Исследование магнитной фазовой диаграммы магнитотвердых материалов в системе RFeB

Объект исследования: ориентированные и неориентированные порошковые образцы магнитотвёрдых редкоземельных интерметаллидов R-Fe-B (R – редкоземельный элемент) и их гидридов и нитридов. Цели работы: экспериментальное исследование кривых намагничивания в слабых, средних, сильных и сверхсильных магнитных полях редкоземельных интерметаллидов R2Fe14B (R = Ho, Gd, Dy, Lu), а также RFe11Ti и RFe11TiN1 (R = Tm), развитие теоретической модели процесса полного намагничивания, получение на её основе магнитной фазовой диаграммы в переменных «индукция поля – температура», выполнение расчётных и аналитических оценок характеристик магнитных свойств исследуемых соединений. Для достижения целей СЧ НИР был использован комплексный подход, сочетающий применение методов теоретического анализа и компьютерного моделирования и результатов обработки получаемых экспериментальных данных. Для анализа процесса полного намагничивания была расширена и развита 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 построение модели процесса полного намагничивания, позволяющей дать оценки значений критических полей, индуцирующих переходы из ферримагнитной фазы в угловую (неколлинеарную) и из угловой в ферромагнитную, получение магнитных фазовых диаграмм, анализ поведения термодинамических характеристик в окрестности точек фазовых переходов на основе измерений намагниченности редкоземельных интерметаллидов R2Fe14B, их гидридов и нитридов, а также интерметаллических соединений смежных классов, в магнитных полях мегагауссного диапазона, а также получение оценок материальных констант исследуемых соединений (констант межподрешёточного обменного взаимодействия, констант магнитокристаллической анизотропии и др.). 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.