Аморфные ферромагнитные микропровода в тонкой стеклянной оболочке являются новым перспективным магнитным композиционным материалом и могут найти широкое применение в устройствах измерительной техники. Для их применения в реальном производстве необходимо знание некоторых физических характеристик. Для этого исследователи БФУ им. И. Канта совместно с коллегами из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» изучили влияние внутренних механических напряжений на магнитострикционные, магнитостатические и магнитодинамические свойства аморфных микропроводов в стеклянной оболочке.

Актуальность исследований заключается в широком использовании микропроводов в качестве датчиков магнитного поля. Увеличение их чувствительности и локальности является главной целью исследования.

Аморфные ферромагнитные микропровода в стеклянной оболочке являются композитными объектами с цилиндрической симметрией. В зависимости от состава и условий изготовления, внутри микропроводов образуются напряжения, которые обусловлены процессом изготовления методом Улитовского-Тейлора. Суть этого метода заключается в механической вытяжке размягченного стеклянного волокна с расплавленным металлом внутри при их быстром охлаждении. Метод позволяет получать очень тонкие микропровода из различных металлов, сплавов, полупроводников, полуметаллов.

Эти напряжения внутри микропроводов невозможно оценить напрямую из-за аморфной структуры микропроводов. Магнитострикционные свойства — изменение макроскопических размеров образца при помещении его в магнитное поле, магнитное переключение, происходящее посредством скачка Баркгаузена — процесс перемагничивания, происходящий посредством быстрого движения доменной границы.

Результаты исследования были опубликованы в статьях «Влияние снятия стекла на магнитострикционные свойства и на процесс магнитного переключения в аморфных микропроводах состава FeSiB» и «Управление магнитостатическими и магнитодинамическими свойствами аморфных микропроводов из сплава Fe-Si-B с фиксированными размерами посредством изменения напряжений» в авторитетном научном журнале Journal of Magnetism and Magnetic Materials.

6R1A9500.jpg

Валерия Родионова, заведующая лабораторией новых магнитных материалов БФУ им. И. Канта:

«Наши исследования посвящены влиянию внутренних механических напряжений на магнитные свойства микропроводов. Представленный в работе подход учитывает технологические параметры изготовления по методу Улитовского-Тейлора. В микропроводах состава Fe77.5Si7.5B15, полученных в разных условиях, но с одинаковыми геометрическими параметрами, экспериментально исследованы процессы перемагничивания и динамика движения доменных границ. Благодаря проведенным исследованиям и совместной работе с исследователями, занимающимися аналитическими расчетами, удалось уточнить существующую на данный момент модель формирования динамических свойств микропроводов, а именно, установить зависимость подвижности доменной стенки от величины напряжений».

Ирина Барабан, младший научный сотрудник лаборатории новых магнитных материалов, аспирант 4-го года обучения, первый автор работ:

«Очень ценно, что к работе присоединились теоретики. То, что мы можем экспериментально получить, они могут переложить на язык формул. Мы рады, что членом команды БФУ им. И. Канта в рамках 5-100 стала профессор Лариса Владимировна Панина»