Учебное пособие 2116

Одним из методов повышения надежности двигательной установки (ДУ) космической ракеты, а следовательно, повышения безопасности старта и полета последней, является использование в связке нескольких ЖРД, оснащенных системой аварийной зашиты.

Однако при функционировании двигателя САЗ совершает свойственные всем контролирующим системам ошибки двоякого рода:

-ошибки первого рода (ложная тревога), когда изза ошибочных измерений или ошибочных алгоритмов контроля по команде САЗ предпринимаются действия, направленные на парирование мнимой опасности (как правило, выключается исправный двигатель);

-ошибки второго рода (пропуск цели), когда система «не видит» неисправности или не успевает своевременно сформировать команду на безопасное выключение отказавшего двигателя.

Количественно ошибки первого рода можно оценить вероятностью α, которая представляет собой вероятность выдачи ложной команды и равна:

показаний средств измерений.

Имея экспериментальные данные, оценку α можно дать по частоте ложного отключения двигателя,

поскольку ее можно связать с распространенным

где Рнл – вероятность невыдачи ложной команды на отключение (или перевод на другой режим работы) двигателя.

Ошибки второго рода можно оценить вероятностью β, которая, так же как и α, обусловлена ошибками средств измерения, алгоритмов контроля и аппаратурными сбоями. Ее экспериментальную оценку можно дать, используя соотношение

использовать для установления диагностических порогов в

разработке метода последовательного анализа, получившего его имя [1], [2].

Вальд показал, что при наличии двух возможных исходов диагностирования (установление диагноза либо D1, либо D2) решение в пользу диагноза D2

где P(D1) - апостериорная вероятность диагноза D1, P(D2) - апостериорная вероятность диагноза D2 .

Связь принимаемых за допустимые риски и с пороговыми уровнями апостериорных вероятностей для использования в программе диагностики определяется зависимостями, вытекающими из вышеприведенных соотношений Вальда (при условии двузначности исхода диагностического процесса), т. е. когда

а именно:

Pв=1/{1+/(1-), (7)

Pн=1/{1+(1-)/ }, (8)

где Pв - верхний диагностический порог апостериорной вероятности неисправности, а

Pн - соответственно нижний диагностический порог апостериорной вероятности неисправности.

Влияние уровней ошибок (рисков) и на диагностические пороги иллюстрируется графиком рис. 1.

Выводы. Знание о конкретных сочетаниях значений ошибок первого и второго рода и можно использовать для установления диагностических порогов в различных программах диагностики.

Для двигателей, характеризуемых высоким уровнем пассивной защиты, функции САЗ целесообразно сводить к минимуму.

Требования к показателям САЗ, а также к ее функциям целесообразно дифференцировать в зависимости от стадии жизненного цикла двигателя: на этапе экспериментальной отработки в процессе ОКР САЗ должна иметь максимальный показатель охвата аварийных ситуаций (возможно, в ущерб надежности).

Литература

1.Биргер И.А. Техническая диагностика. Изд. "Машиностроение", М., 1978, с. 240.

2.Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. "Наука" ГРФМЛ, М., 1968, с. 288.

10

Для исследования были выбраны образцы композитных покрытий Cox-(Al2O3)100-x в области составов 55-87 ат. % Co.

Рис. 1. Микрофотография (а) и электронная дифракция (б) гранулированного композита

Co55(Al2O3)45

На рис. 1 изображена микрофотография (а) и электронная дифракция (б) композита Co55(Al2O3)45, из которой видно, что образцы действительно являются гранулированными нанокомпозитами, состоящими из двух фаз: металлической (Co) и диэлектрической (Al2O3).

Перед началом термической обработки, проводилось измерение микротвердости композитов в исходном состоянии. На рис. 2 показана концентрационная зависимость микротвердости

композитов Cox(Al2O3)100-x в исходном состоянии. Очевидно, что с ростом концентрации

металлической фазы микротвердость (Hk) композитов увеличивается, достигая максимального значения микротвердости в области 80 ат. % Co. Дальнейшее увеличение содержания кобальта приводит к некоторому снижению значений Hк.

