В настоящей работе изложены результаты проведенных испытаний на микротвердость методом индентирования по Виккерсу монокристаллов германия и кремния. Показано, что в исследуемых образцах существует зависимость микротвердости от кристаллографических направлений и характера легирующей примеси. Подсчитаны коэффициенты анизотропии микротвердости: для германия К =1,2; для кремния К=1,3. Проведен анализ влияния высокотемпературного отжига на величину микротвердости кристаллов германия и кремния. Показано, что микротвердость кристаллов Ge(111) возрастает на 12% после отжига при 550°С, дальнейшая термическая обработка кристаллов германия при Т=650°С значительно меняет структуру и рельеф поверхности, что способствует снижению значений микротвердости. Показано, что микротвердость кристаллов кремния возрастает на 10% после отжига при 750°С, дальнейший отжиг до Т=850°С приводит к снижению микротвердости. Исследованы поверхности монокристаллов после высокотемпературного отжига, установлено, что тепловое воздействие при T≈0,6T(T - температура плавления монокристалла) приводит к возникновению дефектов и десятикратному увеличению максимальной высоты профиля поверхности (от 10-12 нм до 100-200 нм). In this paper, we present the results of microhardness tests performed by Vickers indentation of germanium and silicon single crystals. It’s shown that in the investigated samples there is a dependence of microhardness on the crystallographic directions and the nature of the alloying impurity. Microhardness anisotropy coefficients are calculated: for germanium K=1,2 and for silicon K=1,3. The analysis of high-temperature annealing influence on microhardness value of germanium and silicon crystals is carried out. It has been established, that the microhardness of Ge(111) crystals grows on 12% after annealing at 550°C, the further thermal processing of germanium crystals at T=650°C considerably changes the structure and surface relief which contribute to a decrease in microhardness values. It is shown that the microhardness of silicon crystals increases by 10% after annealing at 750°C, further annealing to T=850°C leads to a decrease in microhardness. The surfaces of single crystals after high-temperature annealing have been studied; it has been established that thermal treatment at T≈0,6T(T - the melting temperature of the single crystal) leads to the appearance of defects and a tenfold increase in the maximum height of the surface profile (from 10-12 nm to 100-200 nm).

В настоящей работе представлены результаты комплексных исследований влияния деформации, полученной методом всесторонней изотермической ковки, на магнитокалорические свойства сплава Гейслера на основе Ni-Mn-Ga. Прямые измерения адиабатического изменения температуры показали, что в результате циклирования образца в магнитном поле μΔH-1,85Тл, ΔT(T) может уменьшаться на величину, соответствующую необратимому изменению температуры на этапе первого цикла намагничивания, связанному с выделением срытой теплоты перехода. Пренебрежение этим эффектом приводит к завышенной оценке магнитокалорического эффекта материалов с переходом первого рода. Анализ влияния деформационной обработки на температуры фазовых превращений и величину магнитокалорического эффекта указывает на то, что применение всесторонней изотермической ковки к исходному составу привело к незначительному уменьшению намагниченности, а следовательно и величины магнитокалорического эффекта, а также смещению температуры фазового перехода в сторону низких температур и уменьшение ширины температурного гистерезиса на температурных зависимостях магнитных свойств, измеренных в процессе нагревания и охлаждения образца. This paper presents the results of complex studies of the effect of deformation obtained by the multiple isothermal forging method on the magnetocaloric properties of the Ni-Mn-Ga Heusler alloy system. Direct measurements of the adiabatic temperature change show that cycling the sample in a magnetic field μΔH-1,85T can decrease the maximum of ΔT(T) by the value corresponding to the latent heat of transition. Neglecting this transformation effect leads to an overestimation of the magnetocaloric effect of materials with the first-order transition. An analysis of the deformation treatment effect on the phase transformation temperatures and the magnitude of the magnetocaloric effect indicates that the application of multiple isothermal forging leads to a small decrease of the magnetization and the magnitude of the magnetocaloric effect. Deformation also causes a shift in the phase transition temperature towards low temperatures and decrease of the temperature hysteresis width.

