http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/110421 2026-04-17T07:29:21Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/112470 Neutron Diffraction Study of Fe₂MnGa Heusler Alloys Kudryavtsev, Yu.V.; Perekos, A.E.; Glavatskyy, I.N.; Dubowik, J.; Skirta, Yu.B. Effect of temperature and magnetic field on the structure and magnetic properties of Fe₅₀.₁Mn₂₂.₇Ga₂₇.₂ і Fe₅₁.₆Mn₁₇.₈Ga₃₀.₆ alloys is investigated in a temperature range 100 К < T < 580 К by using elastic neutron diffraction (ND) and magnetometry. The degree of atomic order as well as magnetic moments localized at the Mn and Fe sites in the investigated Fe₂MnGa alloys are experimentally evaluated using the ND data. Some disagreement between the experimental and calculated values of magnetic moments localized at the Mn and Fe sites can be explained by noticeable atomic disorder in the prepared Fe₂MnGa alloys. If antiferromagnetic order really exists in L1₂-phase containing Fe₅₀.₁Mn₂₂.₇Ga₂₇.₂ alloy, this order has not a collinear character.; Методами пружньої дифракції нейтронів (ДН) та магнетометрії в температурній області 100 К < T < 580 К було досліджено вплив температури й магнетного поля на структуру та магнетні властивості стопів Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ і Fe₅₁,₆Mn₁₇,₈Ga₃₀,₆. З використанням даних ДН в роботі було експериментально визначено як ступінь атомового порядку в стопах Fe₂MnGa, так і величини магнетних моментів, що локалізовані на вузлах Mn та Fe. Деяка невідповідність між експериментальними та розрахованими теоретично величинами магнетних моментів, що локалізовані на вузлах Mn та Fе, пояснюється значним ступенем атомового безладу у виготовлених стопах Fe₂MnGa. Якщо антиферомагнетний порядок дійсно формується в L1₂-фазі стопу Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂, цей порядок має неколінеарну структуру.; Методами упругой дифракции нейтронов (ДН) и магнитометрии в температурной области 100 К < T < 580 К было проведено исследование влияния температуры и магнитного поля на структуру и магнитные свойства сплавов Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂ и Fe₅₁,₆Mn₁₇,₈Ga₃₀,₆. С использованием данных ДН были экспериментально определены как степень атомного порядка в сплавах Fe₂MnGa, так и величины магнитных моментов, локализованных на узлах Mn и Fe. Некоторое несоответствие между экспериментальными и теоретически рассчитанными значениями магнитных моментов, локализованных на узлах Mn и Fe, объясняется существенной степенью атомного беспорядка в приготовленных сплавах Fe₂MnGa. Если антиферромагнитный порядок действительно формируется в L1₂-фазе сплава Fe₅₀,₁Mn₂₂,₇Ga₂₇,₂, то этот порядок имеет неколлинеарную структуру. 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/112469 Time-Dependent Scattering by an Asymmetric Spin-Dependent Rectangular Potential in Nanostructures Los, V.F.; Los, N.V. An exact time-dependent solution for the wave function ψ(r,t) of a particle moving in the presence of an asymmetric rectangular well/barrier potential varying in one dimension is obtained by applying a novel for this problem approach using multiple scattering theory (MST) for the calculation of the space—time propagator. This approach, based on the found effective potentials localized at the potential jumps and responsible for transmission through and reflection from the considered rectangular potential, enables considering these processes from standpoint of a particle (rather than a wave). The solution describes these quantum phenomena as time dependent and is related to both the fundamental issues (such as time measurement) of quantum mechanics and the kinetic theory of nanostructures due to the fact that the considered potential can model the spin-dependent potential profile of the magnetic multilayers used in spintronics devices. It is presented in terms of integrals of elementary functions and is a sum of the forward- and backward-moving components of the wave packet. The relative contribution of these components and their interference as well as of the potential asymmetry to both the probability density |ψ(r,t)|² and the particle dwell time is considered and numerically visualized for the narrow and broad energy (momentum) distributions of the initial Gaussian wave packet. As shown, in the case of a broad initial wave packet, the quantum-mechanical counterintuitive effect of the influence of the backward-moving components on the considered quantities becomes significant (that is often disregarded). The influence of the potential asymmetry in this case can also be more pronounced.; Одержано точний, залежний від часу розв’язок для хвильової функції частинки ψ(r,t), що рухається в присутності асиметричного прямокутнього потенціялу (бар’єру чи ями), який змінюється в одному вимірі. Використано новий для цієї проблеми підхід, що ґрунтується на теорії багаторазового розсіяння (ТБР), для обчислення просторово-часового пропаґатора. Цей підхід, що ґрунтується на знайдених ефективних потенціялах, які локалізовані на стрибках потенціялу та відповідальні за відбивання від потенціялу й проходження крізь нього, уможливлює розгляд цих процесів, скоріше з точки зору динаміки частинки, аніж хвилі. Знайдений розв’язок описує дані квантові процеси як функцію часу і пов’язаний із фундаментальними проблемами квантової механіки (такими як міряння часу) та з кінетичною теорією наноструктур. Останнє обумовлено тим, що розглянутий потенціял може моделювати спін-залежний потенціяльний профіль у магнетних багатошарових структурах, які використовуються в приладах спінтроніки. Розв’язок представлено у вигляді інтеґралів від елементарних функцій і являє собою суму компонент хвильового пакету, що рухаються вперед і в зворотньому напрямку. Розглянуто і чисельно візуалізовано відносний внесок цих компонент та їх інтерференції, а також асиметричности потенціялу в густину ймовірности |ψ(r,t)|² і час життя частинки в області потенціялу у випадках вузького та широкого за енергією (імпульсом) розподілу початкового Ґауссового хвильового пакета. Показано, що у випадку широкого початкового хвильового пакета квантово-механічний парадоксальний (і що часто залишається поза увагою) ефект впливу компонент пакета, що рухаються у зворотньому напрямку, на розглянуті властивості стає істотним. Вплив асиметрії потенціялу в цьому випадку також може бути більш вираженим.; Получено точное, зависящее от времени решение для волновой функции частицы ψ(r,t), движущейся в присутствии асимметричного прямоугольного потенциала (барьера или ямы), изменяющегося в одном измерении. Использован новый для этой проблемы подход, основанный на теории многократного рассеяния (ТМР), для вычисления пространственно-временного пропагатора. Этот подход, базирующийся на найденных эффективных потенциалах, локализованных на скачках потенциала и ответственных за отражение от потенциала и прохождение через него, позволяет рассмотреть эти процессы, скорее с точки зрения динамики частицы, чем волны. Полученное решение описывает данные квантовые процессы как функцию времени и связано с фундаментальными проблемами квантовой механики (такими как измерение времени) и с кинетической теорией наноструктур. Последнее обусловлено тем, что рассмотренный потенциал может моделировать спин-зависящий потенциальный профиль в магнитных многослойных структурах, используемых в устройствах спинтроники. Решение представлено в виде интегралов от элементарных функций и представляет собой сумму вперёд и обратно движущихся компонент волнового пакета. Рассмотрен и численно визуализирован относительный вклад этих компонент и их интерференции, а также асимметричности потенциала в плотность вероятности |ψ(r,t)|² и во время жизни частицы в области потенциала в случаях узкого и широкого по энергии (импульсу) распределения начального гауссовского волнового пакета. Показано, что в случае широкого начального волнового пакета квантово-механический парадоксальный (и часто не принимаемый во внимание) эффект влияния обратно движущихся компонент пакета на рассмотренные свойства становится существенным. Влияние асимметрии потенциала в этом случае также может быть более выраженным. 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/112468 Етапи розвитку та напрями досліджень в Інституті металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України Івасишин, О.М.; Лень, Є.Г.; Надутов, В.М.; Татаренко, В.А. Дано короткий історичний нарис створення та основних етапів розвитку Інституту металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, якому у 2015 році виповнилося 70 років. Стисло викладено основні наукові напрями та досягнення вчених-металофізиків Інституту за останні десятиліття та зазначено перспективні напрями металофізичних досліджень в Україні.; Дан краткий исторический очерк образования и основных этапов развития Института металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, которому в 2015 году исполнилось 70 лет. Кратко изложены основные достижения учёных-металлофизиков Института за последние десятилетия и указаны перспективные направления металлофизических исследований в Украине.; A short historical review of stages of formation of the G. V. Kurdyumov Institute for Metal Physics (at the NAS of Ukraine) in connection with its seventieth anniversary is presented. (According to both the decree of the Council of Peoples Commissars of the Ukrainian SSR of 15 November, 1945 and the decision of Presidium of the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR of 21 December, 1945, Laboratory of Metal Physics (at the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR) began to work since 1 January, 1946.) The basic achievements of metal physicists of the Institute along the past decades are briefly identified, and promising trends of metal physics research in Ukraine are outlined. 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/112467 Carbon, Nitrogen and Hydrogen in Iron-Based Solid Solutions: Similarities and Differences in their Effect on Structure and Properties Gavriljuk, V.G. Interstitial N, C and H atoms in iron-based solid solutions are compared in terms of their effect on the structure and properties. Electronic structure and stacking fault energy, atomic distribution, interaction of interstitial atoms with dislocations and vacancies, mobility of dislocations, mechanisms of deformation and fracture are compared based on theoretical calculations and experimental observations. As shown, nitrogen and hydrogen increase the electron density of states at the Fermi level of f.c.c. iron, whereas carbon decreases it. Correspondingly, the concentration of free electrons increases within the nitrogen and hydrogen iron-based solid solutions and decreases in the carbon ones. A correlation is revealed between the character of interatomic bonds and the short-range atomic order in the studied solid solutions: nitrogen assists short-range