Наблюдаемая зависимость может быть объяснена в рамках эмпирического закона ХоллаПетча. В соответствии с этим законом, микротвердость нанокристаллических материалов увеличивается с уменьшением размеров зерна. Увеличение микротвердости продолжается только до определенного размера зерен (критический размер для каждого материала разный), после чего, при дальнейшем уменьшении зерен, наблюдается снижение микротвердости, причем, механизмы такого аномального уменьшения Hk могут быть разными.

Добавляя в чистый кобальт некоторое количество оксида алюминия, мы, тем самым, переводим сплошной, гомогенный металл в наноструктурированное состояние [1], что приводит

к росту его твердости. Это в полной мере соответствует закону Холла-Петча. Когда концентрация оксида алюминия превышает 20 ат. % и размер отдельных зерен кобальта уменьшается до нескольких нанометров закономерность перестает выполняться и происходит снижение микротвердости.

Рис. 2. Концентрационная зависимость микротвердости Hk гранулированного композита

Cox-(Al2O3)100-x; Со - значение микротвердости для чистого кобальта

Целью данной работы являлось установление влияния различных условий термической обработки, на микротвердость нанокомпозитов. Было отобрано три группы образцов, и каждая группа подвергалась определенному виду воздействия: отжиг в вакууме, отжиг на воздухе и отжиг в водородной плазме.

Отжиги в вакууме и на воздухе проходили при температуре 300оС в течение 10 минут. На рис. 3 приведена концентрационная зависимость микротвердости композитов после отжига, проведенного в течение 10 мин. в вакууме при 300 оС, в сравнении с микротвердостью, измеренной в исходном состоянии.

Как следует из приведенных данных, после вакуумного отжига произошло снижение микротвердости. По всей видимости, это связано с тем, что при нагреве материала, на границу металла и диэлектрика (то есть на поверхность металлических зерен) выходят дефекты, содержащиеся в объеме металлических гранул или кластеров.

11

Рис. 3. Концентрационная зависимость микротвердости Hk гранулированных композитов Cox(Al2O3)100-x; 1- исходные образцы, 2-после отжига в вакууме при 300оС 10 минут

В исходном состоянии наличие таких дефектов приводило к блокированию движения дислокаций в металлических кластерах, повышая суммарную твердость композитов. Выход дефектов на межфазную границу приводит к росту подвижности дислокаций и, следовательно, к снижению значений микротвердости. Характерно, что значимое снижение микротвердости наблюдается в композитах со сравнительно высокой концентрацией металла (80 – 87 ат. % Со), то есть там, где существуют большие кластеры и реализуется дислокационный механизм деформации. В композитах с небольшой концентрацией металла (61 - 65 ат.%) изменений вообще не зафиксировано. Это также логично, поскольку при такой концентрации металла дислокационный механизм деформации в принципе невозможен в силу малости размеров гранул (см. рис. 1), поэтому и отжиги не приводят к изменению

НК.

Отжиги, проведенные в воздушной атмосфере, также приводят к снижению микротвердости композитов, причем уменьшение значений Hk в этом случае более явное и наблюдается во всем исследованном интервале составов (рис. 4). По всей видимости наблюдаемое снижение микротвердости связано с процессом окисления металлической фазы.

Для того, чтобы доказать, что в процессе отжига, на поверхности происходит формирование окисла, образцы подвергались отжигу в водородной плазме. Прежде всего, воздействию плазмы были подвергнуты образцы, находящиеся в исходном состоянии (рис. 5).

Как следует из рис. 6, микротвердость композитов выросла практически во всех исследованных образцах. Можно отметить, что в большей степени микротвердость увеличена в композитах с относительно низкой концентрацией металла.

При взаимодействии композита с водородом преимущественно восстанавливается именно оксид кобальта. Его образование более вероятно в образцах с высоким содержанием оксидной фазы, поскольку в них имеется большое количество кислорода, способного к окислению металла. В

Рис. 4. Концентрационная зависимость микротвердости Hk гранулированных композитов

Cox-(Al2O3)100-x; 1- исходные образцы, 2-после отжига на воздухе при 300оС в течение 10 минут

Рис. 5. Концентрационная зависимость микротвердости Hk гранулированного

нанокомпозита Cox-(Al2O3)100-x; 1- исходные образцы, 2-после отжига в H2 плазме

Таким образом, установлено, что термический отжиг в вакууме приводит к снижению микротвердости, причем в концентрационном интервале 55 - 78 ат. % Co, снижение Hk меньше, чем в интервале 78 - 89 ат. %.

