюда величина dТс/dР = -2,7 К/ГПа согласуется с ее значением, измеренным прямым методом (см. рис. 16.11). Величина наклона приведенных зависимостей составляет ~ 1/3 величины сжимаемости К. Значение ее в случае аморфного сплава Fe83B17 в ферромагнитном состоянии весьма велико — ~1,43*10в-2 ГПа-1, а в парамагнитном состоянии — существенно ниже и сравнимо со значением для кристаллического железа. Это свидетельствует о существенном влиянии магнетизма на величину сжимаемости аморфных инварных сплавов. В табл. 16.1 собраны данные о величинах сжимаемости К при комнатной температуре, температуры Кюри Tc, ее производной dТс/dР, высокополевой восприимчивости хhf и вынужденной объемной магнитострикции dw/dН при температуре 0 К для ряда аморфных и кристаллических материалов. В случае кристаллических сплавов системы Fe—Ni в области составов с инварной аномалией наблюдается резкое повышение величины К и снижение коэффициента Пуассона v. Величина К в случае аморфного сплава Fe83B17, как следует из табл. 16.1, существенно больше ее значения для сплава Fe80B20. Это согласуется с наблюдаемой зависимостью величины спонтанной объемной магнитострикции (см. рис. 16.5) с изменением концентрации бора. Можно ожидать уменьшения коэффициента Пуассона при снижении концентрации бора подобно тому, как это наблюдается в случае кристаллических железоникелевых инваров.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: