Фрактальные свойства поверхности сплавов Nd100–xFex в модели фрактальной термодинамики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В работе проведено исследование фрактальных свойств поверхности сплавов Nd100–xFex в широком интервале концентраций х (х = 20–90) в рамках модели фрактальной термодинамики. Для этого нами проведен анализ изображений, полученных методом растровой электронной микроскопии, поверхностей серий сплавов Nd100–xFex, синтезированных методом индукционной плавки. Показана высокая степень близости структуры поверхности всех исследованных образцов как до травления, так и после, к фракталам. Значения параметра δ, характеризующего относительное уклонение исследуемых образцов от фрактала заключены в интервале 0.017–0.029. Построены трехмерные диаграммы фрактальных параметров Sf , Tf , Ef , x и двумерные диаграммы тех же параметров, отображающие характер состояния поверхностей образцов сплавов Nd100–xFex до и после травления. Для всех исследованных образцов сплавов вычислены значения параметров фрактальных уравнений состояния. Установлена корреляция максимального значения коэрцитивной силы Hc = 4.8 кЭ со значениями фрактальной энтропии Sf = 39.86, фрактальной температуры Tf = 529 и фрактальной размерности D = 2.6530 сплавов Nd100–xFex при х = 20.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. А. Михеев

Тверской государственный университет

Email: mancu@mail.ru
Россия, 170100, Тверь

Е. М. Семенова

Тверской государственный университет

Email: mancu@mail.ru
Россия, 170100, Тверь

Ю. Г. Пастушенков

Тверской государственный университет

Email: mancu@mail.ru
Россия, 170100, Тверь

В. П. Цветков

Тверской государственный университет

Email: mancu@mail.ru
Россия, 170100, Тверь

И. В. Цветков

Тверской государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: mancu@mail.ru
Россия, 170100, Тверь

Список литературы

  1. Llamazares S., Calderon F., Bolzoni F., Leccabue F., Hua X.R., Nozieres J.P. // J. Magn. Magn. Mat. 1990. V. 86. P. 307.
  2. Karpenkov A.Y., Skokov K.P., Dunaeva G.G., Semeno-va E.M., Lyakhova M.B., Pastushenkov Yu.G. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2022. V. 55. Iss. 45. P. 455002. https://doi.org/10.1088/1361-6463/ac90d2
  3. Zhdanova O.V., Lyakhova M.B., Pastushenkov Yu.G. // Phys. Metals Metallography. 2011. V. 112. Iss. 3. P. 224. https://doi.org/10.1134/S0031918X11030306
  4. Van Ende M.A., Jung I.H. // J. Alloys Compd. 2013. V. 548. P. 133. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2012.08.127
  5. Menushenkov V.P., Andersen S.J., Hoeier R. Electron-microscopy investigations of microstructure in Fe-Nd alloys // Magnetic Anisotropy and Coercivity in Rare-Earth Transition Metal Alloys. Proceedings. P. 97.
  6. Landgraf F.J.G., Schneider G.S., Villas-Boas V., Missell F.P. // J. Less Common Metals. 1990. V. 163. Iss. 1. P. 209. https://doi.org/10.1016/0022-5088(90)90101-O
  7. Kim D.-H., Cho Y.-Ch., Choe S.-B., Shin S.-Ch. // Appl. Phys. Lett. 2003. V. 82. P. 3698.
  8. Bathany C., Romancer M.L., Armstrong J.N., Chop- ra H.D. // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. P. 184411. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.82.184411
  9. Catalan G., Béa H., Fusil S., Bibes M., Paruch P., Barthélémy A., Scott J.F. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. P. 027602. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.027602
  10. Картузов В.В., Дмитришина Я.Ю. // Электронная обработка материалов. 2015. Т. 51. № 2. С. 31.
  11. Bucher J.P. // European J. Phys. 1991. V. 12. № 3.
  12. Lisovskii F.V., Lukashenko L.I., Mansvetova E.G. // JETP Lett. 2004. V. 79. P. 352. https://doi.org/10.1134/1.1765181
  13. Семенова Е.М., Иванов Д.В., Ляхова М.Б. и др. // Известия РАН: Сер. Физ. 2021. Т. 85. № 9. С. 1245.
  14. Mikheev S.A., Paramonova E.K., Tsvetkov V.P., Tsvet kov I.V. // Russ. J. Mathematical Phys. 2021. V. 28. P. 251.
  15. Tsvetkov V.P., Mikheyev S.A., Tsvetkov I.V. // Chaos, Solitons & Fractals. 2018. V.108. P. 71.
  16. Paramonova E., Kudinov A., Mikheev S., Tsvetkov V., Tsvetkov I. Fractal thermodynamics, big data and its 3D visualization // CEUR Workshop Proc. 2021. V. 3041. P. 38.
  17. Tsvetkov V.P., Mikheev S.A., Tsvetkov I.V., Derbov V.L., Gusev A.A., Vinitsky S.I. // Chaos, Solitons & Fractals. 2022. V. 161. P. 112301.
  18. Мейсурова А.Ф., Цветков В.П., Цветков И.В., Нотов А.А. // Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология. 2022. № 1. Вып. 65. С. 180.
  19. Maslov V.P. // J. Math. Phys. 2016. V. 23. Iss. 2. P. 278.
  20. Gwyddion – Free SPM (AFM, SNOM/NSOM, STM, MFM) data analysis software (2021) Department of Nanometrology, Czech Metrology Institute. http://gwyddion.net
  21. Maple: эффективный инструмент для решения математических задач (2023) Waterloo Maple Inc., Canada. https://www.maplesoft.com/demo/streaming/Maple 15Russian.aspx

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Образец Nd10Fe90 до (а) и после (б) травления.

Скачать (582KB)
3. Рис. 2. Образец Nd30Fe70 до (а) и после (б) травления.

Скачать (744KB)
4. Рис. 3. Образец Nd70Fe30 до (а) и после (б) травления.

Скачать (889KB)
5. Рис. 4. Функция N(h) в дважды логарифмических координатах для снимка образца Nd70Fe30 после травления.

Скачать (67KB)
6. Рис. 5. График зависимости δ(x) образцов до (1) и после (2) травления.

Скачать (114KB)
7. Рис. 6. Трехмерная диаграмма состояния Sf , Tf , x образцов до (1) и после (2) травления.

Скачать (131KB)
8. Рис. 7. Диаграммы состояния Sf , Tf образцов до (1) и после (2) травления в разных масштабах.

Скачать (182KB)
9. Рис. 8. Диаграммы состояния Tf (а) Sf (б), трехмерная диаграмма состояния Ef , Tf , x (в) образцов до (1) и после (2) травления.

Скачать (283KB)
10. Рис. 9. Диаграммы состояния Ef (Tf ) образцов до (1) и после (2) травления.

Скачать (114KB)
11. Рис. 10. Концентрационная зависимость коэрцитивной силы быстрозакаленных сплавов Nd100-xFexx, полученных методом разлива расплава на медную плиту

Скачать (66KB)

© Российская академия наук, 2024