Магнитный порядок и спиновая динамика 5f электронов в мононитриде урана

В.В. Оглобличев1, C.В. Верховский1, А.В. Мирмельштейн2, Ю.В. Пискунов1, А.Ф. Губкин1, А.Ю. Гермов1, А.В. Андреев3, А.М. Потапов4

1Институт физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН, г. Екатеринбург
2Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики им. академика Е.И. Забабахина, г. Снежинск
3Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург
4Институт физики, Академия наук Чешской Республики, Прага, Чешская Республика

 

Используя высокие давления (до 12 ГПа), мегапластическую деформацию и нагрев, обнаружены новые баро- и деформационно-индуцированные фазы и обратимые магнитные и структурные фазовые превращения в низкомодульных атомноупорядоченных сплавах с памятью формы трех наиболее перспективных для практического применения систем Ti-Ni, Ni-Mn-Ga, Cu-Al-Ni с разным структурным типом аустенитной фазы (B2, L21, D03). Впервые установлено, что высокобарическая обработка сжатием, не изменив размер зерен, приводит к ориентационным бароупругим мартенситным превращениям по ступенчатой последовательности через длиннопериодные метастабильные фазы к конечным двойникованным стабильным фазам. Обратные превращения в аустенитную фазу при нагреве являются структурнообратимыми, обеспечивают восстановление исходной ориентации зерен и, соответственно, эффекты памяти формы. Дальнейшая мегапластическая деформация вызывает фазовые превращения наряду с радикальным измельчением зерен, сопровождаемые ступенчатым понижением ранга сверхструктуры фаз при атомном и магнитном разупорядочении, и аморфизацией. Нагрев позволяет управлять в широких пределах эффектами памяти формы, свойствами и размером зерен.

 

Рис. 1. Спектры ЯМР на ядре 14N. 2. Магнитная структура и варианты магнитных доменов. 3. Зависимость энергии спиновых флуктуаций 5f-электронов урана. 4. Формирование ферми-жидкостного состояния при низких температурах и сравнение результатов с мононитридом тория.

 

  1. 5f-electron magnetism in single crystal UN probed by 14^N NMR [Текст] / V.V. Ogloblichev, S.V. Verkhovskii, A.V. Mirmelstein, Y.V. Piskunov, A.Y. Germov, A.M. Potapov, A.F. Gubkin, A.V. Andreev // Physical Review B. — 2021. — V. 104. — P. 155148 — 155159.

 

1.3.2. Физика конденсированных сред и физическое материаловедение. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (Проект № 18-72-10022).