Спектр эффекта Баркгаузена в аморфных металлических сплавах на основе железа и кобальта

Кинев Александр Сергеевич
Пермский государственный университет

Научный руководитель: Спивак Лев Волькович, доктор физ.-мат. наук

Были исследованы спектрально-амплитудные характеристики "шума" Баркгаузена, то есть электрический сигнал (ЭДС) от случайных скачков доменных границ, отличающийся сложностью временной, амплитудной и спектральной структур.

Анализ внешнего вида спектров показывает, что основный пик ЭДС Баркгаузена в аморфных сплавах на основе железа и кобальта находится приблизительно в центре кривой намагничивания, что соответствует классическим представлениям.

Введение водорода (дейтерия) приводит к увеличению амплитуды и к уширению спектрального диапазона наблюдаемых скачков Баркгаузена. По мере выхода водорода (дейтерия) из АМС спектральные и амплитудные характеристики "шума" стремятся к виду, характерному для исходного состояния.

По частотным зависимостям спектров эффекта Баркгаузена было определено характерное время движения междоменных границ (время скачков), которое составляет 10- 5¸ 10- 6 с.

Интересно, что аналогичные эксперименты, проведенные на кристаллическом железе и никеле после их насыщения водородом, не выявили заметного изменения амплитуды e cб, что, на наш взгляд, обусловлено различиями в формировании ферромагнитного состояния в кристаллических и аморфных металлах и сплавах [1].

Кроме того, в кристаллических ферромагнитных материалах (Fe, Ni, Co, сплав Fe-3,5%Si) наблюдается существенно меньшая амплитуда ЭДС Баркгаузена [2], а спектральный диапазон скачков Баркгаузена захватывает практически весь интервал значений намагничивающего поля. Это означает, что перемещение доменных границ под воздействием внешнего магнитного поля происходит практически на всех участках кривой намагничивания, а не только на восходящей ее части. Это обусловлено различием доменных структур в аморфных и кристаллических ферромагнитных материалах [3].

В аморфном сплаве на основе кобальта 82К3ХСР обнаружена сильная анизотропия эффекта Баркгаузена в плоскости ленты. Сплавы 2НСР и "Finemet" на основе железа не имеют заметной анизотропии, как и кристаллический никель. Кристаллический сплав Fe-Si имеет невысокую анизотропию по эффекту Баркгаузена, связанную, скорее всего, с кристаллографической анизотропией.

Работа поддержана грантом Министерства образования.

Список литературы:

[1]. Н.Е.Скрябина, Л.В.Спивак, А.С.Кинев, Б.Н.Варской, В.П.Вылежнев, Т.Ю.Савельева // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26. Вып. 21. С. 26-30.

[2]. А.С.Кинев, Л.В.Спивак, Н.В.Пименова // Int. Sc. J. for Alt. Energy and Ecology. 2000. Vol. 1. Int. Conf. Hydrogen Transport. Sarov. July 25-27, 2000. P. 174-175.

[3]. Судзуки К., Фудзимори Х., Хасимото К. Аморфные сплавы. М.: Металлургия, 1987. 328 с.

(c) АСФ России, 2001