CC BY
66
Секция «Перспективные материалы и технологии»
нагрузка ему не страшны. Единственный недостаток это невероятно высокая цена. Но с началом масштабного введения этого материала в производство она будет падать».
Научные работники ЦАГИ обнаружили особые свойства детонационного синтеза углеродных нано-материалов, которые, в свою очередь, предполагается использовать в новых композитах для конструирования перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов. Главным образом беспилотных и с пульсирующим детонационным двигателем, которые станут одними из основных элементов систем противовоздушной и противоракетной обороны.
Нанотехнологии - это не только размеры частиц в одну миллионную долю миллиметра, но и протекание процессов в наносекундном диапазоне. Сначала появилась возможность увидеть и контролировать малые размеры, а теперь - и возможность контролировать процессы в малое время. В том числе и процесс детонации [3].
В Германии еще в 40-е годы прошлого века были созданы пульсирующие детонационные двигатели. Но низкочастотные механические клапанные системы не позволили тогда добиться максимального эффекта от детонационного горения. В последние годы российскими учеными и специалистами, в первую очередь НПО «Сатурн» и ЦАГИ, выполнен ряд успешных разработок бесклапанных дозирующих систем на основе газоструйных резонаторов, ставших важнейшим элементом новых перспективных схем пульсирующего детонационного двигателя. При этом частота пульсирующей газовой детонации может увеличиться с 200 герц до 25 килогерц [1; 2].
Материалом для детонации в таком двигателе служит главным образом водород. Основа для получения водорода - металлическое топливо с высокой энергоемкостью. В первом приближении это специально подготовленный алюминий. Такое топливо при определенных реакциях выделяет не только тепло, но и водород, который и используется для сжигания в детонационном двигателе. Металлическое топливо в отличие от водорода удобно для безопасного хранения на борту летательного аппарата. Водород же обладает колоссальной проникающей способностью и разрушает конструкции.
Нанотехнологии - это будущее всего человечества. Исходя из нашего исследования можно определить основные предпосылки развития авиации:
1. Создание новых типов двигателей.
2. Улучшение аэродинамики летательных аппаратов.
3. Создание новых конструкторских материалов (сверхлегких, сверхпрочных, термостойких).
Что, в свою очередь приведет к развитию и созданию новых, более удобных и надежных средств авиатранспорта.
Библиографические ссылки
1. Инженерная газета. 2007. № 29-30. Авг.
2. URL: http:// www.wikipedia.org.
3. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию ; пер. с японск. М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006.
© Чванов П. А., Васильевский Э. В., Пугачев Ю. Ф., 2010
УДК 539.23 + 541.182.024 + 537.611.46
А. В. Шиверский, А. А. Клабуков, И. В. Башков Научный руководитель - К. П. Полякова Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск Сибирский федеральный университет, Красноярск
ПЛЕНКИ МАНГАНИТА Ьа078г03МпО3, ПОЛУЧЕННЫЕ ЭКСТРАКЦИОННО-ПИРОЛИТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ИЗ РАСТВОРОВ С ЭКСТРАКЦИЕЙ ИОНОВ Мп2+
Представлены результаты исследований магнитных свойств поликристаллических пленок манганита Ьа0.78г03МпО3, полученных экстракционно-пиролитическим методом из растворов с экстракцией Мп2+.
В настоящее время ведутся активные исследования в области создания наноустройств для спинтро-ники. Одними из перспективных материалов для спинтроники являются материалы, обладающие гигантским магнетосопротивлением, среди которых манганиты со структурой перовскита являются предметом многочисленных исследований. Нами были синтезированы пленки манганитов Ьа078г03Мп03 методом пиролитической экстракции в которых марганец обладал валентностью Мп2+. Экстракционно-пиролитический метод получения материалов заданного состава заключается в экс-
тракции компонентов из водных растворов, смешении их в требуемом соотношении, нанесении раствора на подложку и последующем пиролизе. Нанесение пленки на подложку из кварцевого стекла осуществлялось методом центрифугирования со скоростью вращения 3 000 об/мин. Для получения пленок манганита Ьао.78г03Мп03 был использован раствор с концентрацией 2 %. После нанесения смачивающей пленки производили подсушивание ее над нагревателем при температуре 120..140 °С. Затем пленки помещались в вертикальную печь. После пиролиза при температуре 500 °С в течение 3-5 мин., подложку с
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
оксидной пленкой охлаждали вне печи в течение 2 минут и наносили следующий слой.
