Разработка наноструктурированных магнитных материалов на основе высокочистых редкоземельных металлов и исследование их фундаментальных характеристик

Изучено влияние структурного состояния на магнитные гистерезисные свойства соединений с высоким содержанием 3$d$-переходного металла: $R_2$Fe$_{14-x}$Co$_x$B и $R$Fe$_{11-x}$Co$_x$Ti (где $R$ = Y, Sm; 0 $\le x\le$ 8). Сплавы были приготовлены с использованием высокочистых редкоземельных металлов двумя различными методами: индукционной и аргонно-дуговой плавкой. Интенсивная пластическая деформация и быстрая закалка из расплава позволили получить наноструктурированные образцы. Для структурных исследований образцов были использованы методы рентгенофазового анализа и атомно-силовой микроскопии. Магнитные гистерезисные свойства были изучены с помощью PPMS-магнитометра в интервале температур 4.2–300 K в полях до 20 kOe. Показано, что зависимости фундаментальных магнитных параметров (температура Кюри, намагниченность насыщения, константа магнитокристаллической анизотропии) от содержания кобальта демонстрируют сходство для обеих систем. Обнаружено, что в зависимости от обработки образцов размер зерна варьируется в пределах от 30 до 70 nm после интенсивной пластической деформации и в более широких пределах (от 10 до 100 nm) после быстрой закалки, не превышая размера однодоменности. Изучена взаимосвязь микроструктуры и магнитных характеристик. Установлено, что концентрационная зависимость коэрцитивной силы для обеих систем демонстрирует максимум при одинаковом содержании кобальта, а именно при $x$ = 2.