11Zamonaviy ta'limda matematika, fizika va raqamli texnologiyalarning dolzarb muammolari va yutuqlari
Toshkent viloyati Chirchiq davlat pedagogika instituti
БЕСКОНТАКТНЫЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ И РАСЧЕТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ИНТЕРМЕТАЛЛИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ СИСТЕМЫ GD-IN ПРИ
ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
Н.С. Хамраев, Б.А. Хайруллаев, Ж.Мажидов, Х.Б. Хасанов.
Самаркандский Государственный Университет, Самарканд, Узбекистан
hnurliboy@gmail.com
Измерение электросопротивления интерметаллических соединений редкоземелных металлов с простыми металлами в широком интервале температур, включаюшую твердую и жидкую фаз, и исследование взаимосвязи электропроводности и теплопроводности этих соединений с помощью закона Видемана-Франца представляет значительный интерес для получения информации об изменении механизма рассеяния при повышении температуры [1,2]. К тому же экспериментальные данные о температурной зависимости электросопротивления редкоземельных металлов и их соединений при высоких температурах, особенно в жидком состоянии, является недостаточными для понимания изменений электрических свойств этих соединений. Такая ситуация связано, во первых с химической активностью редкоземельных элементов и их соединений, которая усиливается при высоких температурах, во вторых, с трудностями измерений, возникающими при переходе из твердого состояния в жидкую, которые практически исключают применения контактных методов измерения удельного электросопротивления.
В данной работе экспериментально измерено температурная зависимость удельного электросопротивления интерметаллических соединений Gd3In и Gd3In5 в интервале температур 77-2000К, т.е. в твердом и жидком состояниях. В качестве образцов исследования использовались образцы, синтезированные из дистиллированного гадолиния (Gd) чистотой 99,9% и индия (In) марки ОСЧ -99,9999% в гелиевой атмосфере. Приготовление исследуемых интерметаллических соединений в системе Gd-In осуществлялось, согласно диаграмме фазового равновесия этих систем, описанного в [3]. Очищенную от окисной пленки навеску немагнитного металла и РЗМ, необходимые количества по расчету состава сплава, помещали в тигель и быстро запрессовали. Однофазность исследуемых образцов была проверена дифференциально-термическим и рентгенофазовым анализами.
Google Scholar Scientific Library of Uzbekistan
Academic Research, Uzbekistan 951 www.ares.uz
Zamonaviv ta'limda та!ешайка, fizika уа гадатИ 1с\по1оа1уа1агп1п2 dolzarb тиатто1аг1 уа уиШдкт
Toshkent уПоуай Chirchiд daуlat pedagogika instituti
Рентгенофазовый анализ соединений РЗМ с индием проведен по методике, описанной в работе [3].
Измерение удельного электросопротивления в интервале температур 77-1000К проводилось четырех-зондовым методом [4], а в температурном интервале 800-2000К осуществлялось бесконтактным методом вращающегося магнитного поля, который дает возможность проводить измерение, особенно в жидком состоянии образцов, с достаточно высокой точностью [5]. Полученные экспериментальные результаты по температурной зависимости удельного электросопротивления соединений приведены на рис.1. Анализ зависимости р(Т) показывает, что для образца Gd3In при температуре 180 К имеется ярко выраженный изгиб, что соответствует магнитному фазовому переходу «ферромагнетизм -парамагнетизм», для Gd3In5 р(Т) зависимость близка к линейной как в тведом, так и в жидком состояниях. Для обоих интерметаллических соединений электросопротивление при температуре плавления изменяется скачкообразно, что связано с существенным увеличением энтропии, обусловленной разрушением дальнего порядка в расположении атомов кристалла и увеличением координационного числа ближайших атомов. Для интерметаллических соединений системы ТО-М и Al аналогичное изменение удельного электрического сопротивления в зависимости от температуры обнаружено в работах [6,7].
Рис.1. Температурная зависимость удельного сопротивления соединений системы Gd-In
Рис.2. Температурная зависимость тепло- проводности соединений системы Gd-In
Google Scholar
Academic Research, Uzbekistan
Scientific Library of Uzbekistan www.ares.uz
Zamonaviv ta'limda matematika, fizika va raqamli texnologivalarning dolzarb muammolari va vutuqlari
Toshkent viloyati Chirchiq davlat pedagogika instituti
Как известно по закону Видемана-Франца удельная электропроводность и теплопроводность металлических материалов связаны формулой
A = Та (1) 3 e
где ^-теплопроводность, T-абсолютная температура, ^-постоянная Больцмана, е-заряд электрона, а-удельная электропроводность, которая связана с удельным сопротивлением соотношением
а = 1 / р (2)
В работе используя полученных экспериментальных данных с помощью формулы (1) вычисляли температурную зависимость теплопроводности, результаты которого приведены на рис.2. Как видно из рисунка теплопроводность интерметаллического соединения Gd3In5 заметно больше чем у соединения Gd3In, в то же время как удельное сопротивление соединения Gd3In5 было заметно меньше.
REFERENCES
1. Вонсовский С.В. Магнетизм. - М.: Наука, 1971 г. 1032 с
2. Кондо рский Е.И. Зонная теория магнетизма. Ч.2. -М.: Изд-во МГУ, 1977 г. -94 с.
3.YatsenkoS. P, Semyanikov S.S, Shakarov A.O, Fedorova E.G. Phase diagrams of binary rare earth mеtal-indium systems// J. Less-Com. Metals- 1983.- v.90.- №1.-рр.95-108.
4.О.К.Кувандиков, Р.М.Ражабов. Электромагнитные свойства никеля при высоких температурах. //Изд^ЛР LAMBERT Academic Publishing. Deutchland/Германия, 2015, 98 c.
5. Регель А.П. Неорганическая химия, 1956 г. Т.1, с. 1271 - 1277.
6.Кувандиков О.К., Хамраев Н.С., Шакаров Х.О., Эшкулов А.А. Электрические свойства интерметаллидов эрбия с индием в твёрдом и жидком состояниях. //Расплавы, РАН, №1, 2000, 31-33 с.
7.Кувандиков О.К., А.М.Каримов, А.В.Чжан, Хамраев Н.С. Удельное электросопротивление сплавов Nd-Al при высоких температурах. Изв Вузов Физика 44(6), 94-95, 2001
Google Scholar
Academic Research, Uzbekistan
Scientific Library of Uzbekistan www.ares.uz