В данной работе представлены результаты исследований пленок, синтезированных при изотермическом отжиге в течение 2 часов при температуре 750 оС. Рентгеноспектральный флуоресцентный анализ показал, что химический состав пленок соответствует химической формуле Ьа078г0.зМпО3. Толщины исследуемых пленок составили 250 нм. Рент-геноструктурный анализ показал, что пленки полученные на стадии пиролиза, и не подверженные последующему отжигу, имели рентгеноаморфную структуру. Последующий отжиг приводит к образованию поликристаллического однофазного перов-скита.
Измерения кривых перемагничивания осуществлялось с помощью меридионального эффекта Керра в магнитном поле, приложенном в плоскости плен-
ки при температуре 77 К. Магнитное поле изменялось от 0 до 300 Э.
Вид кривых перемагничивания полученных пленок свидетельствуют о том, что при температуре жидкого азота пленки являются ферромагнитными. Это согласуется с данными о существовании ферромагнитного манганита при температуре жидкого азота. Сравнение кривых перемагничивания исследуемых пленок с соответствующими кривыми пленок манганита, полученных ранее из растворов с экстракцией ионов Мп с валентностью выше двух, указывает на меньшие значения полей перемагни-чивания, что может быть связано с получением в данном исследовании пленок манганита с меньшей степенью магнитных неоднородностей.
© Шиверский А. В., Клабуков А. А., Башков И. В.,
Полякова К. П., 2010
УДК 539.21:537.86
А. А. Юзифович Научный руководитель - С. С. Аплеснин Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИохМп1.х8
Разработана методика измерения и создана установка для измерения сопротивления в области частот от 10 Гц до 100 кГц. Найдена частотная зависимость сопротивления для полупроводника ИохМп1.хБ для состава с х = 0,1 при нескольких температурах.
Полупроводники, обнаруживающие сильную взаимосвязь магнитных и электрических свойств, интенсивно исследуются в связи с возможным использованием их в качестве элементной базы в микроэлектронике. Управление током под действием магнитного поля применяется в спинтронных устройствах. Одним из механизмов взаимодействия электронной и магнитной подсистем может быть реализован через неоднородные магнитные или электронные состояния, которые могут возникнуть в результате фазового расслоения или конкуренции обменных взаимодействий.
Наличие неоднородных состояний можно установить с помощью динамических методов измерения, например на переменном токе определение емкости и тангенса диэлектрических потерь.
Из уравнений классической макроскопической электродинамики, основанной на уравнениях Максвелла следует, что при помещении диэлектрика в слабое переменное поле, изменяющееся по гармоническому закону с частотой ю, тензор комплексной диэлектрической проницаемости приобретает вид:
' -4я /14 8 = 8 - i-СТ, (1)
га
где ст - проводимость вещества; 8 - диэлектрическая проницаемость вещества, связанная с поляри-
зацией диэлектрика. Выражение (1) можно привести к следующему виду:
е =е' - is", (2)
где мнимое слагаемое отвечает за диэлектрические потери [1].
На практике измеряют С - емкость образца, имеющего форму плоского конденсатора. Этот конденсатор характеризуется тангенсом угла диэлектрических потерь:
tgS = roCRc (3)
или добротностью Qc = 1/ tgS. (4)
Здесь Rc - сопротивление, зависящее, главным образом, от диэлектрических потерь. Для измерения этих характеристик существует ряд методов: различные мостовые методы, измерения с преобразованием измеряемого параметра во временной интервал и т. д. [2].
При измерениях емкости С и тангенса угла диэлектрических потерь D = tgS в данной работе была использована методика, разработанная кампанией GOOD WILL INSTRUMENT Со Ltd. Измерения проведены на прецизионном измерителе иммитанса - LCR-819-RLC. Прибор позволяет измерять емкость в пределах 20 пФ-2,083 мФ, тангенс угла потерь в пределах 0,0001-9999 и подавать поле смещения. Внутреннее смещение до 2 В, внешнее смеще-
