Физика металлов и металловедение
Журнал «Физика Металлов и Металловедение» основан в 1955 году. В год выходит 12 выпусков на русском и английском языках.
Свидетельство о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 79455 от 27.11.2020
Учредители
Главный редактор
- Мушников Николай Варфоломеевич, академик РАН, доктор физико-математических наук
Журнал входит в
Белый список (2 уровень), перечень ВАК, РИНЦ
Тематика журнала «Физика Металлов и Металловедение» охватывает широкий спектр физики конденсированного состояния вещества, связанной с металлами и металловедением и включает следующие рубрики:
-
Магнетизм, магнитные материалы и спинтроника
магнитные фазовые переходы, магнитные структуры, магнитотвердые и магнитомягкие магнитные материалы, магнитные полупроводники, магнетизм неупорядоченных систем, мультиферроики и сегнетоэлектрики, низкоразмерный магнетизм, магнетизм поверхности и интерфейсов, наномагнетизм, спиновый транспорт, спиновые волны, спиновая релаксация, спиновый резонанс, нейтронное магнитное рассеяние -
Электронная структура, сильно коррелированные системы и электронный транспорт
многочастичные методы, теория функционала плотности, модель Хаббарда и родственные модели, тяжелые фермионы, топологические изоляторы, метаматериалы, фазовые переходы металл-изолятор, электронный транспорт, гальваномагнитные явления, оптические свойства, оптическая и рентгеновская спектроскопия, сверхпроводимость и сверхпроводящие материалы -
Физика поверхности, интерфейсов и наноразмерная физика
структура поверхности металла, поверхностные зонды, различная спектроскопия, интерфейсы, граница раздела металл-полупроводник, электронная структура поверхности и интерфейсов, динамика поверхности, взаимодействия на поверхностях, мезоскопические системы, микроструктуры, слоистые материалы, наноструктуры, металлические сверхрешетки, фуллерены, графен, нанотрубки, нанокластеры, тонкие пленки, молекулярная электроника, туннелирование и другие явления квантового переноса -
Структура, фазовые переходы и диффузионные явления
моно- и поликристаллические металлические материалы, неупорядоченные системы, позиционный и композиционный беспорядок, сплавы, новые фазы, дефектные структуры, структурные исследования и спектроскопия -
Механические свойства
прочность, пластичность, твердость, хрупкость, вязкость, ударопрочность, трибология, эффекты облучения, покрытия, физика высокого давления
Текущий выпуск
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 126, № 4 (2025)
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА
Трехмерные вихревые структуры
Аннотация
В обзоре дано теоретическое описание структур известных к настоящему времени трехмерных магнитных вихрей в магнетиках с центром и без центра инверсии. Для случая изотропного и одноосного ферромагнетика рассмотрены: кноидальные и спиральные “ежи”, вихревые структуры типа “включения”, вихревая нить с различными двумерными топологическими зарядами, вихревая круговая нить, вихревая кольцевая доменная стенка. Описана структура магнитных вихрей в различных наноструктурах. Показано, как спин-трансферный наноосциллятор можно использовать для создания диссипативного магнитного капельного солитона. Для магнетиков без центра инверсии рассмотрена структура вихревых объектов типа: стопка спиновых спиралей, косы из скирмионных струн и магнитные скирмионные пучки. Показано, что трехмерная структура вихря является причиной нетривиального взаимодействия скирмионов. Описан экспериментально обнаруженный новый тип частицеподобного состояния в киральных магнетиках — киральный боббер — и предложена на его основе концепция магнитной твердотельной памяти.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):379-422
379-422
Магнитные топологические структуры в ферромагнитных пленках с взаимодействием Дзялошинского–Мория
Аннотация
Исследовано влияние взаимодействия Дзялошинского–Мория на формирование и устойчивость 3D-магнитных топологических структур в обменно-связанных ферромагнитных пленках с различной магнитной анизотропией. Проанализированы процессы перемагничивания многослойных систем при наличии кирального магнитного слоя. Показано, что в процессе перемагничивания формируются трехмерные топологические состояния, такие как точки Блоха и конусные скирмионы, структура топологических дефектов определяется величиной и знаком константы Дзялошинского–Мория. Исследовано влияние параметров материала на характер процессов перемагничивания и стабилизацию микромагнитных структур.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):423-429
423-429
