Галфенол
В материаловедении . гальфенол — общий термин сплава железа галлия и обозначения для Впервые это название было дано железо-галлиевым сплавам исследователями ВМС США эффект железа в 1998 году, когда они обнаружили, что добавление галлия к железу может усилить магнитострикционный 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 детекторов гидролокаторов. [1] Галфенол также предлагается для сбора вибрационной энергии, приводов прецизионных станков, активных антивибрационных систем и устройств против засорения просеивающих сит и распылительных форсунок. Галфенол поддается механической обработке и может производиться в виде 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 гальфенола. 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 НИСТ как «что-то вроде изюма в торте». [1] Также было высказано предположение, что существует внутренний механизм, порождающий эту усиленную магнитострикцию, которая берет свое начало в электронной структуре материала, как описано теорией функционала плотности . [4] Понятно, что добавление галлия к чистому железу изменяет электронную структуру и расположение атомов в материале таким образом, что увеличивается магнитоупругая постоянная материала. [5]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Ученые заметили внутреннюю красоту галфенола» . PhysOrg.com. 25 марта 2009 г. Проверено 31 января 2010 г.
- ^ «Лаборатория Эймса, Etrema Products Inc. и исследователи ВМФ открывают новые возможности применения высокотехнологичного сплава» . Лаборатория Эймса. 21 августа 2012 г. Архивировано из оригинала 18 октября 2012 г. Проверено 13 ноября 2012 г.
- ^ «Отрасли/приложения продуктов Etrema» . Etrema Products, Inc. Архивировано из оригинала 30 октября 2003 г. Проверено 13 ноября 2012 г.
- ^ Марчант, Джордж А.; Патрик, Кристофер Э.; Стонтон, Джули Б. (19 февраля 2019 г.). "Изначальные расчеты температурно-зависимой магнитострикции Fe и $A2\phantom{\rule{4pt}{0ex}}{\mathrm{Fe}}_{1\ensuremath{-}x}{\mathrm{Ga}} _{x}$ внутри неупорядоченного локального изображения момента" . Физический обзор B . 99 (5): 054415. doi : 10.1103/PhysRevB.99.054415 . S2CID 128299371 .
- ^ Марчант, Джордж А.; Вудгейт, Кристофер Д.; Патрик, Кристофер Э.; Стонтон, Джули Б. (10 марта 2021 г.). "Изначальные расчеты фазового поведения и последующей магнитострикции ${\mathrm{Fe}}_{1\ensuremath{-}x}{\mathrm{Ga}}_{x}$ в рамках неупорядоченной картины локального момента" . Физический обзор B . 103 (9): 094414. doi : 10.1103/PhysRevB.103.094414 . S2CID 233618619 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- [1] Разработка и моделирование железо-галлиевого сплава , Рик А. Келлогг.
- [2] Характеристика и моделирование магнитомеханического поведения железо-галлиевых сплавов , Джаясимха Атуласимха.
- [3] Характеристика изгибной магнитострикции в железо-галлиевых сплавах для применения в нанопроволочных датчиках , Патрик Дауни
- [4] Квазистатическая характеристика и моделирование изгибного поведения монокристаллического галфенола для магнитострикционных датчиков и исполнительных механизмов , Supratik Datta.