Разделы сайта

Читаемое

Обновления Nov-2017

Промышленность Ижоры -->  Керамические композиционные материалы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [ 84 ] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123

как при росте пленок по механизму Фольмера-Вебера аморфный слой не образуется, то отсюда можно заключить, что наличие нановыступов на поверхности подложки приводит к механизму роста пленок, отличному от основных ранее известных типов роста.

ПЭМ BP становится важным инструментом и в исследовании поверхности твердых тел, особенно наноструюурных материалов, где возможности традиционных методов анализа поверхности, таких как сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), сканирующая туннельная микроскопия (СТМ) и др., ограничены. Совсем недавно ПЭМ BP хорошо себя зарекомендовала для локального анализа тонкого приповерхностного слоя наноматериалов. Так, в основе субплантационной модели роста c-BN лежит гипотеза о том, что на поверхности растущего c-BN образуется монослой 5/>-связанного BN. Для проверки этой гипотезы были выполнены исследования структуры приповерхностного слоя c-BN с помощью ПЭМ BP на поперечных срезах [3]. Установлено, что верхний слой пленки содержит чистый c-BN, что свидетельствует о послойном гомоэпитаксиальном росте c-BN.


тое сеченД Г. изображение высокого разрешения (попереч-

CTvna о-Т.Т зарождение кристаллита LiNb03 на плоской террасе вы-э1Ткп1пп поверхности подложки сапфира. Направление падаюшего

кГстлкаГ!] направлением [2 0, , . Боковые границы выступа по-

Некоторые дополнительные возможности получения изображений

Относительную пространственную глубину деталей на изображении можно оценить с помощью стереомикроскопии. Для этого получают два снимка с одного и того же участка, повернутых друг относительно друга не менее чем на 5°, и рассматривают полученные картинки с помощью стереопроектора. В случае, когда исследователь работает с многофазным материалом, который имеет несколько фаз с близкими параметрами решетки, полезным может оказаться применение метода 2О. Если наблюдать два темнопольных изображения, полученных при различных установках фокуса, через стереопроектор, то можно идентифицировать различные фазовые составляющие на разных

глубинах. Однако следует помнить, что метод 20 не отражает реального пространственного положения фаз. С появлением микроскопов, оборудованных автоэлектронной эмиссионной пушкой, все большее значение приобретает метод электронной голографии. В отличие от обычного ПЭМ, при получении голографического изображения записывается как амплитуда, так и частота электронного пучка; таким образом, сохраняется полная информация об объекте. Однако следует отметить, что интерпретация интерференционной картины не является тривиальной задачей. Информацию о поверхности материала можно получать с помощью ПЭМ в сканирующем режиме или метода топографического контраста . Сканирующая ПЭМ не требует приготовления тонкой фольги, однако поверхность материала должна быть относительно плоской и не содержать примесей или оксидного слоя. К преимуществам метода следует отнести возможность исследования поверхности in-situ при нагреве или охлаждении. Дополнительная информация может быть получена с помощью изображения, сформированного вторичными или обратно рассеянными электронами в сканирующем ПЭМ режиме.

В последние годы заметен значительный прогресс в анализе структуры различных тонкопленочных систем и покрытий с помощью метода ПЭМ BP. Этот прогресс связан с разработкой не только новых микроскопов, таких, например, как микроскопы с автоэлектронной эмиссионной пушкой, но и новых методов приготовления тонких фольг и компьютерного моделирования изображений высокого разрешения. Возможности метода значительно расширяются с использованием анали-



тической электронной микроскопии , объединяющей уникальные возможности ПЭМ высокого разрешения и химического анализа (рентгеновской энерго-дисперсионной спектроскопии и спектроскопии энергетических потерь электронов) с локальностью до 1 нм. Исследование структуры границ раздела фактически выделилось в самостоятельное направление ПЭМ BP. Ожидается, что дальнейшие электронно-микроскопические исследования высокого разрешения в области инженерии поверхности приведут к новым интересным научным результатам и технологическим разработкам.

