Структурно-композиційні ефекти, індуковані зовнішніми діями в поверхневих шарах магнітом’яких аморфних сплавів - Автореферат

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наукНауковий керівник: доктор фізико-математичних наук Ченакін Сергій Петрович, Інститут металофізики ім. Курдюмова НАН України, провідний науковий співробітник. Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук Нищенко Михайло Маркович, Інститут металофізики ім. кандидат фізико-математичних наук Черепов Сергій Володимирович, Інститут магнетизму НАН та МОН України провідний науковий співробітник. Захист відбудеться «05 » жовтня 2010 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.168.02 при Інституті металофізики ім.В останні роки вивченню властивостей поверхні аморфних металічних сплавів (АМС) приділяється велика увага у звязку з проблемою створення аморфних матеріалів різноманітних композицій з оптимальним комплексом фізичних та хімічних властивостей. Фізико-хімічні властивості поверхні та приповерхневої області у поєднанні з обємними властивостями аморфного матеріалу суттєво впливають на комплекс його інтегральних властивостей, наприклад, механічних, електрофізичних та магнітних. Усвідомлення важливості й значимості досліджень, повязаних з вивченням і цілеспрямованою модифікацією структури і фізико-хімічних властивостей поверхні АМС, обумовило створення за останні пять років нового актуального наукового напрямку. Дисертаційна робота виконувалася в рамках наукової теми «Розробка фізичних основ формування та принципів зміни фізичних властивостей атомних кластерів, фрактальних агрегатів, аморфних і наноструктурних багатокомпонентних сплавів на базі комплексних досліджень електронної та атомної будови» (№ держреєстрації 0106U000690); проекту Державного фонду фундаментальних досліджень України «Розвиток надвисоковакуумних методів неруйнівного пошарового аналізу наноструктур з моношаровою роздільною здатністю» (№ держреєстрації 0101U007040); наукового проекту «Нові фізичні принципи зміцнення металевих поверхонь шляхом формування нанокристалічних структур і покриттів» (№ держреєстрації 0104U006954); комплексної програми фундаментальних досліджень «Наноструктурні системи, наноматеріали, нанотехнології». Із залученням комплексу різноманітних поверхнево-чутливих методів провести систематичне дослідження фізичної природи змін структури, фізико-хімічного стану та властивостей поверхні і приповерхневої області аморфних стрічок багатокомпонентних магнітомяких сплавів на основі Fe-В і Со-В після температурних, магнітно-польових і деформаційних зовнішніх впливів.Розглянуті властивості магнітомяких аморфних сплавів та особливості будови їх поверхні, а також представлено інформацію про вплив механічної, хімічної та термічної обробок на фізико-хімічний стан поверхні аморфних сплавів. У другому розділі «Матеріали та методи дослідження» викладено методику виготовлення обєктів дослідження та їх характеристику, режими обробок, розглянуто експериментальну апаратуру та методики, які використовувались для дослідження впливу зовнішніх дій на фізико-хімічний стан поверхні і приповерхневої області аморфних сплавів на основі Fe-B і Со-В. В дисертаційній роботі для вирішення поставлених завдань було використано кілька груп методик, які включають спектроскопічні методи аналізу поверхні (дослідження сегрегаційних процесів на поверхні аморфних стрічок); методи електронної та зондової мікроскопії (дослідження структури, морфології і топографії зразків до і після впливу зовнішніх дій); рентгеноструктурні методи (дослідження структурних змін в результаті різних обробок та релаксаційних процесів), а також вимірювання механічних властивостей. Деконволюція спектрів РФЕС та визначення енергій звязку (ЕЗ) остовних рівнів компонентів дозволили ідентифікувати на вихідній поверхні FINEMET наявність оксидів заліза FEOX (іони Fe2 ) і Fe2O3 (іони Fe3 ), гідроксиду FEOOH (іони Fe3 ) та оксидів кремнію SIOX (іони Si2 d) і SIO2 (іони Si4 ). 2 б) та більший вміст вуглецю на поверхні за даними РФЕС у порівнянні з вихідним станом, що може бути повязано із сегрегацією вуглецю на поверхні та адсорбцією залишкових вуглеводнів при охолодженні зразка.У дисертації з використанням комплексу різноманітних поверхнево-чутливих методів проведено систематичне дослідження фізичної природи змін структури та фізико-хімічного стану поверхні і приповерхневої області аморфних стрічок багатокомпонентних магнітомяких сплавів на основі Fe-В і Со-В після температурних, магнітно-польових і деформаційних зовнішніх впливів. Уперше встановлено що: 1) При нагріванні аморфного сплаву FINEMET в вакуумі відбуваються незворотні процеси немонотонної поверхневої сегрегації компонентів, фрагментації і утворення кластерів міді, розкладу і десорбції оксидів і гідроксидів заліза і кремнію, змінення електронної структури поверхні, збільшення середнього розміру наноструктурних елементів рельєфу і морфології поверхні та зміна типу їх розподілу.

2. Основний зміст роботи