Том 126, № 7 (2025)

Исследованы особенности температурного и полевого поведения ферромагнитного состояния в двухспиновой модели Кугеля–Хомского, описывающей взаимосвязь ферромагнитного спинового и антиферромагнитного псевдоспинового орбитальных упорядочений. Проанализирован случай, когда критическая температура антиферромагнитного орбитального упорядочения Tl выше критической температуры Кюри спинового ферромагнитного порядка Ts. Показано, что в этом случае существование обменной связи ферромагнитной спиновой подсистемы с орбитально-упорядоченной подсистемой приводит при конечных температурах к уменьшению как спонтанной, так и индуцированной намагниченности ферромагнитного состояния по сравнению с аналогичными характеристиками ферромагнитного состояния в среде без орбитального упорядочения.

Приведены результаты измерений вольтамперных характеристик (ВАХ) в электронно-легированном слоистом сверхпроводнике Nd_2–xCe_xCuO₄ и представлены результаты скейлингового анализа зависимости U(I) большого набора слоистых высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП). Показано, что ВАХ дырочно-легированных соединений указывают на монотонное поведение параметра порядка d-волновой симметрии, в то время как ВАХ электронно-легированных соединений Nd_2–xCe_xCuO₄ с x = 0.15 и Sm_2–xCe_xCuO₄ проявляют немонотонный характер параметра порядка d-волновой симметрии, связанный с сосуществованием сверхпроводимости и флуктуаций антиферромагнитных спиновых возбуждений.

Исследовано магнитное упорядочение сэндвич-структуры соединения Fe₃GeTe₂. Рассмотрены два случая. В первом случае пренебрегается взаимодействием между слоями, содержащими атомы железа. Во втором – такое взаимодействие считается малым. Показано, что в первом случае в двумерных слоях, содержащих только атомы железа, имеет место фазовый переход в ферромагнитное состояние изинговского типа с однокомпонентным параметром порядка. Магнитный момент ориентирован вдоль оси z. Использовано предположение о том, что в слое Fe/Ge обменное взаимодействие атомов железа является косвенным через атомы германия и антиферромагнитным. Дальний магнитный порядок в этой плоскости отсутствует, но имеются антиферромагнитные флуктуации типа поперечных спиновых волн. При учете взаимодействия между слоями в системе появится дальний ферромагнитный порядок, реализуемый на слоях, содержащих только атомы железа. Антиферромагнитные флуктуации будут сосуществовать с ферромагнетизмом.

Модель фрактальной термодинамики впервые применена для исследования процесса температурной трансформации магнитной доменной структуры (ДС) на базисной плоскости монокристалла Nd₂Fe₁₄B в области температур 20–285 К, содержащей спин-переориентационный переход (СПП) второго рода от магнитокристаллической анизотропии (МКА) “ось легкого намагничивания” к МКА “конус осей легкого намагничивания”. Показана высокая степень близости характера изображений доменной структуры монокристалла Nd₂Fe₁₄B к фракталам во всем температурном интервале. В частности, значения параметра δ, характеризующего относительное отклонение исследованной ДС от фракталов, заключены в интервале 1.16·10⁻⁶ – 1.72·10⁻². Обнаружено заметное различие характера температурных зависимостей фрактальных параметров D(T), S_f (T) и T_f (T) при температурах ниже и выше температуры Т_СПП = 135 К. При этом температурное поведение фундаментальных констант соединения Nd₂Fe₁₄B и фрактальных параметров ДС в области МКА “ось легкого намагничивания” указывает на возможность их корреляции в данном диапазоне температур.

Проведено исследование фазового состава и структуры полученного сваркой трением с перемешиванием нахлесточного соединения пластин алюминиевого сплава АМг6. Обнаружено образование комплексных макроскопических дефектов в сварном соединении. Обсуждаются условия образования макроскопических дефектов в соединениях, полученных сваркой трением с перемешиванием, и способы предотвращения формирования дефектов

Предложена модель, позволяющая объяснить причины аномальной диффузии углерода в карбиде вольфрама при электроимпульсном плазменном спекании (ЭИПС) порошков состава α-WC + W₂C. Явление аномально глубокого проникновения углерода в керамику из карбида вольфрама при ЭИПС порошковой заготовки в графитовой оснастке, обнаруженное в предшествующих работах авторов, проявляется в возникновении на поверхности керамики аномально глубокого слоя (толщиной ∼ 50 мкм) чистого монокарбида вольфрама α-WC. Появление этого слоя обусловлено восстановлением полукарбида вольфрама W₂C при его взаимодействии с углеродом, диффундирующим с поверхности оснастки. Толщина восстановленного слоя (∼ 50 мкм) на несколько порядков превышает значения, которые следуют из вычислений глубины диффузии углерода при табличных значениях энергии активации диффузии углерода в карбиде вольфрама. В основе модели лежит предположение, что для осуществления фазового превращения W₂C→α-WC, при котором, вследствие перестройки атомно-кристаллической структуры, происходит изменение объема элементарной ячейки, необходимо обеспечить не только поток дополнительного углерода к поверхности частиц W₂C, но и образование дополнительного объема, величина которого пропорциональна изменению плотности при данном фазовом превращении (∼ 10%). Создание дополнительного объема обеспечивается потоком неравновесных вакансий с поверхности
образца. Концентрация таких вакансий пропорциональна величине изменения плотности при фазовом превращении W₂C→α-WC и объемной доле частиц W₂C, и в данном случае на несколько порядков превышает равновесную концентрацию вакансий в карбиде вольфрама. Появление таких вакансий в системе способствует осуществлению ускоренной диффузии углерода в карбиде вольфрама. Модель позволяет оценить изменение коэффициента диффузии и рассчитать глубину проникновения углерода в спекаемый материал.

Проведен анализ фазового состава слитков и горячекатаных листов сплавов системы Al–Cu–Mn–Ni, содержащих 6–8%Cu, 2%Mn и до 4% Ni (маc.%). Предложено строение фазовой диаграммы в области алюминиевого угла, согласно которому в твердом состоянии возможно наличие 3-х четырехфазных областей с участием твердого раствора на основе алюминия и различных интерметаллидов. Обоснована возможность создания жаропрочных алюминиевых деформируемых сплавов, структура которых состоит из алюминиевой матрицы, содержащей дисперсоиды Al₂₀Cu₂Mn₃, и эвтектических фаз, в частности Al₃(Cu,Ni)₂.