اكتشفت مجموعة بحثية من NUST "MISiS" والمعهد المشترك للبحوث النووية أثناء بحثها عن السبائك في نظام "الحديد الغاليوم"
أنماطًا جديدة تسمح لك بالتحكم في بنية هذه المواد ، وبالتالي ، إدارة خصائصها بشكل أكثر فعالية. من وجهة نظر عملية ، فإن هذا يوسع إمكانيات تطبيقها في مجسات الضغط العالي الدقة وأجهزة السونار.
اليوم ، يعمل عدد كبير من أجهزة الاستشعار المختلفة (على سبيل المثال ، أجهزة استشعار الضغط والاهتزاز ، وكذلك السونار) على ما يسمى التأثير المغنطيسي المرن - وهو تغيير في مغنطة منتج معدني تحت تأثير قوة ميكانيكية مطبقة في منطقة التحميل المرنة. على سبيل المثال ، عندما ترغب في تتبع موقع الغواصة ، يتم إرسال إشارة بالموجات فوق الصوتية عبر عمود الماء ، وتنعكس مرة أخرى من سطح السفينة في شكل تم تغييره قليلاً. يكتشف المستشعر هذه التغييرات ، لذلك من الممكن تحديد موقع الوعاء.
في الظروف المختبرية ، لتقييم الخصائص الوظيفية للمواد لأجهزة الاستشعار ، يتم قياس التأثير المعاكس للمادة المغناطيسية المغنطيسية (قياس حجم العينة تحت تأثير مجال مغناطيسي مطبق). كلما زاد تآكل المواد المغناطيسية ، زادت الفرص التي يحصل عليها المنتج منها. من بين "الأبطال" سبائك الحديد مع الغاليوم (Fe-Ga أو غالوفينول). في نفوسهم ، يصل التغير في حجم العينة إلى 0.04 ٪ ، في حين أن هذا الرقم في الحديد النقي يبلغ حوالي 0.0015 ٪.
في الآونة الأخيرة ، أظهرت المجموعات العلمية من الولايات المتحدة الأمريكية أن أفضل الخواص الوظيفية مبينة من السبائك ذات البنية غير المتجانسة والبنية غير المتجانسة ، حيث "تترافق" عدة مراحل مع معلمات شعرية قريبة جدًا في وقت واحد. هذا يفتح آفاقا جديدة لتطبيقها في مجال أجهزة الاستشعار عالية الدقة ، ولكن يبقى السؤال: كيف يتم إنشاء وتحقيق الاستقرار في هذا الهيكل متجانسة لا شيء متوازن حتى يبقى في درجة حرارة عادية؟
كشف فريق من العلماء من قسم تعدين المعادن غير الحديدية NUST "MISiS" مع متخصصين من المعهد المشترك للبحوث النووية (Dubna) عن
عدد من العلاقات بين درجة حرارة معالجة الغالوفينول وهيكلها البلوري. تشكل هذه الدراسات صورة أكثر اكتمالًا للعمليات التي تجري داخل البلورة ، والتي تتيح لك تحديد شروط المعالجة الضرورية للعينة لتحقيق الاستقرار في بنية لا تشك في تحقيقه. قدم العلماء نتائج العمل في شكل سلسلة من المخططات مرحلة التوازن و nonequilibrium ، مخططات التحولات الهيكلية للشبكة الكريستال. بالإضافة إلى ذلك ، أثبت العلماء أن خلائط سبائك Fe-Ga مع جرعات مجهرية من عناصر الأرض النادرة لا يمكن فقط أن تزيد من تضيقها المغنطيسي فحسب ، بل يمكنها أيضًا تثبيت المراحل الثابتة في درجة حرارة الغرفة.
"بدأت فاليريا بالاشيفا وعبد الكريم محمد ، طلبة الدراسات العليا في جامعة ماساتشوستس للتكنولوجيا" MISiS "، البحث في التحولات الهيكلية في الجلفينول قبل عدة سنوات ،
- تعليقات مدير المشروع البروفسور
إيجور جولوفين .
- كانت مرحلة مهمة في البحث بالتعاون مع مجموعة من علماء الفيزياء التجريبية البروفيسور أناتولي بالاغوروف من المعهد المشترك للبحوث النووية. الهدف من مشروع المفصل (RNF) هو إجراء دراسة منهجية لهيكل وخصائص السبائك القائمة على الحديد في حالة من عدم التوازن ، بما في ذلك دراسات مفاعل النيوترونات بالاقتران مع علوم المعادن الفيزيائية - مسح الإلكترون والمجهر الإلكتروني للإرسال والأشعة السينية وقياس المغنطيسية والاحتكاك الداخلي وغيرها. "
بفضل النهج المنهجي لدراسة بنية الغالوفينول ، تمكن العلماء من التثبت من ظروف المعالجة الحرارية التي توضح السبائك أفضل خصائصها الوظيفية.
يتم إجراء الدراسة في إطار منح مقدمة من مؤسسة العلوم الروسية. علاوة على ذلك ، يخطط الفريق لتوسيع مجال البحث ، باستخدام السبائك مع المعادن الأرضية النادرة على نطاق أوسع واستخدام مركبات المعادن الأخرى مع الحديد.