Изменения сверхпроводящих и магнитных свойств сложных боридов родия RERh3.8Ru0.2B4 в ряду RE = (Gd, Dy, Ho, Er, Y)
Аннотация
Исследованы магнитные свойства и сверхпроводящие характеристики боридов RERh3.8Ru0.2B4 со структурой типа LuRu4B4 (RE = Y, Er, Ho, Dy), а также соединения GdRh3.8Ru0.2B4 с целью установления закономерностей формирования сверхпроводящей и магнитной подсистем соединений и их взаимовлияния. Анализ показал, что нет непосредственной связи между критической температурой (Тс) соединений RERh3.8Ru0.2B4 и их магнитной подсистемой. Однако установлена закономерность монотонного уменьшения критической температуры боридов RERh3.8Ru0.2B4 при последовательной замене RE с Y на Er, Ho, Dy. При этом Тс линейно зависит от S(S+1), где S — спиновое квантовое число иона RE+3. Такое поведение критической температуры может быть связано с обменным взаимодействием спинов электронов проводимости с магнитными моментами ионов RE+3, которое возрастает по мере увеличения спинового квантового числа S иона. Отсутствие сверхпроводимости у соединения GdRh3.8Ru0.2B4 находится в рамках установленной закономерности.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):430-439
430-439
Температурная зависимость магнитной восприимчивости нанокомпозитов с частицами литий-кобальтового и литий-кобальт-никелевого ортофосфатов
Аннотация
Изучена магнитная восприимчивость нанокомпозитов с частицами литий-кобальтового и литий-кобальт-никелевого ортофосфатов в постоянных и переменных магнитных полях. Измерены температурные зависимости восприимчивости и кривые намагничивания. Показано, что на температурной зависимости композита с частицами LiNi0.5Co0.5PO4 есть один максимум при температуре TN = 13.5 K, а состояние с несоизмеримым неколлинеарным магнитным упорядочением не реализуется. У нанокомпозита с частицами LiCoPO4, напротив, есть два максимума при температурах TN = 31.1 K и Tmax= 21.9 К. Ниже температуры TN в обоих нанокомпозитах реализуется упорядочение антиферромагнитного типа.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):440-449
440-449
Электросопротивление и оптические свойства сплавов Гейслера Co2−XMn1+XAl (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1)
Аннотация
В интервале температур от 78 до 293 K измерены температурные зависимости электросопротивления сплавов Гейслера Co2−xMn1+xAl (x = 0, 0.25, 0.5, 0.75, 1), а также их оптические свойства в интервале спектра (0.155 – 5) эВ при комнатной температуре. Показано, что величина электросопротивления всех сплавов превышает 250 мкОм∙см и увеличивается с ростом содержания марганца до значений, превышающих 380 мкОм∙см, а вид температурных зависимостей электросопротивления изменяется с “металлического” для Co2MnAl на “полупроводниково-подобный” для Mn2CoAl с переходом через инвар Co1.75Mn1.25Al. Продемонстрировано, что в формировании оптических свойств исследованных сплавов определяющую роль играют межзонные переходы. Установлено, что при комнатной температуре электропроводность и оптическая проводимость при 0.38 эВ уменьшаются с ростом концентрации марганца при х = 0.5 и 0.75 соответственно, а затем слабо изменяются с ростом х. Высказано предположение, что такое поведение связано с изменениями в зонном спектре сплавов, наиболее сильно проявляющихся в сплаве Mn2CoAl.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):450-455
450-455
СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
Распределение комплексов с двухвалентным никелем Ni2+ в монокристаллах литий-галлиевой шпинели Li0.5Ga2.5O4
Аннотация
Изучена структурная и магнитная неэквивалентность ионов никеля Ni2+ в монокристаллах литий-галлиевой шпинели методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Показано распределение ионов по подрешеткам и структурно-неэквивалентным положениям в элементарной ячейке кристаллической решетки монокристалла литий-галлиевой шпинели Li0.5Ga2.5O4. Параметры и свойства материалов определяются таким распределением ионов. В монокристалле образуются центры двух типов. Ионы никеля Ni2+ замещают в структурно-неэквивалентных положениях ионы галлия, находящиеся в тетраэдрическом окружении, и ионы лития, находящиеся в октаэдрическом окружении. Исследования могут быть использованы при анализе свойств шпинельных ферритов и немонокристаллических материалов. Перспективность работы заключается в том, что в настоящее время обычно на практике применяются порошковые материалы. Но их свойства в зависимости от технологии получения различны. Показано на примере монокристаллов, каким образом распределяются вводимые примесные ионы. Это распределение происходит равномерно по структурно-неэквивалентным положениям. Необходимо учитывать, что в случае быстрого охлаждения во время роста материалов — монокристаллов и пленок — распределение ионов может быть различным.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):456-461
