Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Некоторые особенности процессов переноса в магнитоупорядоченных средах : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.04.11

Год: 2006

Номер работы: 43593

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Актуальность темы В последние годы уделяется большое внимание исследованию влияния магнитного поля на процессы электронного и ионного переноса в различных системах. В настоящей работе рассмотрены два важных аспекта влияния магнитного поля на процессы переноса на ионный перенос в электрохимических системах и на электронный перенос в аморфных магнитных материалах. Исследование явлений, происходящих в электрохимических системах, важно как с прикладной, так и с фундаментальной точек зрения. В да

1.1.1. Влияние магнитного иоля на химические нроцессы Магнитохимия - раздел физической химии, в котором изучается связь между магнитными и химическими свойствами веществ, а кроме того, влияние магнитных полей на химические реакции [2]. В данном разделе будут рассмотрены примеры влияния магнитного поля на химические процессы, методы их исследования и основные результаты исследовательских групп. Вопрос влияния магнитного поля на химические реакции был затронут еще Фарадеем в середине 19 века. П

1.1.2. Основные понятия электрохнмнн Как было указано выще, магнитное поле влияет на диффузионный слой, и следовательно, на величину электродного потенциала. понятие Для того, электродного чтобы ввести Zn SO 4 Ч] е - Voltmeter Salt bridge е CXi потенциала. ZnSO рассмотрим следующую систему (рис. 1). Металлические электроды (в данном CuSO Рис. 1. Схема измерения электродного потенциала [23] случае цинковая и медная пластинки) опущены в растворы электролита (растворы ZnS04 и CUSO4, в кот

Впервые эффект влияния магнитного поля на электродный потенциал был обнаружен в 1886 году [10]. При приложении магнитного поля к одному из железных электродов разность потенциалов изменялась на положительную величину, независимо от направления поля. В работе [25] были проведены независимые расчеты, которые показали, что парамагнитные и ферромагнитные тела должны быть положительны по отношению к ненамагниченным, а диамагнитные - отрицательны. В этой же работе были исследованы электроды - желез

Аморфные металлические сплавы (АМС) по сравнению с кристаллическими являются новым классом материалов ([44], [45], [46]). Они значительно отличаются от кристаллических своей структурой, физическими и магнитными свойствами. Аморфное состояние вещества - это состояние, при котором отсутствует дальний порядок в расположении атомов. К настоящему времени свойствам АМС посвящено большое количество обзоров и монографий ([46], [47]). Основными достоинствами магнитных АМС являются малая коэрцитивная

1.2.1. Магнитные свойства аморфных матерналов Для получения аморфной структуры в процессе изготовления аморфного сплава необходимо обеспечить большие скорости его охлаждения, порядка 10^ град/сек, вследствие чего основной проблемой является невозможность получения массивных образцов (например, для проводов максимальный диаметр 100-200 мкм). При охлаждении разные слои образца охлаждаются поразному. Это влечет за собой возникновение внутренних механических напряжений, которые остаются в образце

Изучение кинетических эффектов в аморфных сплавах охватывает широкий круг вопросов, равно важных как с точки зрения фундаментальных исследований, так и с точки зрения различных практических применений. Это связано с тем, что некоторые аморфные ферромагнитные сплавы обнаруживают необычные и неизвестные ранее аномалии кинетических свойств [61]. В частности, экспериментальные исследования электропроводности показывают следующие особенности аморфных магнетиков, которые не наблюдаются в кристалли

1.2.3. Влияние отжига на электронные явления нереноса Огромный интерес к аморфным лентам ферромагнитных сплавов связан, прежде всего, с большими потенциальными возможностями применения их в технике, например, при создании высокочувствительных датчиков магнитного поля. Основная масса таких датчиков на основе аморфных магнитных лент и проводов построена на основе магнитоимпедансного эффекта [72]. Магнитный импеданс (МИ) представляет собой изменение комплексного сопротивления Z(U)) = R{o))-iX{o)

Глава 2. Экспериментальное оборудованне

2.1. Установка для электрохимических измерений в магиитиом поле Для изучения влияния магнитного поля на электродный потенциал металлов необходимо измерять зависимость разности потенциалов между двумя электродами в электролите от величины приложенного поля, действующего на один из электродов. Такая установка была изготовлена при выполнении настоящей работы. При разработке и изготовлении использовалась литература [23]. Блок-схема экспериментальной установки показана на рисунке 7. Все управлени

2.2. Образцы для электрохимических иеследоваиий В качестве электродов использовались: магнитные электроды железо Fe (

0.9999), никель Ni (

0.9999), кобальт Со (

0.9999), пермаллой (45% Ni), и немагнитные - медь Си (

0.999), алюминий А1 (

0.999), висмут Bi (

0.999), нержавеющая сталь 08Х18Н10. В качестве электролитов использовались: хлорид железа (III) FeCb (

