Магнитотепловые свойства тяжелых редкоземельных металлов, сплавов на основе Fe-Rh, наночастиц ферромагнитных оксидов в области фазовых переходов

Диссертация посвящена теоретико-экспериментальным исследованиям магнитотепловых свойств нескольких классов магнитных материалов: тяжелых редкоземельных металлов, семейства бинарных и трехкомопонентных сплавов на основе железа и родия, наночастиц сложных оксидов. Для анализа в работе использовались методы расчета из первых принципов, модель самосогласованного (среднего) поля, эмпирические и ad hoc модели, методы численного моделирования. Кроме того, для достижения целей работы использовался следующий набор экспериментальных методик: прямое определение магнитокалорического эффекта (МКЭ), измерение магнитных характеристик (полевые и температурные зависимости намагниченности и магнитной восприимчивости), измерение температурных зависимостей теплоемкости, дифференциальная калориметрия, Холловская магнитометрия, EXAFS-спектроскопия (изучение тонкой структуры спектров поглощения рентгеновских лучей), сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия, измерение удельной мощности поглощения в переменном магнитном поле. Диссертация состоит из 5 глав. Первая носит вводный и обзорный характер, при этом в ней также приводятся результаты оригинальных исследований новых закономерностей, связывающих между собой магнитотепловые свойства. Вторая глава посвящена изучению найденных в первой главе закономерностей в тяжелых редкоземельных металлах от гадолиния до тулия, третья и четвертая главы – бинарным и трехкомпонентным сплавам на основе железо-родий. В главах 2, 3 и 4 изучаются объемные образцы. В главе 5 полученные в предыдущих главах сведения об объемных образцах учитываются при анализе поведения аналогичных материалов, но в наноразмерном состоянии. В дополнение, глава 5 содержит примеры практического внедрения полученных в предыдущих главах результатов. В частности, установлены общие закономерности магнитного упорядочения в тяжелых редкоземельных металлах, построены их магнитные фазовые диаграммы, впервые теоретически и экспериментально доказано влияние химических примесей на магнитотепловые свойства. В работе определена причина магнитного фазового перехода первого рода в бинарных сплавах семейства железо-родий, проведены систематические экспериментальные исследования серии околоэквиатомных стехиометрических составов бинарных и трехкомпонентных сплавов с учетом технологических особенностей их изготовления. Проведено исследование перспективных стехиометрических составов магнитных наночастиц для биомедицинских применений.