Серпімді, жылуфизикалық және ультрадыбыстық талдау әдістерімен GdFeAl интерметалды үштік қосылысын зерттеу
DOI:
https://doi.org/10.31489/2022No1/105-112Кілт сөздер:
интерметаллдық үштік қосылыс, серпімді қасиеттер, механикалық қасиеттер, жылу өткізгіштік, ультрадыбыстық қасиеттер.Аңдатпа
Леннард-Джонстың потенциалдық әдіс-тәсілін қолдана отырып, GdFeAl интерметалдық үштік қосылысы үшін екінші ретті серпімді тұрақтылар есептелген. Екінші ретті серпімді тұрақтыларды, ығысу модулі, көлемдік модуль, Юнг модулі, Пью коэффициенті, серпімді қатаңдық тұрақтылары және Пуассон коэффициенті сияқты серпімділік тұрақтыларды қолдана отырып, бөлме температурасында механикалық және серпімді сипаттамалар бағаланады. Борнның тұрақтылығы мен Пью критерийлері интерметаллдық үштік қосылыстың табиғаты мен беріктігін зерттеу үшін қолданылады және оның механикалық тұрақты қосылыс екенін көрсетеді. Анизотропты тәртібін пен жылуфизикалық қасиеттерді зерттеу үшін ультрадыбыстық жылдамдық пен жылу релаксация уақыты кристаллдың бірегей осінен әртүрлі бағыттармен бірге есептелген. Ультрадыбыстық жылдамдықтың, Дебайдың орташа жылдамдығының және Z осі бойындағы жылулық релаксация уақытының температуралық өзгерісі екінші ретті серпімді тұрақтылармен бағаланды. Температураға байланысты серпімді, жылу және механикалық қасиеттермен байланысты ультрадыбыстық қасиеттер де талқыланады. Фонон-фонон (p-p) өзара әрекеттесулермен шартталған әр түрлі температураларда ультрадыбыстың өшуі есептеледі. Өшудің жауапты себебі - p-p -өзара әрекеттесулер болып табылады; ал жылу өткізгіштік температураға байланысты ультрадыбыстың өшу сипаттамасына әсер ететін негізгі фактор болып табылады. GdFeAl үштік қосылыс төмен температурада таза формажа және иілімді болады, ал бұл минималды өшуді дәлелдейді.
References
"
Oboz M., Talik E. Properties of the GdTX (T=Mn, Fe, Ni, Pd, X= Al, In) and GdFe6Al intermetallics. J. Alloys Compd. 2011, Vol. 509, pp. 5441-5446.
Kastil J., Javorsky P., Kamarad J., et al. Magnetic and magnetocaloric properties of partially disordered RFeAl 9R= Gd, Tb) intermetallic. Intermetallics, 2014, Vol.54, pp.15-19.
Tishin A.M., Derkach A.V., Spichkin Y.I., et al. Magnetocaloric effect near a second order magnetic phase transition. J. Magnetism and Magnetic Materials. 2007, Vol. 310, pp.2800-2804.
Jarosz J., Talik E., Kusz J., et al. Crystallographic, electronic structure and magnetic properties of the GdTAl; T=Co, Ni and Cu ternary compounds. Magn. Mater. 2000, Vol.208, pp.169.
Dong Q.Y., Shen B.G., Chen, J., et al. Magnetic entropy change and refrigerant capacity in GdFeAl compound. J. Applied Physics. 2009, Vol.105, pp. 07A305.
Levin E.M., Pecharsky V.K., Gschneidner Jr K.A. Unusual magnetic behaviour in Gd5(Si1.5Ge2.5) and Gd5(Si2Ge2). Physical Review B. 2000, Vol.62, pp. R14625.
Talik E., Klimczak M. Giant magnetocaloric effect in Tb3Rh. J. Alloys Compd. 2009, Vol.486, pp. L30-L33.
Liu F.S., Wang Q.B., Ao W.Q., et al Magnetocaloric effect in high Ni content Ni52Mn48−xInx alloys under low field change. J. Magn. Magn. Mater. 2012, Vol.324, pp.514-518.
Dung N. H., Zhang L., Ou Z.Q., Brück E. From first-order magneto-elastic to magneto-structural transition in (Mn,Fe)1.95P0.50Si0.50 compounds. Appl. Phys. Lett. 2011, Vol.99, pp.092511.
Pecharsky A.O., Gschneidner Jr K.A., Pecharsky V.K., The giant magnetocaloric effect between 190 and 300 K in the Gd5SixGe4−x alloys for 1.4⩽x⩽2.2. J. Magn Magn Mater, 2003, Vol.267, pp.60-68.
