РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

 

На установке были проведены измерения удельного электросопротивления сплавов с различным содержанием никеля, а также продольного и поперечного гальваномагнитного эффектов.

Получены следующие результаты, которые приведены в таблице и на графиках.

Состав сплава
0% Ni	1.27·10-1	30.8·10-4	-3.7·10-4	34·10-4
9% Ni	2.72·10-1	40.2·10-4	-12·10-4	52·10-4
19% Ni	4.20·10-1	10·10-4	-7·10-4	17·10-4
30% Ni	7.10·10-1	11·10-4	-0.9·10-4	11.9·10-4
39,9% Ni	6.10·10-1	2.4·10-4	-30·10-4	32.4·10-4
50% Ni	3.30·10-1	35·10-4	-9.5·10-4	44·10-4
59% Ni	2.38·10-1	52·10-4	-28·10-4	80·10-4
70% Ni	1.65·10-1	89·10-4	-61·10-4	150·10-4
76,6% Ni	1.71·10-1	123·10-4	-82·10-4	205·10-4
79% Ni	1.55·10-1	117·10-4	-105·10-4	222·10-4
82% Ni	6.35·10-1	22·10-4	-41·10-4	63·10-4
89% Ni	1.31·10-1	137·10-4	-106·10-4	243·10-4
100% Ni	0.098·10-1	100·10-4	-49·10-4	149·10-4

ГРАФИК 1

ГРАФИК 2

ГРАФИК 3

 

ГРАФИК 4

 

ГРАФИК 5

 

Если сравнивать полученную кривую (график 3) с кривой, которую приводит в своей монографии Бозорт (рис. 18), то видно, что ход этих кривых одинаков, однако максимальные значения величины  в области концентрации никеля 70-100% несколько меньше данных других авторов, которые исследовали образцы, прошедшие обычный отжиг. Из общей кривой зависимости  от содержания никеля в сплавах выпадает сплав с 82% Ni. Дело в том, что ранее в литературе отмечалось, что не только гальваномагнитные эффекты имеют в этом сплаве минимальные значения, но также гальваноупругие, термомагнитные, термоупругие.

Так как данные, полученные при исследовании железоникелевых сплавов концентраций 70-100% Ni ниже литературных данных, то была поставлена задача выяснить: сильно ли изменяются гальваномагнитные эффекты если сплав прошел специальную термообработку на упорядочение.

С этой целью отожженный сплав 76,6% Ni закалили. Почему именно этот сплав взяли для закалки? Потому что он наиболее склонен к упорядочению, т.к по процентному содержанию он близок к сплаву 75% Ni у которого наблюдаются максимальные эффекты упорядочения.

Закалка отожженного сплава проводилась следующим образом. Сплав помещался в кварцевую трубку, в которой создали вакуум порядка 0,01 мм. рт. ст. и нагревали до температуры 600° С. Затем резким охлаждением образца происходила закалка с целью нарушения упорядоченной структуры сплава. После закалки изменилось лишь удельное электросопротивление на 3,4%, а гальваномагнитные эффекты практически не изменились.

Этот же сплав и сплав 100% Ni были проверены на полевую зависимость. Была обнаружена некоторая странность хода кривой при поперечном гальваномагнитном эффекте, что не соответствует данным, которые приводит Вонсовский. В литературе не указывается какой формы исследовали образец. Мы исследовали образцы в виде тонкой проволоки, намотанной на кварцевые трубки. По всей вероятности при намагничивании образца в поперечном магнитном поле, образец находился не строго перпендикулярно полю, а под некоторым небольшим углом. Вследствие этого намагничивание происходило не строго перпендикулярно образцу, что и привело к необычному ходу кривой. Кроме того, на результат опыта повлияла погрешность измерения, связанная, прежде всего, с особой формой образцов, а также со способом их фиксации в установке.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Новыми моментами в данной работе являются данные по поперечному гальваномагнитному эффекту всей системы железоникелевых сплавов, данные по продольному гальваномагнитному эффекту в области концентрации никеля от 0 до 30%, применение достаточно сильных полей для исследования образцов, прошедших специальную термообработку на упорядочение.

Итак, в данной работе:

1. Исследовано полное магнетосопротивление железоникелевых сплавов, прошедших специальную термообработку на упорядочение в области концентрации никеля от 0 до 100%.

2. Получена концентрационная кривая поперечного гальваномагнитного эффекта в системе Fe-Ni.

3. Получена концентрационная кривая продольного гальваномагнитного эффекта в области концентрации никеля от 0 до 100% и кривая полного магнетосопротивления в этой области.

4. Исследована полевая зависимость поперечного и продольного гальваномагнитного эффектов в сплавах с 76,6% Ni и чистым никелем.

5. Обнаружено, что из общепризнанной кривой полного магнетосопротивления «выпадает» сплав с 82% Ni.

6. Наименьшее значение полного магнетосопротивления приходится на инварные сплавы, причем имеет место увеличение полного магнетосопротивления, как в сторону высоких концентраций никеля, так и в сторону более низкой концентрации никеля (инварной области).

