Способ квалиметрии поверхности ферромагнетиков

 

СПОСОБ КВАЛИМЕТРИИ ПрВЕРХНОСТИ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ, включающий опререление магнитного состояния поверхностного слоя исследуемого материала , о т л и чающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, определяют магнитное состояние и глубину окисного слоя исследуемого материала по намагниченности насьвдени я материала, затем измеряют величину обмедной анизотропии с последующим определением по ней структурного состояния окисного слоя.

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН

M51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ а,6

300 бОО УОО 1200 4 А

Фиг. s (21) 3358843/18-21 (22) 18.11.81 (46) 30 11 ° 83. Бюл. Р44 (72) А,Е.Петров и В.Д.Раджус (71) Иститут физики AH Латв.ССР (53) 536.42(088,8) (56) .1. Авторское свидетельство СССР

Р. 314131 кл. G 01 1ч 27/82 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 506796, кл. Q 01 !4 27/80, 1ч73.

„„Я(.)„„057841 А (54) (57) СПОСОБ КВАЛИМЕТРИИ ПОВЕРХНОСТИ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ, включающий определение магнитного состояния поверхностного слоя исследуемого ма-. териала, отличающийся тем, что,с целью расширения функциональных воэможностей, определяют магнитное состояние и глубину окисного слоя исследуемого материала по намагниченности насыщения материала, затем измеряют величину обменной анизотропии с последующим определением по ней структурного состояния окисного слоя.

1057841

Цель Hзобретения — расширение функциональных возможностей., 65

Изобретение относится к контролю состояния поверхности мелкодисперсных материалов и изделий на их основе а именно к магнитос-.àòè÷åñêèì способам изучения состояния поверхности, и может быть применено в порошковой металлургии, в технологии изготовления носителей магнитной записи для определения качества используемых "ультрадисперсных магнитных материалов, в химии, где ультрадисперсные, материалы используются в качестве ката,лизаторов.. Во всех случаях важно быстро и достоверно знать физическое состояние поверхностного слоя частиц: присутствие или отсутствие магнитного)5 и структурного порядка этого слоя,. а также глубину этого слоя.

Известен способ квалиметрии. поверхности магнетиковс применяющийся для массивных тел, согласно которому 2() воздействуют переменным электромагнитным полем, возбуждающим вихревые токи

B приповерхностном слое материала, с дельнейшим анализом сигналов то«а вихревого датчика t 1 1„ 25

Использование этого метода по отношению к мелкодисперсным объектам сильно затруднено вследствие малости вихревых токов в мелкодисперсных объектах, кроме того, представляет труд о ность изготовление микрозонда с размерами 100 А.

Наиболее. близким по технической сущности к изобретению является способ квалиметрии слоев изделий, заключающийся B том, что на контролируемую поверхность наносят магниточувствительную жидкость и определяют участки, содержащие эту жидкость, по которым судят о,. качестве поверхности слоя, причем с целью повышения досто-40 верности контроля: контролируемые, слои подвергают взаимодействию с электромагнитными преобразователями и проводят ампли тудн о-частотный анализ спектра их сигналов t,2 j. 45

Однако достоверность контроля поверхности известным способом по ,отношению к дисперсным магнитным материалам недостаточна из-за малости размеров магнитных частиц, из кото- 50 рых состоят дисперсные материалы.

К иедоста.ткам, cIIocоба относится :; невозможность нанесения магниточувствительной жидкости на поверхность ультрамалых частиц с размера.ми 5 х менее 2000 А, С уменьшением ра.змера квалиметрируемого объекта само нанесение магниточувствительной жидкости на исследуемую поверхность изменяет физическое состояние поверхности, в то время как важно знать состояние невозмущенной поверхности, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу квалиметрии поверхности ферромагнетиков, включающему определение магнитного состояния поверхностного слоя исследуемого материала, определяют магнитное состояние и глубину окисн ого слоя и сследуемого материала по намагниченности насыщения материала. затем измеряют величину обменной анизотропии с последующим определением по ней структурного состояния окисного слоя.

На фиг.1 показан график",относительных значений намагнйченности насыщения для частиц кобальта в зависимости от их размера; на фиг.2 — график проявления обменной анизотропии для исследуемых частиц..

Сущность изобретение заключается в использовании в качестве контгoëèруемого слоя окисленной поверхности частицы, а определение магнитного и структурного состояния слоя производится магнитостатически по величине намагниченности . насыщения и.величине обменной анизотропии..

При осуществлении способа вначале измеряют намагниченность насыщения ансамбля исследуемых окисленных ферромагнитных частиц, а затем величину обменной анизотро IHH возникающей между окисным слоем и сердцевиной частиц . Для выполнения указанных операций используют любой из известных экспериментальных методов. Выполнение первой .операции позволяет найти глубину окисного слоя и магнитный порядок в окисном слое, выполнение второй операции позволяет определить структурный порядок (кристалли еский он или аморфный) B OKHcHQM слое.

Исполь=-,ование предлагаемого способа иллюстрируется на примере ансамбля окисленных частиц кобальта.

Результаты выполнения первой операции представлены на фиг.1, на которой приводятся относительные (: IS(Э ) значения намагниченности насыщейия

3 для частиц кобальта в зависимости от их размера, температура -77 К.

Намагниченность насыщения 3О неокисленных частиц составляет 1440 Гс.

И соотновения 3+ /3II=(1-2 Ъ ld) где б — средний размер частиц,а Ь ;глубина окисленного слоя, определяется глубина исследуемОГо слоя ..Ь. уменьшение величины 3> по сравнанию с эс свидетельствует об антиферромагнйтнам состоянии слоя °

Резуль..-.аты выполнечия второй операции представлены на фиг.2, которая :.ллюстрирует проявление обменной анизотро.IHH для исследуемых частиц кобальта диаметром 260А,, температура -77 b. Присутствие обменной анизо-ронни,отличное от нуля значение величины d Н) означает, что окислен1057841

Составитель

Техред И, Надь

Корректор Г.огар

Редактор Н.Безродная

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 9576/46

Филиал ППП Патент г. Ужгород, ул. Проектная, ный слой находится в кристалличес. ком состоянии. Если бы обменная анизотропия отсутствовала, то это означало бы аморфизацию окисленного слоя. экспериментально установлена взаи- 5 мосвязь между структырным и магнитным состояниями поверхности частицы и смещением петли гистерезиса ансамбля кобальтовых частиц. При малой глубине окисления окисел находится в аморфном состоянии, о соединении

Со О моноатомной толщины говорить нальзя, смещение петли гистерезиса не наблюдается. При большой глубине окисления образуется магнитоупорядо- 1 5 ченный антиферромагнитный кристалли ческий окисел, СоО приводящий йрй температурах ниже температуры

Нееля Т=293 К к уменьшению намагниченности и появлению смещения петлй гистерезиса. При большой глубине окисления образование антиферромагнитного структурно неупорядоченного окисла СвО приводит к уменьшейию намагниченностн и исчезновению смещения петли гистереэиса, z,е. к исчезновению обменной анизотропии.

Предлагаемый способ по сравнению с известными обеспечивает контроль состояния поверхности ультрамалых частиц с размерами, близкими,. к критическому размеру однодоменн ости с обеспечением необходимого качества контроля.