stringtranslate.com

Галфенол

В материаловедении галфенол — это общее название сплава железа и галлия . Впервые это название было дано железо-галлиевым сплавам исследователями ВМС США в 1998 году, когда они обнаружили , что добавление галлия к железу может усилить магнитострикционный эффект железа до десяти раз. Галфенол представляет интерес для исследователей гидролокаторов , поскольку магнитострикционные материалы используются для обнаружения звука, а усиление магнитострикционного эффекта может привести к повышению чувствительности гидролокаторов. [1] Галфенол также предлагается для сбора вибрационной энергии, приводов для точных станков, активных антивибрационных систем и устройств против засорения для просеивающих экранов и распылительных форсунок. Галфенол поддается механической обработке и может производиться в форме листов и проволоки. [2] [3]

В 2009 году ученые из Политехнического института и Государственного университета Вирджинии , а также Национального института стандартов и технологий (NIST) использовали нейтронные пучки для определения структуры галфенола. Они определили, что добавление галлия изменяет структуру решетки атомов железа с обычных кубических ячеек на такую, в которой грани некоторых ячеек становятся слегка прямоугольными. Удлиненные ячейки имеют тенденцию слипаться в сплаве, образуя локализованные комки внутри материала. Эти комки были описаны Питером Герингом из Центра нейтронных исследований NIST как «что-то вроде изюма внутри торта». [1] Также было высказано предположение, что существует внутренний механизм, генерирующий эту усиленную магнитострикцию, который берет свое начало в электронной структуре материала, как описано теорией функционала плотности . [4] Понятно, что добавление галлия к чистому железу изменяет электронную структуру и атомные расположения в материале таким образом, что повышает магнитоупругую постоянную материала. [5]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "Ученые обнаружили внутреннюю красоту Галфенола". PhysOrg.com. 2009-03-25 . Получено 2010-01-31 .
  2. ^ "Исследователи Ames Laboratory, Etrema Products Inc. и Navy открывают новые возможности использования высокотехнологичного сплава". Ames Laboratory. 2012-08-21. Архивировано из оригинала 2012-10-18 . Получено 2012-11-13 .
  3. ^ "Etrema Products Industries/Applications". Etrema Products, Inc. Архивировано из оригинала 2003-10-30 . Получено 2012-11-13 .
  4. ^ Марчант, Джордж А.; Патрик, Кристофер Э.; Стонтон, Джули Б. (2019-02-19). «Ab initio расчеты температурно-зависимой магнитострикции Fe и $A2\phantom{\rule{4pt}{0ex}}{\mathrm{Fe}}_{1\ensuremath{-}x}{\mathrm{Ga}}_{x}$ в неупорядоченной картине локального момента». Physical Review B. 99 ( 5): 054415. doi :10.1103/PhysRevB.99.054415. S2CID  128299371.
  5. ^ Марчант, Джордж А.; Вудгейт, Кристофер Д.; Патрик, Кристофер Э.; Стонтон, Джули Б. (2021-03-10). «Расчеты ab initio фазового поведения и последующей магнитострикции ${\mathrm{Fe}}_{1\ensuremath{-}x}{\mathrm{Ga}}_{x}$ в неупорядоченной картине локального момента». Physical Review B. 103 ( 9): 094414. doi :10.1103/PhysRevB.103.094414. S2CID  233618619.

Внешние ссылки