Images SEM de microfils. Crédit :10.1016/j.jmmm.2018.12.017
Les microfils ferromagnétiques amorphes sont fins, fils recouverts de verre utilisés pour la fabrication d'étiquettes de sécurité magnétiques et en médecine. Une équipe de physiciens de l'Université fédérale Immanuel Kant Baltic et de MISIS a contrôlé leurs propriétés en ajustant la contrainte mécanique interne. Leur article a été publié dans le Journal du magnétisme et des matériaux magnétiques .
Leurs propriétés statiques et dynamiques des microfils sont récemment devenues l'objet d'études, parce que ces matériaux sont faciles et bon marché à produire, et leurs propriétés magnétiques uniques peuvent être facilement gérées au cours de la fabrication et du traitement des échantillons. Actuellement, les microfils sont largement utilisés dans les étiquettes de sécurité magnétiques, détecteurs, et en médecine pour créer l'état d'hyperthermie.
Les microfils amorphes peuvent devenir magnétisés. Ils ont également une structure de domaine qui se compose de différents domaines avec des directions d'aimantation opposées. La frontière entre eux s'appelle un mur de domaine. Il existe deux mécanismes utilisés pour remagnétiser les objets ferromagnétiques :la propagation de la paroi du domaine et la rotation du vecteur de magnétisation. Des microfils ferromagnétiques amorphes fabriqués à partir d'alliages riches en Fe sont remagnétisés à l'aide de la propagation par paroi de domaine. La maîtrise de ce processus présente un intérêt à la fois scientifique et pratique. Sa dynamique peut être réglée en choisissant la composition de l'alliage et le régime de fabrication. La combinaison de ces facteurs forme la distribution des contraintes mécaniques internes dans un noyau métallique qui à son tour détermine la structure micromagnétique et la dynamique de propagation de la paroi du domaine.
Cependant, il est difficile de produire un microfil avec des propriétés mécaniques spécifiées. Une équipe de scientifiques de l'Université fédérale Immanuel Kant Baltic a analysé l'application de contraintes dans un noyau métallique au cours de la fabrication de microfils de diamètres similaires. Faire cela, ils ont examiné des échantillons dans différents états :immédiatement après fabrication, après le retrait du verre, et après un recuit supplémentaire (chauffer un matériau jusqu'à une certaine température et le maintenir pendant une période de temps requise suivi d'un refroidissement progressif jusqu'à la température ambiante).
"Nous avons constaté que les contraintes résiduelles dans les fils de composition identique sont déterminées non seulement par leur géométrie, comme nous le supposions. Nous sommes revenus à l'essentiel du procédé et avons démontré l'importance du choix de la technologie de production. Nous avons également montré des différences dans les contraintes internes de fils similaires et leur influence considérable sur les propriétés magnétiques statiques et dynamiques des matériaux, " a déclaré Valeria Rodionova, un co-auteur de l'article, et le chef du laboratoire de nouveaux matériaux magnétiques à l'Université fédérale de la Baltique.
L'étude permettra d'améliorer la compréhension des propriétés des microfils ferromagnétiques amorphes et d'élargir les domaines de leur utilisation (par exemple dans les applications qui nécessitent le contrôle de la propagation des parois de domaine, ainsi que dans les appareils d'enregistrement et de lecture de données).