Cтраница 3
Связь между однородной прецессией и вырожденными спиновыми волнами обусловлена изменениями кристаллографической анизотропии, вызванными зернистой структурой материала. Другими словами, магнитный порядок материала нарушается на границах между отдельными зернами. Это приводит к тому, что энергия однородной прецессии передается спиновым волнам с длиной волны порядка размеров зерен. В поликристаллических ферритах со структурой типа шпинели или граната средний размер зерен составляет 1 - 10 мк, поэтому на границе зерен возбуждаются спиновые волны, длина которых достаточна для того, чтобы можно было пренебречь обменным взаимодействием. [31]
Описан простой химический метод приготовления поликристаллических ферритов со структурой типа граната ЗМаОз SFeaOa, где М - редкоземельный элемент от Sm до Lu или Y. Полученные ферриты имеют высокую плотность и пригодны для использования в СВЧ диапазоне. Исследовано влияние малых отклонений от стехио-метрического состава на диэлектрические потери. Установлено, что, в отличие от ферритов со структурой типа шпинели, в гранатах небольшой недостаток железа приводит к значительному росту потерь. Тангенс угла потерь для образцов стехиометрического состава имеет порядок 0 002 при 20 мггц. Было исследовано также влияние пористости на ширину резонансной кривой иттрие-вого феррита. При этом оказалось, что экспериментальная зависимость хорошо описывается теорией Шлемана, учитывающей пористость2), а вклад анизотропии в ширину кривой невелик. [32]
Это предположение должно очень хорошо выполняться в ферритах со структурой типа граната, так как там возбуждение спиновых волн происходит на правильных флуктуациях поля кристаллографической анизотропии от узла к узлу. В ферритах со структурой типа шпинели возбуждение спиновых волн происходит на случайных флуктуациях полей анизотропии, вызванных беспорядочным распределением магнитных ионов в октаэдрических узлах. Этим, возможно, объясняется увеличение ширины резонансной кривой в ферритах со структурой типа шпинели по сравнению с ферритами со структурой типа граната. [33]
Практически коррозия в паре труб перегревателя в редких случаях представляет серьезную проблему, так как материал с достаточной стойкостью против окисления почти всегда будет хорошо сопротивляться воздействию потока газа, а также сухого свободного от кислорода пара. Это доказано экспериментально [4] и на практике. Параболический закон окисления обычно остается при рабочей температуре и максимальных выдержках, характерных для электростанций. Содержание хрома в некоторых из этих сталей не намного выше минимальных 15 %, при которых окисел со структурой типа шпинели переходит в окисел типа МгОз, а образование карбидов может еще больше уменьшить содержание хрома в матрице. Если сталь с минимальным содержанием хрома подвергнуть термической обработке, то это приведет к уменьшению содержания хрома в поверхностных слоях, в результате вместо окисла типа М2О3 может образоваться окисел шпинельно-го типа, а быстрое окисление, кроме того, приводит к растрескиванию окисной пленки. Растрескивание и отслоение окисной пленки уменьшает прочностные свойства труб из-за уменьшения толщины стенок, а также может стать причиной возникновения коррозионных очагов. [34]
Основным достоинством ферритов является сочетание высоких магнитных параметров с большим электрическим сопротивлением, которое превышает сопротивление ферромагнитных металлов и сплавов в 103 - 1013 раз, и, следовательно, они имеют относительно малые потери в области повыщенных частот, что позволяет использовать их в высокочастотных электромагнитных устройствах. Химический состав ферритов с высокой магнитной проницаемостью может быть записан химической формулой MeO - Fe2O3 или Me2 Fef O - -, где в качестве металла используются двухвалентные ионы Мгг, Fea, Co2, Ni2, Zn2, Cd2 и др. Ионы двухвалентного метал - яа характеризуют феррит, который получает название по характеризующему металлическому иону, например NiFe2O4 - никелевый феррит, ZnFe2O4 - цинковый феррит. Кристаллическая структура приведенных ферритов аналогична структуре природного минерала - благородной шпинели MgAl2O4, поэтому их называют ферритами со структурой шпинели или феррошпинели. Металлические ионы, имеющие меньший ионный радиус ( 0 04 - 0 1 нм), располагаются в промежутках ( узлах) между ионами кислорода. В структуре типа шпинели существует два типа промежутков: тетраэдрические, образованные четырьмя ионами кислорода, и октаэдрические, образованные шестью ионами кислорода. В центрах этих промежутков находятся ионы металла. В элементарной кубической ячейке содержится 64 тетраэдриче-ских и 32 октаэдрических промежутка. В структуре шпинели ионами металла занято восемь тетраэдрических ( Л - узлы) и 16 октаэдрических ( В-узлы) промежутка. [35]