7. Выявлено, что проведенная термообработка на упорядочение, не повлияла на величины гальваномагнитных эффектов.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Боровик Е.С., Мильнер А.С., Лекции по ферромагнетизму, Изд. Харьковский университет, 1960.

2. Займовский А.С., Усов В.В., Металлы и сплавы в электротехнике, ГЭИ, 1949.

3. Гершензон Е.М., Малов Н. Н., Мансуров А.Н., Эткин В. С., Курс общей физики – М.: Просвещение, 1982.

4. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Миликовская Л.Б., Курс физики Т-2, Электричество и магнетизм – М.: Высшая школа, 1977.

5. Киренский Л.В., Магнетизм, - М.: Наука, 1970.

6. Калашников С.Г., Электричество – М.: Наука, 1970.

7. Лифшиц И.М., Азбель М. Я., Коганов М. Н., Электронная теория металлов – М.: Наука, 1971.

8. Савельев И. В., Курс общей физики, Т-2, Электричество и магнетизм. Волны. Оптика: Учебное пособие – М.: Наука ГРФМЛ, 1982.

9. Свирский М. С., Электронная теория вещества. – М.: Просвещение, 1980.

10. Телеснин Р.В., Яковлев В. Ф., Курс физики. Электричество. – М.: Просвещение, 1969.

11. Уэрт Ч., Томсон Р., Физика твердого тела. – М.: Мир, 1966.

12. Волькенштейн Ф.Ф., Электроны и кристаллы. – М.: Наука, 1983.

13. Коганов М.И., Электроны. Фононы. Магноны. – М.: Наука, 1979.

14. Физический энциклопедический словарь Т-1, 2, 3, 4, 5, - М.: Советская энциклопедия, 1960.

15. Зильбеман Г.М., Электричество и магнетизм. – М.: 1970.

16. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Справочник по физике. – М.: Наука, ГРФМЛ, 1985.

17. Фриш С.Э., Тиморева А.В., Курс общей физики, Т-1. - М.: ФМЛ, 1962.

18. Савельев И. В., Курс общей физики Т-3. - М.: Наука, ГРФМЛ, 1971.

19. Тамм И.Е., Основы теории электричества. – М.: Наука, ГРФМЛ 1966.

20. Захаров Ю.В., Маньков Ю.И., Хлебопрос Р.Г., Электропроводность и доменная структура металлических ферромагнетиков, Красноярск 1974.

21. Иродов И. Е. Основные законы электромагнетизма: Учебное пособие для вузов, - М.: Высшая школа, 1983.

22. Яворский Б. М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования. – М.: Наука, 1989.

23. Белов К.П., Упругие, тепловые, электрические явления в ферромагнетиках. - М.: 1957г.

24. Бозорт Р.М., Ферромагнетизм, 1956г.

25. Вонсовский С.В., Магнетизм. – М.: Наука, 1971.

26. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практические применения: Пер. с японского. – М.: Мир, 1987.

27. Иващенко Т.В., Магнетосопротивление железоникелевых сплавов. - Лесосибирск, 1988.

28. Лупик А.Н., Электросопротивление железоникелевых сплавов при упругой деформации в магнитном поле. - Красноярск, 1979.

29. Магнитные свойства металлов и сплавов, под ред. С. В. Вонсовского, издательство иностранной литературы, - М.: 1961.

30. Тикадзуми С., Физика ферромагнетизма. Магнитные свойства вещества. Пер. с японского. – М.: Мир, 1983.

31. Савельев И. В., Курс общей физики, т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика: учебное пособие. – 2-е изд., перераб. – М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982.

32. С.В. Вонсовский, Л.Я. Кобелев, К.П. Родионов, Изв. АН СССР (серия физ.) т. 16, №5, 1952.

33. Волков Д.И., ЖЭТФ 9,446, 798 (1939).

34. Феденев Д.Р. ЖЭТФ 5, 386 (1935); Феденев Д.Р и Вампилов Ц.Н., ЖЭТФ 9, 994 (1939).

35. Дрожжина В.И., Лужинская М.Г., Морозова В.М. и Шур Я.С., Труды Инст. физики металлов уральского филиала АН СССР, вып. 15, 42 (1954).

36. Miyata N. and Funatogawa Z., Journ. Phys. Soc. Japan 9, 967 (1957).

37. Белов К.П., Магнитные превращения, М., Физматиздат,1959.

38. Бушманов Б. Н. и Хромов Ю. А., Физика твердого тела. Учебн. пособие для втузов. – М., «Высш. школа», 1971.

39. Материалы в машиностроении, М., Машиностроение, 1968.

40. Перкао М.Д., Кардонокий В.М., Высокопрочные мартенситностареющие стали, М., Металлургия, 1970.

41. Туричин A.M., Новицкий П.В. и др., Электрические измерения неэлектрических величин, Л., Энергия, 1975.

42. Вонсовский С.В., Современное учение о магнетизме, М., ШГТЛ, 1953.

43. Садовский В.Д., Сб. "Металловедение", М., Наука, 1971.