atomic ordering in the spatial distribution of alloying elements, whereas carbon promotes their clustering. As consequence, nitrogen increases thermodynamical stability of austenitic steels, whereas carbon makes steel sensitive to precipitation of carbides from the solid solution that deteriorates corrosive characteristics. The most impressive is a correlation between the change in the electronic structure and properties of dislocations. In contrast to prevailing covalent bonds in carbon steels, the enhanced metallic character of interatomic bonds, as caused by nitrogen, increases mobility of dislocations that results in excellent plasticity and fracture toughness. However, the same effect caused by hydrogen is a cause of the hydrogen embrittlement through the hydrogen-enhanced localized plasticity. A unique similarity with hydrogen embrittlement becomes apparent in the course of impact loading of austenitic nitrogen steels, where, due to the absence of sufficient time for relaxation of stresses, the nitrogen-enhanced localized plasticity occurs resulting in a pseudo-brittle fracture. The different is only the mechanism for localization of plastic deformation: the shortrange atomic ordering caused by nitrogen and the increased concentration of superabundant vacancies due to hydrogen dissolution.; Проаналізовано вплив елементів втілення N, C і H в твердих розчинах на основі заліза на їхню структуру і властивості. На основі теоретичних розрахунків і експериментальних результатів порівнюються електронна структура і енергія дефектів пакування, розподіл атомів у твердих розчинах, взаємодія атомів втілення з дислокаціями та вакансіями, рухомість дислокацій, механізми пластичної деформації та руйнування. Встановлено, що Нітроґен і Гідроґен збільшують густину електронних станів на рівні Фермі ГЦК-заліза, в той час як Карбон зменшує її. Відповідно, концентрація вільних електронів підвищується в твердих розчинах Нітроґену і Гідроґену на основі γ-заліза і зменшується при розчиненні Карбону. Виявлено кореляцію між характером міжатомового зв’язку і близьким атомовим порядком в аустенітних сталях: Нітроґен сприяє близькому атомовому упорядкуванню в розподілі леґувальних елементів, в той час як розчинення Карбону супроводжується їх кластеризацією. Як наслідок, Нітроґен підвищує термодинамічну стабільність аустенітних сталей, а Карбон робить сталь чутливою до виділення карбідів із твердого розчину, що погіршує корозійні властивості. Найбільш вражаючою є кореляція між електронною структурою і властивостями дислокацій. На відміну від переважаючих ковалентних зв’язків у вуглецевих сталях, посилений Нітроґеном їхній металічний характер підвищує рухливість дислокацій, наслідком чого є висока пластичність і в’язкість руйнування. Але аналогічний вплив Гідроґену є причиною водневого окрихчування через посилену Гідроґеном локалізовану пластичність. Унікальна схожість з водневим окрихчуванням має місце, якщо аустенітна азотиста сталь піддається ударному навантаженню. Внаслідок недостатнього часу для релаксації напружень, посилена Нітроґеном локалізована пластичність призводить до псевдокрихкого руйнування. Відмінним є лише механізм локалізації пластичної деформації: близьке атомове упорядкування, спричинене Гідроґеном, і збільшення концентрації надлишкових вакансій у випадку розчинення Гідроґену.; Выполнен анализ влияния элементов внедрения N, C и H в твёрдых растворах на основе железа на их структуру и свойства. На основе теоретических расчётов и экспериментальных данных сравниваются электронная структура и энергия дефектов упаковки, распределение атомов в твёрдых растворах, взаимодействие атомов внедрения с дислокациями и вакансиями, подвижность дислокаций, механизмы пластической деформации и разрушения. Установлено, что азот и водород повышают плотность электронных состояний на уровне Ферми ГЦК-железа, в то время как углерод уменьшает её. Соответственно, концентрация свободных электронов увеличивается в твёрдых растворах азота и водорода на основе γ-железа и уменьшается при растворении углерода. Найдена корреляция между характером межатомных связей и ближним атомным порядком в аустенитных сталях: азот способствует ближнему атомному упорядочению в распределении легирующих элементов, в то время как растворение углерода сопровождается их кластеризацией. Как следствие, азот увеличивает термодинамическую стабильность аустенитных сталей, а углерод делает сталь чувствительной к выделению карбидов из твёрдого раствора, что ухудшает коррозионные свойства. Наиболее впечатляющей является корреляция между электронной структурой и свойствами дислокаций. В отличие от превалирующих ковалентных связей в углеродистых сталях, усиленный азотом их металлический характер увеличивает подвижность дислокаций, следствием чего является высокая пластичность и вязкость разрушения. Однако аналогичное влияние водорода является причиной водородного охрупчивания стали из-за усиленной водородом локализованной пластичности. Уникальное сходство с водородной хрупкостью имеет место, если аустенитная азотистая сталь подвергается ударному нагружению. Вследствие недостаточного времени для релаксации напряжений, усиленная азотом локализованная пластичность приводит к псевдохрупкому разрушению. Различным является лишь механизм локализации пластической деформации: ближнее атомное упорядочение, обусловленное азотом, и повышение концентрации избыточных вакансий в случае растворения водорода. 2016-01-01T00:00:00Z