Разработка метода малоуглового вращения вектора намагниченности для исследования свойств ферромагнитных микропроводов

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от от 27.11.2014 № 14.587.21.0010 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 27.11.2014 по 31.12.2014 выполнялись следующие работы:

  • Проведен анализ научно-технической литературы.
  • Обоснован выбор тестовых образцов для отработки методики.
  • Приведено технико-экономическое обоснование метода малоуглового вращения вектора намагниченности (МВВН).
  • Проведена сравнительная оценка вариантов решений.
  • Проведено моделирование сигналов ФМ в методе МВВН.
  • Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96.
  • Разработана эскизная документация нового приемно-усилительного блока установки для измерения характеристик ФМ методом МВВН.
  • Изготовлен новый приемно-усилительного блок.
  • Модернизирована установка для измерения ФМ методом МВВН.
  • Проведены тестовые измерения величины магнитострикции ФМ методом МВВН.
  • Разработан проект методики определения коэффициента магнитострикции ФМ методом МВВН.
  • Проведен контроль структуры и стабильности образцов методами рентгеновской дифрактометрии (XRD) и сканирующей калориметрии (DSC).
  • Измерены методом МВВН величины магнитострикции аморфных микропроводов.
  • Сопоставлены литературные, модельные и экспериментальные данные.
  • Проведена оценка полноты достижения целей и эффективности полученных результатов;
  • Разработаны рекомендации по использованию результатов.
  • Разработан проект технического задания на проведение прикладной ОКР по теме: "Разработка метода малоуглового вращения вектора намагниченности для исследования свойств ферромагнитных микропроводов.
  • Изготовлены ФМ различных составов и диаметров.
  • Исследованы гистерезисные и ГМИ характеристики ФМ;
  • Проведен совместный семинар по тематике проекта.

При этом были получены следующие результаты:
  • В результате проведения патентного поиска установлено, что данное направление исследований обладает значительным техническим потенциалом и высоким мировым уровнем развития, о чем свидетельствует наличие выявленных релевантных патентных документов в различных странах.
  • Иностранным партнером изготовлены методом Улитовского-Тейлора, протестированы и предоставлены для дальнейших измерений Российскому участнику образцы аморфных микропроводов в стеклянной оболочке различных составов и геометрии.
  • Российским участником был осуществлен контроль структуры и стабильности предоставленных образцов микропроводов методами рентгеновской дифрактометрии и сканирующей калориметрии. На основе измерения ДСК-кривых была изучена стабильность аморфных жил микропроводов различных составов, определены температуры Кюри и температуры начала кристаллизации микропроводов.
  • На основе теоретических представлений рассмотрены особенности поведения ферромагнитных микропроводов в методе малоуглового вращения намагниченности. Выполнено моделирование сигналов в данном методе для проводов с положительной и отрицательной магнитострикцией. На основании проведенного моделирования определены основные параметры приемной части измерительной системы обеспечивающей измерений магнитострикции единичных микропроводов диаметром от 10 до 50 мкм как в зависимости от величины механической нагрузки, так и величины внешнего магнитного поля.
  • В рамках проекта по разработанной эскизной конструкторской документации изготовлен новый приемно-усилительный блок установки для измерения магнитострикции микропроводов с значительно улучшенными характеристиками. На рисунке 1 приведена фотография изготовленного приемно-усилительного блока.
  • Проведены измерения образцов микропроводов различных составов и диаметров, определены знаки и величины магнитострикции.
  • Выполненные в проекте модернизация измерительной установки и развитие метода малоуглового вращения вектора намагниченности микропроводов, показали возможность не только контролировать основные свойства микропроводов, но и подбирать новые составы и режимы термообработки для улучшения этих свойств.
  • В ходе проведения прикладного научного исследования не получены охраноспособные РИД.
  • Разработанная в проекте методика малоуглового вращения вектора намагниченности позволит наиболее полно характеризовать важнейшие для практических применений свойства ФМ. В настоящее время подобная аттестация ФМ невозможна из-за отсутствия соответствующих методик.
  • Потребителями созданных в результате проекта измерительной системы, методик и разработанных технологий, будут как российские, так и зарубежные научно-исследовательские центры, занимающиеся изучением, производством и применением ферромагнитных микропроводов.
Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.


Рисунок 1 — Фотография нового приемно-усилительного блока (включающего измерительный модуль и малошумящий усилитель) разработанного, изготовленного и испытанного в рамках проекта

Поделиться