Представлены результаты исследования микро-, нано- и магнитной доменной структуры сплавов Sm(CoCuFe) после выплавки и термических обработок. Показано, что гомогенизация и последующий низкотемпературный отжиг при 400 °С позволяют сформировать микроскопически гомогенную структуру с наноразмерными неоднородностями по составу. Такая структура позволяет реализовать в образцах коэрцитивную силу H до 32 кЭ на литых образцах. Температурные зависимости коэрцитивной силы и остаточной намагниченности образцов в диапазоне от 300 до 700 К имеют линейно убывающий характер. Показано, что наноструктуре сплава с наибольшей H соответствует фрактальная размерность D- ~ 2,3. The results on the micro- and nanostructures and on the magnetic domain structure of Sm(CoCuFe) compound are presented. It was shown that the sequential high- and low-temperature heat treatments lead to formation of a homogeneous microstructure with some nanoscale compositional heterogeneities. Such a structure provides the coercive field H of up to 32 kOe. The coercivity and remanent magnetization of the samples in the temperature range from 300 to 700 K linearly decrease. It is shown that the nanostructure of the alloy with the highest H corresponds to the fractal dimension D- ~ 2,3.

Представлены результаты исследования кристаллической структуры, магнитных свойств, а также микро- и доменной структуры поверхности серии соединений TbHoFeCo (x = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4). Показано, что с увеличением относительного содержания кобальта параметр кристаллической решетки a уменьшается от 7,310Å при x = 0,1 до 7,304Å при x = 0,4, а температура Кюри увеличивается соответственно от 581 до 614 К. Экспериментально установлено, что с ростом x удельная намагниченность насыщения линейно уменьшается с ростом температуры. Обнаружено, что механическое воздействие на поверхность шлифов в процессе полировки может приводить к возникновению регулярного микрорельефа. Представлены результаты исследования доменной структуры поверхности. Показано, что конфигурация и линейные размеры доменов изменяются в результате воздействия на поверхность образцов. The results of the study of the crystal structure, magnetic properties, as well as of micro-and domain structure of the surface of a series of compounds TbHoFeCo (x = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4) are presented. It is shown that an increase in the relative content of cobalt leads to a decrease in the crystal lattice parameter a from 7,310Å at x = 0,1 to 7,304Å at x = 0,4. At the same time, the Curie temperature increases accordingly from 581 to 614 K. It has been experimentally established that, as x increases, the specific saturation magnetization decreases linearly with increasing temperature. It has been found that the mechanical impact on the surface of sections during polishing can lead to the appearance of a regular microrelief. The results of studying the domain structure of the surface are presented. It is shown that the configuration and linear dimensions of the domains change as a result of the impact on the surface of the samples.

В настоящей работе представлены результаты исследований влияния деформации, полученной методом всесторонней изотермической ковки, на микроструктуру и магнитные свойства сплава системы NiMnGa. Показано, что микроструктура исходного сплава в ходе деформации претерпевает изменения, уменьшается размер зерен и формируется двухкомпонентная структура. Методом магнитно-силовой микроскопии визуализирована магнитная доменная структура исходного и деформированного сплавов. Показано, что искажение формы доменов связано с присутствием мартенситного рельефа и межзеренных границ, 180-градусные магнитные домены непрерывны в пределах кристаллитов, при этом они пересекают плоские параллельные между собой границы мартенситных пластин. Исследование температурных и полевых зависимостей намагниченности исходного и подверженного всесторонней изотермической ковке образцов демонстрирует незначительное уменьшение намагниченности и смещение температуры фазового перехода в сторону низких температур. Сделан вывод, что деформация методом всесторонней изотермической ковки может рассматриваться как способ коррекции температуры фазового перехода в сплавах NiMnGa с сохранением намагниченности. This paper presents the results of studies of the effects of deformation obtained by the method of multiple isothermal forging on the microstructure and magnetic properties of the NiMnGa alloy system. It is shown that the microstructure of the initial alloy during deformation undergoes changes, grain size decreases and a two-component structure is formed. The magnetic domain structure of the original and deformed alloys was visualized by magnetic force microscopy. It is shown that the distortion of the domain shape is associated with the presence of a martensitic relief and grain boundaries, 180-degree magnetic domains are continuous within the crystallites, while they cross the flat parallel boundaries of the martensite plates. The study of temperature and field magnetization dependences of the initial and isothermal forging samples demonstrates an insignificant magnetization decrease and a shift of the phase transition temperature toward low temperatures. It’s concluded that deformation by the isothermal forging method can be considered as a way to correct the phase transition temperature in NiMnGa alloys with preservation of magnetization.