Особенности динамики фазовых превращений в объемных сплавах на основе FeRh по данным магнитных и структурных измерений

А.А. Ваулин1, В.И. Зверев2, Р.Р. Гимаев2, Т. Миянага3, Б.Б. Ковалев2,4, А.М. дос Сантос5, Э. Ловелл6, Л.Ф. Коэн6, Н.А. Заркевич7, А.Ф. Губкин1

1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва
3Университет Хиросаки, г. Хиросаки, Япония
4Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», г. Москва
5Национальная лаборатория Ок-Ридж, г. Ок-Ридж, США
6Имперский колледж, г. Лондон, Великобритания
7Лаборатория Эймса, Министерство энергетики США, г. Эймс, США

 

Проведено нейтронографическое и магнитометрическое исследование систем Fe-Rh легированных Pd в области магнитного фазового перехода первого рода из антиферромагнитного (АФМ) состояния в ферромагнитное (ФМ). Установлено, что структурное состояние в области сосуществования АФМ и ФМ фаз также неоднородно и описывается комбинацией двух структурных доменов кристаллической ОЦК-структуры с различными параметрами элементарной ячейки.  Построены детальные температурные зависимости массовой доли АФМ и ФМ фаз, параметров элементарной ячейки и магнитных моментов железа и родия в области АФМ-ФМ фазового перехода при нагревании и охлаждении образца. Показано, что величина гистерезиса зависит от концентрации Pd в легированных сплавах. Данные Холловской магнитометрии хорошо согласуются с данными нейтронной дифракции и дают прямое визуальное представление об эволюции фазового состава образца при нагревании или охлаждении через АФМ-ФМ фазовый переход.

 

Рис. 1. (слева) Результаты уточнение порошковой нейтронограммы, измеренной в области АФМ-ФМ фазового перехода для образца Fe48.3Rh46.8Pd4.9. Рисками отмечены брэгговские пики от ФМ и АФМ фаз, n - для ядерного и m - для магнитного вкладов, γ - обозначает брэгговские пики от γ-фазы ГЦК. (справа) Серия изображений поверхности образца, полученных методом Холловской магнитометрии при охлаждении образца через температуру АФМ-ФМ фазового перехода.

 

  1. Peculiarities of the phase transformation dynamics in bulk FeRh based alloys from magnetic and structural measurements / V.I. Zverev, R.R. Gimaev, T. Miyanaga, A.A. Vaulin, A.F. Gubkin, B.B. Kovalev, A.M. dos Santos, E. Lovell, L.F. Cohen, N.A. Zarkevich // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. — 2021. — V. 522. — P. 167560 — 167569.

 

1.3.2. Физика конденсированных сред и физическое материаловедение. Работа выполнена в рамках темы государственного задания ИФМ УрО РАН Рег.№ АААА-А18-118020190112-8, Шифр «Поток».