МАГНИТНЫЕ

И СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ

МАТЕРИАЛЫ

8.1. Новые магнитотвердые материалы

8.2. Новые магнитомягкие материалы

8.3. Материалы для магнитной записи ; 8.4. Ферриты

8.5. Сверхпроводяи]Ие материалы




Эффективное развитие современной техники немыслимо без использования новых материалов, обладающих различными, сложными комплексами физических свойств. Особое место среди этих материалов занимают магнитные и сверхпроводящие материалы, которые широко используются в электро- и радиотехнической, аэрокосмической и ядерной, электронной и приборостроительной отраслях промышленности, при создании новых ЭВМ и микропроцессоров.

Анализ современной научной литературы и материалов последних конференций показывает, что именно магнитные и сверхпроводящие материалы испытывают в последнее время наиболее бурное развитие, часто уже известные материалы находят все новое применение или для них разрабатываются новые технологии, повышающие уровень их свойств или позволяющие найти для этих материалов новое применение.

В настоящем разделе подробно рассмотрены исторические аспекты развития магнитных и сверхпроводящих материалов и дан эвристический прогноз их дальнейшего развития. Дан обзор новых достижений в развитии свойств этих материалов, новых технологических приемов их получения и описаны примеры практического применения. При рассмотрении конкретных вопросов использованы результаты исследований, проведенных в рамках раздела Магнитные и сверхпроводящие материалы подпрограммы Новые материалы НТП Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники .

Среди магнитотвердых материалов наибольший интерес вызывают сплавы с высокой одноосной анизотропией на основе РЗМ, с высокой одноосной анизотропией полей рассеяния на основе Fe-Сг-Со и новые технологии получения анизотропных высокоэнергетических магнитов из этих сплавов (включая методы получения быстрозакаленных и нанокристаллических материалов). Создание нанокристаллической структуры с ультрамелким размером зерен и обусловленным этим уникальным комплексом физических и механических свойств можно вообще отнести к одной из основных тенденций развития современного материаловедения. Особое место по перспективам развития занимают пленочные постоянные магниты.

Среди магнитомягких материалов большой интерес вызывают сплавы с аморфной, нано- и микрокристаллической структурой, а также традиционные электротехнические стали с низкими потерями на перемагни-чивание, различные сплавы на основе Fe, Ni и Со с высокими значе-

ниями магнитной проницаемости, индукцией насыщения и прямоуголь-ностью петли гистерезиса.

Большое значение имеют материалы для перпендикулярной магнитной записи с перпендикулярной магнитной анизотропией, к которым относятся монокристаллические пленки с цилиндрическими магнитными доменами (ЦМД): ортоферриты и ферриты-гранаты с РЗМ, аморфные магнитные пленки сплавов Gd-Со и Gd-Fe и пленки на основе ферритов бария. Среди ферритов новый импульс в развитии получили ферриты с прямоугольной петлей гистерезиса для использования в импульсной технике и в СВЧ-устройствах в сочетании с высокотемпературными сверхпроводящими пленками.

В группе сверхпроводящих материалов научный и практический интерес представляют низкотемпературные и высокотемпературные сверхпроводники, последние сохраняют сверхпроводящее состояние до температур жидкого азота, что существенно расширяет диапазон их применения. Решение технологических задач, снижающих себестоимость изделий из высокотемпературных сверхпроводников, позволит в ближайшем будущем производить из них сверхпроводящие кабели, электрические машины, сверхпроводящие квантовые интерферометрические устройства и другие изделия.

8.1. НОВЫЕ МАГНИТОТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Основные характеристики магнитотвердых материалов

Для характеристики магнитотвердых материалов существенную роль играет кривая размагничивания, которая представляет собой часть петли гистерезиса, располагающуюся во втором квадранте. Кривая размагничивания (как и полная петля гистерезиса) может быть представлена в виде зависимости намагниченности 4л/ или индукции В от внешнего магнитного поля Я. Основными параметрами кривой размагничивания в этом случае являются остаточная намагниченность 4к1, остаточная индукция В коэрцитивная сила Н и дЯ, максимальная магнитная энергия {ВН)тах- Анализ предельных кривых размагничивания и кривой магнитной энергии (рис. 8.1) позволяет оценить предельные значения основных характеристик магнитотвердого материала, если известна его намагниченность насыщения 4л/ (табл. 8.1). Приведенные в таблице соотношения позволяют оценить теоретический уровень магнитных свойств любых магнитотвердых материалов, обладающих одним



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 [ 84 ] 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка