Целью исследования было определить условия, при которых возможно существование такой фазы в сплаве, когда он перестает проявлять свойство гигантской магнитострикции – особой реакции на магнитное поле. Это позволит в будущем получать материалы с заданной структурой и определять, как эта структура влияет на их свойства.
Материалы с гигантской магнитострикцией используются для производства устройств передачи звука, в том числе ультразвука, и датчиков магнитного поля. Они применяются также в механизмах микроперемещений и нажимных устройств, линиях задержки звуковых и электрических сигналов, линейных и ротационных двигателях, магнитомеханических реле и прочих устройствах из области радиотехники и электросвязи.
Магнитострикция – это явление мгновенного удлинения либо сжатия металла под воздействием магнитного поля. Если магнитное поле пульсирует, металлическое изделие «пульсирует» вместе с ним. Существуют металлы, которые проявляют магнитострикцию на порядки выше, чем другие – это явление называется гигантской магнитострикцией (ГМ). Она свойственна, например, редкоземельным металлам, но не только.
Галлий не относится к их числу, однако в начале 2000-х годов стало известно, что добавление галлия к железу может усилить магнитострикционный эффект железа примерно в десять раз. Самый широко используемый в настоящее время материал, проявляющий самый большой коэффициент магнитострикции, — терфенол-Д – состоит из железа, тербия и диспрозия. Его недостатком являются низкие механические свойства: он очень хрупкий и плохо поддается механической обработке.
Железо-галлиевые сплавы в этом отношении имеют небольшое преимущество: они все еще уступают в пластичности железу, но гораздо лучше обрабатываются, чем терфенол-Д. Немаловажным является и то, что они проявляют свойство гигантской магнитострикции при обычной, комнатной, температуре.
Исследования железо-галлиевых сплавов как с добавлением, так и без добавлений различных редкоземельных элементов будут продолжены в ЛНФ ОИЯИ после того, как реактор ИБР-2 будет вновь запущен после планового технического обслуживания.