Brück Ekkes. Developments in magnetocaloric refrigeration. Journal of Physics D: Applied Physics. 2005, Vol.38, No. 23, pp. R381.
Cam Thanh D.T., Brück E., Tegus O. Influence of Si and Ge on the magnetic phase transition and magnetocaloric properties of MnFe (P, Si, Ge). J. Magn. Magn. Mater. 2007, Vol.310, pp. e1012-e1014.
Talik E., Kusz J., Hofmeister W., Matlak M., Skutecka M., Klimczak M. Properties of the GdPdX (X = Al, Si, Ga, Ge, In, Sn) intermetallics. J. Alloys Comp. 2006, Vol.423, pp.47-51.
Pandey D.K., Yadawa P.K., Yadav R.R., Ultrasonic properties of hexagonal ZnS at nanoscale. Mater. Lett. 2007, Vol.61, pp.5194–5198.
Yadawa P.K. Ultrasonic characterization of ceramic material titanium diboride. Ceramics-Silikaty. 2011, Vol. 55, pp. 127-133.
Yadawa P.K. Non-destructive characterization of superionic conductor: lithium nitride. Material Science –Poland. 2014, Vol. 32 (4), pp. 626-632.
Hill R. The elastic behaviour of a crystalline aggregate. Proc. Phys. Soc. 1952, Vol.A. 65, pp.349–354.
Turkdal N., Deligoz E., Ozisik H., Ozisik H.B. First-principles studies of the structural, elastic, and lattice dynamical properties of ZrMo2 and HfMo2. Ph Transit. 2017, Vol. 90, pp.598–609.
Weck P.F., Kim E., Tikare V., Mitchell J. A. Mechanical properties of zirconium alloys and zirconium hydrides predicted from density functional perturbation theory. Dalton Trans. 2015, Vol.44, pp.18769–18779.
Singh D., Pandey D.K., Yadawa P.K., Yadav A.K., Attenuation of ultrasonic waves in V, Nb and Ta at low temperatures. Cryogen. 2009, Vol.49, pp.12-16.
Singh S.P., Yadawa P.K., Dhawan P.K., et al. Effect of pressure and electrical resistivity on ultrasonic properties of MgB2 single crystal at low temperatures. Cryogenics. 2019, Vol.100, pp.105-108.
Singh D., Yadawa P. K., Sahu S.K. Effect of electrical resistivity on ultrasonic attenuation in NpTe. Cryogen. 2010, Vol.50, pp.476-479
Klimczak M., Talik E., Jarosz J., Mydlarz T. Properties of GdFeAl ternary compound in two crystallographic structures. Materials Science-Poland. 2008, Vol. 26, pp.4.
Kaštil J., Javorský P., Kamarád J., et al. Magnetic and magnetocaloric properties of partially disordered RFeAl (R = Gd, Tb) intermetallic. Intermetallic. 2014, Vol. 54, pp. 15.
Jaiswal A.K., Yadawa P.K., Yadav R.R. Ultrasonic wave propagation in ternary intermetallic CeCuGe compound. Ultrasonics. 2018, Vol. 89, pp.22-25.
Yadawa P.K. Computational Study of Ultrasonic Parameters of Hexagonal Close-Packed Transition Metals Fe, Co, and Ni. The Arabian Journal for Science and Engineerin. 2012, Vol.37, pp.255.
Rai S., Chaurasiya N., Yadawa P.K. Elastic, Mechanical and Thermophysical properties of Single-Phase Quaternary ScTiZrHf High-Entropy Alloy. Physics and Chemistry of Solid State. 2021, Vol.22, pp.670-680.
Turkdal N., Deligoz E., Ozisik H., Ozisik H. B. First-principles studies of the structural, elastic, and lattice dynamical properties of ZrMo2 and HfMo2. Ph. Transit. 2017, Vol. 90, pp. 598.
Yadav C. P., Pandey D. K., Singh D. Ultrasonic study of Laves phase compounds ScOs2 and YOs2. Indian J Phys. 2019, Vol.93, pp.1147–1153.
Yadav N., Singh S. P., Maddheshiya A. K., et al. Mechanical and thermophysical properties of high-temperature IrxRe1−x alloys. Phase Transitions. 2020, Vol.93, pp.883-894.
Singh S. P., Singh G., Verma A.K., et al. Ultrasonic wave propagation in thermoelectric ZrX2 (X= S, Se) compounds. Pramana - J. Phys. 2019, Vol.93, No. 5 pp.83-91.
"
