Исследование магнитной фазовой диаграммы магнитотвердых материалов в системе RFeB

Объект исследования: неориентированные порошки магнитотвёрдых интерметаллидов R-Fe-B (R – редкоземельный элемент) и их гидридов с различным содержанием водорода. Цели работы: синтез образцов интерметаллидов R2Fe14B (R = Y, Gd, Ho, Lu) и их гидридов R2Fe14BHx (R = Gd, Ho) с промежуточным (x = 1,7) и максимально возможным (x = 5,5) содержанием водорода, экспериментальное исследование кривых намагничивания в полях мегагауссного диапазона, разработка теоретической модели процесса полного намагничивания, получение на её основе магнитной фазовой диаграммы в переменных «поле – температура» (H-T) и определение материальных констант указанных соединений. Для достижения целей СЧ НИР был развит комплексный подход, сочетающий использование методов теоретического анализа и компьютерного моделирования и результатов обработки получаемых экспериментальных данных. Исследуемые образцы синтезируются сплавлением исходных элементов высокой чистоты и аттестуются с помощью рентгеноструктурного фазового и элементного анализа, гидрирование осуществляется на специальном оборудовании по процедуре, ранее разработанной исполнителями. Для анализа процесса полного намагничивания развивается теоретическая модель намагничивания двухподрешёточного ферримагнетика, основанная на минимизации его свободной энергии, включающей вклады обменного взаимодействия подрешёток, действия на них внешнего магнитного поля, а также магнитной анизотропии. К основным полученным результатам СЧ НИР следует отнести выполнение измерений намагниченности редкоземельных интерметаллидов R2Fe14B и их гидридов в магнитных полях мегагауссного диапазона, построение модели процесса полного намагничивания, позволяющей дать оценки значений критических полей, индуцирующих переходы из ферримагнитной фазы в угловую (неколлинеарную) и из неколлинеарной в ферромагнитную, получение магнитных фазовых диаграмм указанных соединений, также были даны оценки констант межподрешёточного обменного взаимодействия. Внедрение результатов СЧ НИР может послужить для оценки применимости и эффективности различных численных алгоритмов расчёта температурных и полевых и других характеристик редкоземельных интерметаллидов в системе R-Fe-B, а также других редкоземельных материалов в широком диапазоне магнитных полей и температур. Возможная область применения результатов НИР – разработка новых эффективных сильных постоянных магнитов и других новых редкоземельных материалов с заданными свойствами, перспективными для различных практических приложений.