ОТДЕЛ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ТВЕРДОГО ТЕЛА

ОТДЕЛ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ТВЕРДОГО ТЕЛА
Зав.отделом:
ВАЛЬКОВ Виктор Иванович,
доктор физико-математических наук,
(062) 311-00-45

Отдел Магнитных свойств Твердого Тела
Сотрудники отдела

Направления научных исследований: Изучение магнитных свойств твердого тела в экстремальных условиях; определение условий устойчивости фазовых состояний в магнетиках; установление природы и механизмов превращений между различными магнитными состояниями.

Методы исследований: магнитометрия в постоянных (до 1,4 Т) и импульсных (до 40 Т) магнитных полях, рентгеноструктурный и рентгенофазовый анализ, ЯМР- и ЯКР-спектроскопия высокого разрешения, измерение транспортных свойств в широком интервале температур при высоких давлениях.

 

Основные результаты

Впервые экспериментально доказано существование в магнетиках с конкурирующей анизотропией асперомагнитных структур, в которых наряду с ядерными спиновыми волнами наблюдаются коллективные моды электрон-ядерных возбуждений с периодически изменяющейся дисперсией намагниченностей электронной и ядерной подсистем при неизменной ориентации соответствующих им средних магнитных моментов.

В сплавах на основе железа и родия обнаружен эффект подавления ферромагнитного состояния при замещении атомов железа атомами никеля с последующим его необратимым индуцированием высоким давлением.

Методами ЯМР- и спин-спиновой релаксации проведены исследования по изучению микроскопической природы колоссального магнитосопротивления в перовскитоподобных манганитах. В частности, установлены тип носителей заряда и характер магнитного фазового превращения при переходе металл – диэлектрик; показано, что ферромагнитное состояние имеет комплексную двухфазную структуру, а в диэлектрическом состоянии плотность распределения электрического заряда приобретает волновой характер.

В гексагидратах фторсиликатов двухвалентных металлов обнаружено явление баротермического замораживания высокоэнтропийных состояний. Установлены особенности фазового поведения и строения Р-Т-диаграмм данных соединений (присутствие особых точек, нелинейность границ областей устойчивости фаз, широкие области метастабильных состояний, экзотермический характер фазовых переходов и т.д.), связанные с обнаруженным явлением.

Развиты модели фазовых переходов в магнетиках, основанные на взаимодействии параметров порядка. В рамках моделей дано объяснение уникальному магнитноструктурному поведению ряда соединений 3-d-металлов. В частности, показано, что повышение кристаллической симметрии одновременно с переходом в магнитоупорядоченное состояние в арсенидах 3-d-металлов обусловлено конкуренцией магнитного и структурного параметров порядка; магнитные параметры порядка, в качестве которых выступают флуктуирующие обменные поля, оказывают существенное влияние на формирование магнитных свойств электропроводящих кристаллов; в кристаллах с треугольным расположением магнитных ионов характер взаимодействия параметров порядка определяет тип и условия образования магнитных сверхструктур.

Прикладные исследования

Разработана технология комбинированного упрочнения горного и бурового инструментов, включающая плазменную закалку их рабочих элементов с последующей магнитоимпульсной обработкой. Технология обеспечивает благоприятные изменения в кристаллической и дислокационной структурах указанных элементов и позволяет увеличить их рабочий ресурс не менее чем в 2 раза.
Разработана система автоматического контроля и управления температурой в помещениях, установках, в технологических процессах, основанная на использовании интеллектуальных датчиков температуры, цифровых преобразователей, ключей и других устройств, связанных единой двухпроводной линией и цифровым протоколом обмена.

 

Избранные публикации

1.      S.Zvyagin, H.Schwenk, B.Luthi, K.V.Kamenev, G.Balakrishnan, D.McK.Paul, V.I.Kamenev and Yu.G.Pashkevich. Ultrasonic and magnetic studies of Nd0.5Sr0.5MnO3. Physical Review B 62, 6104 (2000).

2.      M.M.Savosta, P Novak. Two-Phase Character of Metallic Ferromagnetism in Manganites. Physical Review Letters 87, 137203 (2001).

3.      M.M.Savosta, V.D Doroshev, V.A.Borodin, Yu.G.Pashkevich, V.I.Kamenev, T.N.Tarasenko, J.Englich, J.Kohout, A.G.Soldatov, S.N.Barilo, S. V.Shizyaev. Nuclear quadrupole resonance of barium in BaBiO3 and BaPbO3. Physical Review B 63, 184106 (2001).

4.      K.V.Kamenev, S.K.Asadov, V.I.Kamenev, I.S.Maksimov, B.M.Todris. Phase transitions in the Mn-Zn fluorosilicate hexahydrates. Journal of Physics: Condensed Matter 13, 3709 (2001).

5.      Yu.D.Zavorotnev, L.I.Medvedyeva. Longperiod incommensurate structures in crystals with a triangular arrangement of magnetic ions. Journal of Magnetism and Magnetic Materials 248, 402 (2002).

Научный состав отдела

Зав.отделом,    ВАЛЬКОВ Виктор Иванович
доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник    (062) 311-00-45