Багатокомпонентні плівкові матеріали: кореляція між електрофізичними і магніторезистивними властивостями та концентрацією елементів

Abstract

Ціль роботи полягала у розробленні методики формування високоентропійних плівкових сплавів (ВЕС) шляхом пошарової або одночасної конденсації окремих компонент, яка більш енергоефективна і фінансово менш затратна. При проведенні експериментальних досліджень використовувалася така апаратура: високовакуумні установки типу ВУП 5М, електронний мікроскоп ПЕМ 125 К, растровий мікроскоп із мікроаналізатором, електронні гармати, кварцові резонатори. Методами досліджень були експериментальне та теоретичне вивчення кристалічної структури, електрофізичних і магніторезистивних властивостей плівкових ВЕС на основі Fe, Ni, Co, Cu, Cr та Al. Обгрунтована можливість застосування принципу адитивності фізичних величин, які є власними характеристиками атомів сплаву. Проведений теоретичний аналіз концентраційної залежності параметра решітки, питомого опору в магнітному полі, коефіцієнта тензочутливості (КТ), магнітоопору та парамагнітної намагніченості для плівкових ВЕС. Запропонована теоретична модель на основі теорії Ланжевена для розрахунків парамагнітної намагніченості, в тому числі і намагніченості насичення для багатокомпонентних та високоентропійних сплавів у плівковому або масивному стані. Розрахункові результати добре узгоджуються із експериментальними даними інших авторів. Результати мають великий ступінь новизни, оскільки отримані вперше і відповідають світовим досягненням у вивченні фізичних і кінетичних властивостей ВЕС. Установлено, що чутливі елементи сенсорної електроніки на основі багатокомпонентних плівкових сплавів можуть мати переваги перед іншими нанорозмірними матеріалами, що пов’язано із їх фазовою та температурною стабільністю у широкому робочому діапазоні.