МОСКВА, 16 июля. /ТАСС/. Российские физики обнаружили, что сплавы галлия и железа, способные менять свою форму при намагничивании, содержат в себе неожиданно мало наноразмерных кристаллов, которые, предположительно, позволяют изделиям из этих материалов менять свою форму. Это ставит под сомнение многие теории, объясняющие существование подобных свойств у сплавов галлия и железа, сообщила во вторник пресс-служба НИТУ МИСИС.
"Наши исследования ставят под сомнение распространенную гипотезу о природе возникновения гигантской магнитострикции в железо-галлиевых сплавах. Ее зарубежные авторы утверждают, что после их обработки при определенных температурах, в нем формируется особая фаза, которая усиливает магнитострикцию. Мы показали, что объемная доля этой фазы в массивных образцах как минимум на порядок меньше, чем принято считать на основе исследований тонких пленок. Поэтому они не могут определять макросвойства материала", - пояснил профессор НИТУ МИСИС Игорь Головин.
Ученые пришли к такому выводу при изучении структуры и свойств так называемых галфенолов - особой категории сплавов галлия и железа, которые способны менять свою форму при намагничвании и размагничивании. Эти материалы широко используются в быту и промышленности для создания гидролокаторов, сенсоров, движущихся компонентов различных механических приборов и массы других целей.
В прошлом ученые считали, что галфенолы необычно сильно реагируют на намагничивание по той причине, что в их толще присутствуют наноразмерные включения с особой структурой, так называемая фаза L60, чья форма особо сильно меняется при переменах в уровне намагниченности данных сплавов. Российские физики проверили, так ли это на самом деле, для чего они изучили внутреннюю структуру галфенолов при помощи нейтронного и синхротронного излучения.
Проведенные ими замеры показали, что доля наноразмерных кристаллов, похожих по структуре на фазу L60, в толще галфенолов составляет не более 0,1-0,2%, а не 3-5%, как считали в прошлом зарубежные физики, изучавшие свойства тонких пленок из сплавов железа и галлия. По мнению российских исследователей, это исключает возможность того, что эти включения могут объяснять необычные магнитные свойства этой категории материалов.
Понимание этого, как надеются российские физики, позволит ученым приступить к разработке новых теорий, более точно описывающих природу и свойства галфенолов. Ее создание ускорит синтез новых форм сплавов железа и галлия, а также других материалов, способных менять свою форму при намагничивании.