Некоторые важные в практическом отношении оксиды имеют структуру шпинели. Известны также сульфиды, селснпды и теллури-ды со структурой шпинели. Такую же структуру имеют некоторые галогспнды. В образовании структуры типа шпинели могут участвовать многие разнозарядныс катионы. [36]
Эти авторы показали, что катионы магния и кремния способны диффундировать при 1000 С. Таким образом, было доказано, что теория Вагнера вполне правильна. Выше i.070 C катионы германия с большой скоростью мигрируют в форстерит. Ниже l 070 KI ортогерманат магния кристаллизуется в структуре типа шпинели и диффузия такого характера становится невозможной. Коэффициент диффузии D катиона магния в ортосиликате никеля при 1150 С имеет величину порядка 0 7 - 10 - 6 см. / сутки; соответственно, коэффициент диффузии иона кремния в ортогерманате магния при 1070 С составляет 5 - Ю-7, а при 1200 С - 24 - 1Q - 7, в то время как для ионов германия, мигрирующих в орто-силикат магния, он составляет при указанных температурах 280 10 - 7 и 310 10 - 7 см. 1сутки соответственно. [37]
Подобный же прием активирования в ходе реакции применили для развития каталитической активности металлического кобальта в реакции разложения перекиси водорода. Специальное исследование показало, что каталитическая активность платиновой проволоки в условиях беспламенного; горения на ней водорода или этанола постепенно возрастает, достигая через 25, 30, 36, 40 ч соответственно 87, 96, 98, 100 % - некоторой предельной величины. Отсюда был сделан вывод, что каталитически активное состояние вещества является в то Же время термодинамически устойчивым состоянием в условиях протекания каталитической реакции. Этот вывод получил дальнейшее обоснование при рентгеновском исследовании действующего катализатора у - Ре Оз в условиях каталитического окисления на нем водорода. Оказалось, что активность окисножелезного катализатора связана со структурой типа шпинели. Таким образом, было установлено, что катализ связан с приобретением и сохранением твердым веществом каталитической структуры определенного типа, а именно такой, которая остается неизменной при изменении в процессе катализа состава вещества. Для окисножелезного катализатора эта структура должна быть типа шпинели. Дело в том, что при окислении на этом катализаторе водорода имеют место непрерывные обратимые переходы в двух направлениях, проходящие, по-видимому, через множество промежуточных изменений состава. А это возможно лишь при сохранении катализатором типа кристаллического строения. Ведь любая перестройка кристаллической структуры, вызываемая катализируемой реакцией, лишает твердое вещество каталитической активности. [38]
Взаимодействие спиновых волн ( магнонов) с тепловыми колебаниями кристаллической решетки ( фононов) приводит к некоторому статистическому распределению спиновых волн с различными волновыми числами и направлениями. Амплитуды волн, возбуждаемых тепловым движением, очень малы. Непосредственное взаимодействие прецессии намагниченности с кристаллической решеткой сводится к элементарным процессам, при которых происходит уничтожение магнона с очень малым волновым числом и возникновение фонона. Однако вероятность этих процессов очень мала. Определяющую роль в передаче энергии спиновыми волнами играет двухступенчатый процесс, когда вначале происходит уничтожение магнона с fe 0 и возникновение магнона с k 0, а потом - уничтожение магнона с k; 0 и образование фонона. Расчет этого механизма потерь приводит к времени релаксации порядка 10 - 3 сек, что соответствует экспериментальным результатам для монокристаллов ферритов со структурой типа шпинели. [39]