Выпуски УФМ »  Том 11, выпуск 3

Магнитное строение и упругие свойства гидрогенизированного пермаллоя при давлениях ядра Земли. Интерпретация эксперимента

А. Е. Красовский

Институт магнетизма НАН и МОН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36б, 03142 Киев, Украина

Получена: 07.06.2010. Скачать: PDF

Посредством спин-поляризованных расчетов электронной структуры из первых принципов изучены электронная структура и магнитные свойства кристаллографически упорядоченного гидрогенизированного пермаллоя при экстремальных давлениях ядра Земли. Как в высоком, так и в низком пределе концентрации водорода эти упорядоченные твердые растворы сохраняют явное ферромагнитное упорядочение вплоть до полуторакратного объемного сжатия, по меньшей мере, при нулевой температуре, хотя с увеличением концентрации $H$ происходит падение намагниченности во всем интервале давлений. Упругие характеристики этих интерметаллидов изучаются с целью сопоставления расчетных значений скоростей звуковых волн со значениями наблюдаемых скоростей сейсмических волн, распространяющихся через внутреннее ядро. Предпринята попытка оценить температуры плавления таких соединений при экстремальных давлениях.

Ключевые слова: пермаллой, насыщение водородом, высокие давления, внутреннее ядро Земли, скорость сейсмических волн.

PACS: 71.15.Mb, 71.15.Rf, 71.20.Be, 75.10.Lp, 75.30.Cr, 91.35.Lj, 91.67.Gb

Citation: O. E. Krasovskii, Magnetic Constitution and Elastic Properties of the Hydrogenated Permalloy Under Pressures of the Earth’s Core. Interpretation of Experiment, Usp. Fiz. Met., 11, No. 3: 295—312 (2010) (in Russian), doi: 10.15407/ufm.11.03.295