Отжиг в атмосфере воздуха приводит к снижению микротвердости во всем исследованном концентрационном интервале, причем это снижение носит более радикальный характер чем при отжиге в вакууме.

Термическое воздействие водородной плазмой на исходные образцы привело к тому, что микротвердость увеличилась практически для всего концентрационного интервала.

Литература 1. Трегубов, И.М. Механические свойства

нанокомпозитных покрытий на основе Fe и Co с различными упрочняющими фазами (Al2O3, SiO2, MgO, CaF2) : дис. ... канд. физ.-мат. наук : 01.04.07 / И.М.

Трегубов. - Воронеж, 2012.- 157 с.

12

Массовая культура — культура, приспособленная к вкусам широких масс людей, которая технически тиражируется в виде множества копий и распространяется при помощи современных коммуникативных технологий. Время ее появления

– середина ХХ в. Появление и развитие массовой культуры связаны с бурным развитием средств массовой коммуникации, способных оказывать мощное влияние на аудиторию, индустриальнокоммерческим типом производства и распределения стандартизированных духовных благ, относительной демократизацией культуры, повышением уровня образованности масс при парадоксальном снижении духовных запросов.

Роль массовой культуры неоднозначна. С одной стороны, массовая культура позволила охватить широкие слои населения и приобщить их к достижениям культуры, представив последние в простых, демократичных и понятных всем образах и понятиях, но с другой — она создала мощные механизмы манипуляции общественным мнением и формирования усредненного вкуса. Критики (например, видные представители Франкфуртской социологической школы Т. Адорно, М. Хоркхаймер, американские социологи П. Лазарсфельд, Р. Мертон и др.), оценивая массовую культуру, говорили лишь об отрицательных ее сторонах, подчеркивали низкопробность, пошлость ее продукции, создаваемой на потребу невзыскательной и неразвитой публики, ее ориентацию не на творчество, а на потребление, на формирование духовного стандарта, «оболванивание» человека, на воспитание у него невысоких потребностей в сфере искусства. К числу основных отрицательных качеств массовой культуры критики также относят ее преимущественно развлекательный характер, отмечают, что лишь немногие ее произведения затрагивают вопрос о цели и смысле жизни, ее ценностях, указывают на низкий профессиональный уровень многих ее произведений, не обладающих эстетической ценностью и формирующих массовое мировоззрение с некритическими убеждениями и взглядами. Так, по словам М. Хоркхаймера, «симпатии и антипатии, обессмысленные массовой культурой, либо числятся по ведомству развлечений, досуга, социальных контактов и т.п., либо обречены на вымирание. Сплин, протест несклонного к конформизму индивида как таковой подвергается регламентации» [1].

В этих утверждениях есть определенная доля истины. Но стоит помнить и о том хорошем, что несет с собой массовая культура. Во-первых,

благодаря ей достигнута всеобщая грамотность населения, культурные ценности стали доступны большому числу людей. Конечно, при этом создается довольно много низкопробной продукции, но тиражируются и бесспорные шедевры, которые могут подтолкнуть человека к более глубокому изучению этих и других произведений. Во-вторых, массовая культура играет значительную роль в современном рекреационном механизме снятия стрессов и напряжений. В-третьих, не следует противопоставлять массовую культуру высокой культуре прошлых эпох. Тогда тоже были и средняя, и низовая культуры, которые до нас не дошли, а шедевры — это единичное явление в любую эпоху, причем их выделение — всегда дело времени; и в современной культуре большая часть произведений отсеется, а настоящее искусство останется.

Сегодня большинство людей, особенно молодежь, именно через массовую культуру получает представления о необходимом стиле поведения, образе жизни, карьере, отношениях между людьми. Пища, одежда, жилище, бытовая техника, предметы обихода, образование также поступают к человеку через механизмы массовой культуры. Какой-либо продукт считается престижным и ценным тогда, когда он становится предметом массового спроса. Можно сказать, массовая культура становится средством стимуляции потребления, для чего активно используется реклама.

