СТЕКЛО́ МЕТАЛЛИ́ЧЕСКОЕ
-
Рубрика: Физика
-
Скопировать библиографическую ссылку:
СТЕКЛО́ МЕТАЛЛИ́ЧЕСКОЕ (метгласс), аморфный сплав с металлич. типом проводимости, который имеет ближний и не имеет дальнего порядка в расположении атомов и характеризуется макроскопич. коэф. сдвиговой вязкости η⩾1014–1015 Па·с. С. м. изготавливают в виде плёнок, лент и проволок с помощью спец. технологий (быстрое охлаждение из расплава при скоростях охлаждения порядка 106 К/с, термич. напыление или катодное распыление в вакууме на охлаждаемую подложку и др.), которые ведут к быстрому затвердеванию сплавляемых компонентов в относительно узком температурном интервале около т. н. темп-ры стеклования.
С. м. обладают уникальным сочетанием высоких механич., магнитных, электрич. и антикоррозионных свойств. Они обладают исключительно высокой твёрдостью и высокой прочностью на растяжение. Напр., предел текучести С. м. Fe80B20 достигает 3,6·109 Па, что намного превышает предел текучести лучших сталей. По этой причине С. м. применяют для армирования композиц. материалов. Из электрич. свойств С. м. наиболее существенны большая величина остаточного (при близких к 0 К темп-рах) электрич. сопротивления (обычно в 2–4 раза больше, чем у кристаллич. аналогов) и малое значение температурного коэф. сопротивления (порядка 10–4– –10–5 К–1). Своеобразие физич. свойств С. м. – следствие аморфности структуры (её химич. гомогенности, отсутствия межзёренных границ и линейных дефектов типа дислокаций). Аморфная структура С. м. является метастабильной и обладает большим временем жизни (напр., для одного из наименее стабильных С. м. Fe80B20 – ок. 550 лет при темп-ре 175 °C и 25 лет – при 200 °C).
По магнитным свойствам С. м. подразделяют на два технологически важных класса: «переходный d-металл Fe, Со, Ni (75–85%) – неметалл В, С, Si, Р (15–25%)» и «РЗЭ – переходный d-металл». С. м. 1-го класса являются магнитомягкими материалами с незначит. коэрцитивной силой. Они имеют почти прямоугольную петлю магнитного гистерезиса с большой индукцией насыщения, что в сочетании с высоким удельным электрич. сопротивлением и, следовательно, низкими потерями на вихревые токи даёт преимущество по сравнению с электротехнич. сталями при применении, напр., в трансформаторах. По своей магнитной атомной структуре они являются аморфными магнетиками.
В большинстве С. м. 2-го класса при низких темп-рах происходит «замораживание» магнитных моментов редкоземельных ионов, что обычно приводит к хаотич. неколлинеарной структуре типа спинового стекла. В ряде С. м. этого класса (напр., Gd–Со, Gd–Fe) обнаружена коллинеарная ферромагнитная структура с низкой намагниченностью насыщения и высокой магнитной анизотропией, причём ось лёгкого намагничивания перпендикулярна плоскости плёнки. Эти материалы перспективны для создания устройств с памятью на цилиндрич. магнитных доменах.