456-461
Структура и свойства конструкционной среднеуглеродистой стали (хромоникельмолибденованадиевой), in situ легированной вольфрамом при селективном лазерном сплавлении
Аннотация
Представлены результаты исследования структуры и свойств аддитивной среднеуглеродистой стали Fe–0.45C–0.4Si–0.7Mn–0.1V–0.3Mo–0.2Cu–1Cr–1.5Ni (в мас.%), легированной вольфрамом в количестве от 1 до 10 мас. %. Исследовалась возможность введения вольфрама в сталь при аддитивных процессах производства. Легирование осуществлялось при смешивании порошков среднеуглеродистой стали и вольфрама, затем проводилось селективное лазерное сплавление металлопорошковой композиции. Установлено, что при введении различного количества вольфрама в среднеуглеродистую сталь ее плотность и твердость изменяются линейно. Результаты исследования могут быть полезны для разработки новых материалов и оптимизации процессов селективного лазерного сплавления.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):462-469
462-469
ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
Оценка пластичности и поврежденности материала оболочек твэлов, облученных быстрыми нейтронами
Аннотация
Проведены механические испытания кольцевых образцов, вырезанных из нижнего, центрального и верхнего участков двух твэлов, облученных в реакторе БН-600. С помощью анализа напряженно-деформированного состояния получены значения разрушающего напряжения, степени деформации сдвига, накопленной до разрушения, и выполнена количественная оценка поврежденности материала оболочек твэлов. Дополнительно исследована микроструктура. Показано, что при сформировавшейся структуре и остаточном запасе пластичности поврежденность облученного материала оболочек твэлов находится на удовлетворительном уровне.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):470-481
470-481
Исследование механических свойств и коррозионной стойкости ультрамелкозернистой аустенитной хромоникелевой стали, полученной методом ротационной ковки
Аннотация
Исследованы микроструктура, фазовый состав и механические свойства аустенитной коррозионностойкой и жаростойкой хромоникелевой стали 08Х18Н10Т (Fe–0.08%C–18%Cr–10%Ni–0.6%Ti), ультрамелкозернистая (УМЗ) структура в которой сформирована методом ротационной ковки (РК). УМЗ аустенитная сталь 08Х18Н10Т обладает высоким пределом прочности (sВ = 1580 МПа) и малой пластичностью (удлинение после разрыва d ∼ 4%). Проведены электрохимические испытания УМЗ стали на стойкость против межкристаллитной коррозии (МКК) по ГОСТ 9.914–91. Установлено, что формирование УМЗ структуры в аустенитной стали 08Х18Н10Т методом РК приводит к снижению ее стойкости против МКК. Показано, что отжиг приводит к немонотонному изменению механических свойств и коррозионной стойкости УМЗ стали. После отжига в интервале температур 450–500оС наблюдается повышение микротвердости и предела прочности, снижение пластичности и стойкости УМЗ стали против МКК. Дальнейшее повышение температуры отжига до 800оС приводит к снижению прочности и повышению стойкости стали к МКК.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):482-495
482-495
Исследование микроструктуры, электропроводности и механических свойств слитка и тонких проволок из нового сплава Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er
Аннотация
Исследован процесс выделения первичных и вторичных частиц в сплаве (в вес.%) Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er, изготовленном методом литья с индукционным нагревом и перемешиванием. Исследована однородность распределения удельного электросопротивления (УЭС, r) и микротвердости (HV) по сечению слитка, определен оптимальный режим старения сплава. Определены значения предела текучести, предела прочности и относительного удлинения до разрушения образцов крупнозернистого сплава. Построены зависимости HV и УЭС от температуры и времени отжига и определены параметры уравнения Джонсона–Мела–Аврами–Колмогорова, описывающего интенсивность распада твердого раствора при отжиге. Методом холодного волочения изготовлены тонкие (∅ 0.3 мм) проволоки из сплава Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er; исследована прочность, УЭС и твердость проволок в исходном состоянии и после испытаний на термостойкость в соответствии с ГОСТ Р МЭК 62004–2014.
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):496-506
496-506
Памяти Ю.Н. Горностырева
Физика металлов и металловедение. 2025;126(4):507-508
507-508