Цитированная литература (57)  
  1. D. L. Williamson, S. Bukshpan, and R. Ingalls, Phys. Rev. B, 6, No. 11: 4194 (1972). Crossref
  2. M. Ekman, B. Sadigh, and K. Einarsdotter, Phys. Rev. B, 58, No. 9: 5296 (1998). Crossref
  3. P. Söderlind, J. A. Moriarty, and J. M. Wills, Phys. Rev. B, 53, No. 21: 14063 (1996). Crossref
  4. K. Knöpfle, L. M. Sandratskii, and J. Kübler, Phys. Rev. B, 62, No. 9: 5564 (2000). Crossref
  5. G. Steinle-Neumann, L. Stixrude, and R. E. Cohen, Phys. Rev. B, 60, No. 2: 791 (1999). Crossref
  6. V. Thakor, J. B. Staunton, J. Poulter et al., Phys. Rev. B, 67, No. 4: 180405(R) (2003).
  7. E. Sjöstedt and L. Nordström, Phys. Rev. B, 66, No. 10: 014447 (2002). Crossref
  8. J. Xie, S. P. Chen, H. V. Brand, and R. L. Rabie, J. Phys.: Condens. Matter, 12, 8953 (2000). Crossref
  9. C. S. Yoo, H. Cynn, P. Söderlind, and V. Iota, Phys. Rev. Lett., 84, No. 18: 4132 (2000). Crossref
  10. R. T. Merrill and M. W. McElhinny, The Earth’s Magnetic Field (London: Academic: 1983).
  11. L. V. Al’tshuler, Sov. Phys. Usp., 8: 52 (1965) (in Russian). Crossref
  12. H. S. Washington, Am. J. Sci., 9: 351 (1925). Crossref
  13. R. Brett, Rev. Geophys. Space Phys., 14: 375 (1976). Crossref
  14. J. M. Herndon, Proc. R. Soc. London. Ser. A, 368: 495 (1979). Crossref
  15. H. Wänke, Philos. Trans. R. Soc. London. Ser. A, 303: 287 (1981).
  16. A. Aitta, arXiv:physics / 0211069v1 (2002).
  17. E. Huang, W. Basset, and M. S. Weathers, J. Geophys. Res., 93, No. B7: 7741 (1988). Crossref
  18. W. L. Mao, A. J. Campbell, D. L. Heinz, and G. Shen, Phys. Earth Planet. Inter., 155: 146 (2006). Crossref
  19. A. P. Kantor et al., Phys. Earth Planet. Inter., 164: 83 (2007). Crossref
  20. S. Rekhi, S. K. Saxena, R. Ahuja et al., J. Mat. Sci., 36: 4719 (2001). Crossref
  21. A. E. Krasovskii, Phys. Rev. B, 60, No. 18: 12788 (1999). Crossref
  22. A. E. Krasovskii, Phys. Rev. B, 67, No. 7: 134407 (2003). Crossref
  23. R. M. Hazen and A. Navrotsky, Amer. Mineralog., 81, No. 9–10: 1021 (1996). Crossref
  24. J. P. Poirier, Phys. Earth Planet. Inter., 85: 319 (1994). Crossref
  25. A. Jephcoat and P. Olson, Nature, 325: 332 (1987). Crossref
  26. D. J. Stevenson, Nature, 268: 130 (1977). Crossref
  27. Y. Fukai and T. Suzuki, J. Geophys. Res., 91, No. B9: 9222 (1986). Crossref
  28. T. Okuchi, Science, 278, No. 5344: 1781 (1997). Crossref
  29. Q. Williams and R. J. Hemley, Ann. Rev. Earth Planet. Sci., 29: 365 (2001). Crossref
  30. V. E. Antonov, I. T. Belash, V. F. Degtyareva et al., Doklady Akademii Nauk SSSR, 252, No. 6: 1384 (1980) (in Russian); idem, Soviet Physics–Dokl., 25: 490 (1980).
  31. Y. Fukai, A. Fukizawa, K. Watanabe, and M. Amano, Japan. J. Appl. Phys, 21, No. 5: L318 (1982). Crossref
  32. Y. Fukai and H. Sugimoto, Trans. Japan Inst. Metals, 24, No. 11: 733 (1983). Crossref
  33. Y. Sakamoto, K. Yuwasa, and K. Hirayama, J. Less-Common Metals, 88: 115 (1982). Crossref
  34. Y. Shizuku, S. Yamamoto, and Y. Fukai, J. Alloys Comp., 336: 159 (2002).
  35. M. L.Wayman and G. C. Smith, J. Phys. Chem. Solids, 32: 103 (1971). Crossref
  36. V. E. Antonov, I. T. Belash, V. F. Degtyareva et al., Fizika Tverdogo Tela, 20, No. 9: 2680 (1978) (in Russian); idem, Soviet Physics–Solid State, 20: 1548 (1978)).
  37. B. Baranowski, Ber. Bunsen-Gesellschaft Phys. Chem., 76, No. 8: 714 (1972).
  38. B. Baranowski and S. Filipek, Roczniki Chemii, 41, No. 11: 2165 (1973) (in Polish).
  39. S. Yu. Zaginaychenko, Z. A. Matysina, and M. I. Milyan, Phys. Met. Metallogr., 70: 60 (1990); idem, Fizika Metallov i Metallovedenie, 9: 63 (1990).
  40. Z. A. Matysina and M. I. Milyan, Russ. Metall., 2: 171 (1990); idem, Izvestiya Akademii Nauk SSSR. Metally, 2: 175 (1990).
  41. V. E. Antonov, J. Alloys Comp., 330–332: 110 (2002).
  42. T. Mizutani, T. Shinjo, and T. Takada, J. Phys. Soc. Japan, 41, No. 3: 794 (1976). Crossref
  43. V. E. Antonov, M. Baier, B. Dorner et al., J. Phys: Condens. Matter, 14: 6427 (2002). Crossref
  44. E. A. Owen and B. D. Burns, Mineralog. Mag., 25: 415 (1939). Crossref
  45. J. Perdew, K. Burke, and M. Ernzhofer, Phys. Rev. Lett., 77, No. 18: 3865 (1996). Crossref
  46. A. E. Krasovskii, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 31, No. 3: 287 (2009).
  47. A. E. Krasovskii, J. Tech. Univ. Gabrovo, 35: 21 (2007).
  48. A. M. Dziewonski and D. L. Anderson, Phys. Earth Planet. Int., 25: 297 (1981). Crossref
  49. L. Stixrude, E. Wasserman, and R. E. Cohen, J. Geophys. Res., 102: 24729 (1996). Crossref
  50. F. A. Lindemann, Phys. Z., 609 (1910).
  51. N. F. Mott and H. Jones, Theory of the Properties of Metals and Alloys (Oxford: Clarendon Press: 1936).
  52. O. L. Anderson, J. Geophys. Res., 95, No. B13: 21697 (1990). Crossref
  53. M. H. P. Bott, The Interior of the Earth (London: Edward Arnold: 1971).
  54. O. Williams, R. Jeanloz, J. Bass et al., Science, 236: 181 (1987). Crossref
  55. F. D. Stacey, Phys. Earth Planet. Inter., 89: 219 (1995). Crossref
  56. T. G. Masters and P. M. Shearer, J. Geophys. Res., 95, No. B13: 21691 (1990). Crossref
  57. Yu. A. Timofeev, H. K. Mao, V. V. Struzhkin et al., Rev. Sci. Instrum., 70, No. 10: 4059 (1999). Crossref
Цитируется (1)
  1. O. E. Krasovskii, Usp. Fiz. Met. 13, 383 (2012).

© 2013–2018 «ИМФ НАН Украины»