0.01 -

0.5 моль/л), лимонная кислота (

0.2 моль/л), щавелевая кислота (

0.85

2.3. Установка для измерения гальваномагнитиых эффектов При выполнении работы для исследования гальваномагнитных эффектов в широком интервале температур также потребовалось создание установки. При этом требовалось обеспечить высокую стабильность температуры, точность измерения Необходимы напряжений и высокую степень стабилизации тока [99]. были измерительные приборы с разрешением до единиц нановольт, система измерения и управления полем, стабилизации температуры. Так как установка должна б

Максимальное поле, достижимое на установке, равно 16700 Э. сделан на основе низкотемпературного Дискретность изменения поля - 10 Э. Точность измерения поля -

0.5 Э. Диапазон измеряемых сопротивлений - от 10'^ Ом до 10^ Ом. Погрешность измерения сопротивления не превышает 1*10'^ %. Стабильность температуры

0.1 К в пределах до 100 К и

0.5 К от 100 до 300 К.

Программа измерения петель была написана автором на языке Borland Delphi. Она позволяет снимать зависимости электрического сопротивления и сопротивления Холла от величины магнитного температуре. Данные сохраняются поля при постоянной в файл. Внешний вид интерфейса программы изображен на рисунке 15. Алгоритм проведения измерений следующий: снимается полевая зависимость от максимального до минимального значения управляющего кода (что соответствует изменению магнитного поля от максимального з

Глава 3. Влияние магнитного ноля на электродный нотенциал некоторых ферромагнитных и неферромагнитных материалов

Методика приготовления и параметры образцов приведены в предыдущей главе. Магнитостатические свойства, как уже отмечалось выше, измерялись с помощью вибрационного магнетометра. Петля гистерезиса для образца железной фольги, из которой изготавливались железные электроды, приведена на рис. 19. 100X О 50 - О X X

0) т S X га X га -50 Н 2 -1001 J • 1 . 1 1 1 I • - -6000 -4000 -2000 О 4000 Магнитное поле, Э Рис. 19. Петля гистерезиса для железной фольги, из которой были изготовлен

Для пермаллоя (55%Fe, 45%Ni) была проделана вся та же последовательность измерений, что и для железа. Техническое насыщение достигалось в полях примерно 1 кЭ, коэрцитивная сила была менее

0.1 Э (см. рис.27). 494235- of о л" 28211470-7-14-21-28-35-^ -42-49• 1 ' 1 • . i l l о о X X. ш т га га I X / -6000 -4000 -2000 О 4000 Магнитное поле, Э Рис. 27. Петля гистерезиса для пермаллоевого электрода. На рис. 28 приведены зависимости А£ при снятии и наложении поля в хлорном

Из прочих ферромагнитных веществ были исследованы кобальт и никель. Кобальт был исследован в растворах лимонной и щавелевой кислот, а никель в растворе лимонной и щавелевой кислот, хлорном железе и сернокислом никеле. Результаты сильно зависели от состояния поверхности образца. На нешлифованном кобальте был замечен достаточно большой эффект в лимонной кислоте, но после шлифовки он пропал. Вероятно, эффект был связан с наличием частиц железа на поверхности. Эффекта на никеле в лимонной и щавел

3.4. Анализ экспериментальных даиных Анализируя полученные результаты, можно предложить несколько возможных механизмов для объяснения влияния магнитного поля на электродный потенциал [102]:

а) взаимодействие движущихся ионов с магнитным полем (сила Лоренца);

б) воздействие градиента магнитного поля, образованного доменной структурой электрода, на ионы;

в) взаимодействие электролита с намагниченной поверхностью. Рассмотрим модель (в) в применении к железному и пермаллоевому

Глава 4. Гальваномапштныс явления в аморфных лентах

Для определения влияния условий отжига лент на их объемные магнитостатические характеристики были проведены измерения зависимости магнитного момента от приложенного поля, то есть петли гистерезиса [106]. Петли гистерезиса были измерены для всех образцов на вибрационном магнитометре. Как было установлено, магнитный момент насыщался в полях менее 500 Э для всех лент. Для серий, отожженных на воздухе и в вакууме, были обнаружены существенные различия в поведении петель гистерезиса; эти различия

Измерения транспортных свойств проводились в полях до

16.5 кЭ, в диапазоне температур от 77 К до 300 К. Как уже отмечалось в главе 2, образцы для них брались длиной от 1 до

1.5 мм, ширина и толщина равнялись 2 мм и 20 мкм, соответственно. Типичная зависимость сопротивления Холла р„ от поля приведена на рис. 37. 98 Постоянные Холла определялись из соотношения: (22.) где и - напряжение на контактах, / - пропускаемый ток, d - толщина образца. Для исключения паразитных эффектов на

4.3. Зависимость иостояниых Холла от темиературы Температурное поведение коэффициентов Холла исследовалось с помощью постоянного нагрева и стабилизации температуры через каждые 1530 градусов. Для всех образцов было характерно снижение нормальной постоянной Холла и рост аномальной постоянной с повышением температуры измерений. Электрическое сопротивление росло линейно с ростом температуры измерения. Из серии образцов, отожженных в вакууме, аномальная постоянная Холла была измерена для образцо