ИСТИНА

Исследования по фундаментальной проблеме физики мгнитно-структурированных сред: влияние состава, размера и формы частиц на магнитные свойства вещества, стали особенно актуальными при создании сложных нанокомпозитов, например, металл-полимерных. Однако, здесь возникли новые задачи исследования не только межчастичных взаимодействий, но и выявление процессов самоорганизации частиц в полимерных матрицах в зависимости от концентрации и их взаимодействия с полимерной матрицей различной природы. Перспективным является использование в таких средах частиц сплава Fe-Ga, обладающих большими магнитострикционными эффектами. В настоящем проекте следующие задачи: 1) исследовать структурные превращения в процессе механосинтеза частиц Fe и Ga с целью определения оптимальных условий формирования частиц магнитострикционного фазового состава 2) определить влияние концентрации частиц сплава и их пространственной структурной организации в полимерной матрице на анизотропию магнитных свойств металл-полимерных композитов. 3) исследовать влияние межчастичного взаимодействия и взаимодействия с полимерными матрицами различной природы на формирование магнито-механических свойств. Для выполнения работы будет использован ряд взаимодополняющих методов: 1) рентгеновская дифракция с проведением полнопрофильного анализа; 2) электронная просвечивающая и сканирующая микроскопии, электронная дифракция, 3) мессбауэровская трансмиссионная спектроскопия и селективная по глубине конверсионная мессбауэровская спектроскопия 4) спектроскопия комбинационного рассеяния 5) дифференциальная сканирующая калориметрия 6) измерения температурных и полевых зависимостей магнитных характеристик и их анизотропии.

В соответствии с планом исследований на 2013 год методами рентгеновской дифракции, мессбауэровской спектроскопии, просвечивающей и сканирующей электронной микроскопии проведены экспериментальные исследования структурных превращений в процессе механохимического взаимодействия железа и галлия на разных временах интенсивного механического воздействия в инертной атмосфере в шаровых мельницах планетарного типа. Анализ распределений параметров мессбауэровских спектров, рентгендифракционных данных и анализ электронной дифракции позволил установить последовательность и механизм взаимодействия элементов, приводящие в конечном итоге к формированию композитных частиц магнитострикционного фазового состава. Проведен синтез по пространственной стабилизации механосинтезированных частиц в модельной полимерной матрице и проведены предварительные исследования магнитных характеристик такого композита. В качестве связующей полимерной матрицы для пространственной анизотропной стабилизации частиц использовался модифицированный полиуретан.Пространственная анизотропия сформированного композита была проанализирована методами конверсионной мессбауэровской спектроскопии с регистрацией резонансного рентгеновского излучения и сканирующей электронной микроскопии. Показана эффективность использования механосинтеза для получения частиц с увеличенными за счет микронапряжений значениями магнитострикции. Использование таких частиц при формировании функционального эластомерного композита позволяет получить материал со значимым магнитострикционным эффектом, а ориентация частиц магнитным позволяет увеличить этот эффект в несколько раз.