По мнению авторов монографии «Глобализация и социальные институты», эффект массовизации культуры связан с тремя «У» - упаковкой, упрощением, унификацией [2]. Упаковка - когда объекты культуры обретают формат, доступный для восприятия самой широкой аудиторией. Например, образцы художественной прозы, относящейся к жанру «Высокой культуры» (Ф. Достоевский «Идиот», Б. Пастернак «Доктор Живаго»), обретают новую известность, будучи упакованными в формат телесериала. Упрощение – когда произведения культуры препарируются таким образом, что становятся объектом развлечения, а не искусства. При этом упрощение часто связано с решением задачи быстрого тиражирования во множестве копий или новыми техническими возможностями – поп-музыка, почти ежедневно производящая новые хиты, оперирует различными вариациями ограниченного числа мелодий, большинство из который уже имеется в компьютерных базах данных. Унификация – следствие реализации принципа массовой культуры

«все для всех»: здесь можно отметить описываемые многими тенденции макдонализации и икеизации (по названию шведской мебельной торговой сети IKEA) культуры. Скрытая борьба с унификацией ведется на уровне потребления, когда уникальность поддерживается полистилизмом отдельных субкультур и поиском неповторимых предметов домашнего обихода и одежды, наделяемых признаками «винтажности». В глобальном обществе названные обстоятельства, порождающие эффект массовизации культуры, обрели новые масштабы, которые многим кажутся пугающими. Россия теперь является не субъектом, а объектом культурной индустрии глобальной миросистемы.

В своем развитии массовая культура в России прошла четыре этапа: 1) в ХIX в. складываются предпосылки формирования массовой культуры; 2) появление собственно массовой культуры относится к 20-30-м годам ХХ в., в этот период определяется ее социальная ориентация и специфика; 3) в 60-70-е годы ХХ в. в массовой культуре наблюдается поворот от идеологической советской массовой культуры к потребительской массовой культуре западного образца; 4) с 1980 г. до настоящего времени – период расцвета массовой культуры.

За годы социальных, политических и экономических трансформаций Россия утратила в значительной степени многое из своего культурного достояния, изменились ценностные ориентиры россиян, прежде всего подрастающих поколений, которые испытывают жесткий прессинг со стороны масс-культуры. По словам В.В. Сергеева, «культурный проект» реформаторов 90-х гг. заключался в тотальном отрицании всего накопленного многонациональной культурой российского, а затем советского общества. Взамен этого народу, прежде всего молодежи, был предложен суррогат западной масс-культуры в области литературы, музыки, кино, театра. В итоге, за годы реформ выросло поколение, оторванное от своих корней, - «поколение пепси» с расщепленным сознанием, с утраченными ориентирами, бездуховными целями, путающееся в представлениях о добре и зле. Культурная «шоковая терапия», по словам В.В. Сергеева, нанесла ущерб людям гораздо больший, чем экономическая, привела общество к взрыву насилия и преступности, росту числа самоубийств, пьянства, наркомании, бродяжничества, сексуальной распущенности, девальвации института семьи и брака [3].

В «Доктрине информационной безопасности Российской Федерации» одним из видов угроз информационной безопасности называется «девальвация духовных ценностей, пропаганда образцов массовой культуры, основанных на культе насилия, на духовных и нравственных ценностях, противоречащих ценностям, принятым в российском обществе» [4]. Сегодня угрозу

.

информационно-культурному пространству России несет целый ряд факторов, среди которых: некритичное заимствование и внедрение экономических, политических и культурных моделей, разрушение базовых ценностей национальной культуры, манипулирование с помощью СМИ общественным сознанием, целенаправленное навязывание асоциальных и противоправных эталонов поведения и стилей жизни. Среди молодых людей значительно количество тех, кто ощущает «угрозу своей национальной культуре» (семнадцатилетние – 49%, двадцатичетырехлетние – 54%, тридцатиоднолетние

– 67%). Старшие группы видят угрозу культуре со стороны Запада [5].

В заключение следует отметить, что роль массовой культуры неоднозначна, если рассмотреть национальное телевидение, которое заполнено «мыльными операми» или такого же уровня сериалами, художественная ценность которых чрезвычайно сомнительна. По всей видимости, массовая культура прочно укрепилась в современном российском обществе и ожидать ее спонтанного исчезновения, по крайней мере, в ближайший исторический период, не приходится. Очевидно, что если она продолжит свое существование в настоящем виде, то общий культурный потенциал российского общества не только не возрастет, но может понести и существенный ущерб. Как показывает история, гибель государства и разложение нации всегда связаны с разрушением основ культуры и духовности, внедрением ложных идей, уничтожением моральных принципов, подменой ценностей, что лишает возможности формировать адекватный ответ историческим и геополитическим вызовам, обеспечить духовную и культурную безопасность личности и общества. Особенно нужно уберечь от разлагающего манипулятивного воздействия детей, подростков, молодежь, не обретших ни житейского, ни культурного опыта и потому беззащитных перед орудиями масскультуры.

Литература

1.Хоркхаймер М. Затмение разума. К критике инструментального разума: монография [Текст] /М. Хоркхаймер. - М.: «Канин+» РООН «Реабилитация»,

2011. - С.46-47.

2.Глобализация и социальные институты: монография [Текст]. - М.: Наука, 2010. - С.171.

3.Сергеев В.В. О безопасности духовной культуры

вроссийском обществе [Текст] /В.В. Сергеев// Социальногуманитарные знания. – 2007. - .№4. - С.47-48.

4.Доктрина информационной безопасности Российской Федерации [Текст] // Российская газета. - 28 сент. - 2000. - С.4.

5. Минюшев Ф.И. Социология культуры: учебное пособие [Текст] /Ф.И. Минюшев. - М.: Академический Проект,

2004. - С.37

14

Известно, что в основе горения аммиака лежит химическая реакция:

NH3 + 3/4O2 = 1/2N2 + 3/2H2O. (1)

Чтобы оценить химическое сродство реагентов, то есть аммиака и кислорода, необходимо рассчитать Gх.р. при температуре воспламенения – 650 оС (950 К). Были использованы: приближенный расчет по методу Улиха и точный расчет по методу Темкина-Шварцмана [1].

Согласно первому приближению (метод Улиха) предполагается, что тепловой эффект и энтропия химической реакции (2) не зависят от температуры, и константа равновесия может быть рассчитана по формулам:

следствия из закона Гесса по формуле:

В выражениях (4) и (5) расчеты термодинамических функций производили с учетом стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции, а их стандартные значения находили в справочнике термодинамических величин [2].

Рассчитанная в первом приближении константа равновесия реакции (2) при температуре

950 К оказалась равной К950 = 1,26 1019. G950 находили, используя известное соотношение:

G950 = - RT lnK950 . (6)

Можно применить выражение:

где Т = 950К.

Получили приближенное значение G950 = -

346,72 кДж.

Согласно второму приближению (методу Темкина-Шварцмана) учитывается зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры в соответствии с законом Кирхгоффа.

Вэтом случае используется температурная

зависимость теплоемкости в виде эмпирических

степенных рядов. Выражение для расчета К950 имеет вид:

RlnK950=-

в справочнике термодинамических величин. Константа равновесия данной реакции при 950 К

рассчитанное по формулам (6) или (7), равно -

350,04 кДж.

Если реакция окисления аммиака происходит при соприкосновении с металлом, способным оказать каталитическое действие на реакцию, то продуктами взаимодействия будут пары воды и оксид азота (II).

выполненным по формулам (3), (4), (5), значение константы равновесия реакции (9) К 950 равно

6,28 1014, а G9500 оказалось равным -269,2 кДж.

Процесс взаимодействия аммиака с кислородом является протекающим самопроизвольно и необратимо в прямом направлении. Поэтому смесь кислорода с аммиаком является взрывопожароопасной и существует риск взрыва и возникновения пожара.

При разработке планов действий по предупреждению и ликвидации ЧС предлагается проводить анализ условий и вероятностей возникновения и развития аварий. [3].

В качестве химически опасного объекта исследования выбран ОАО Молочный комбинат «Воронежский», относящийся к 4 классу опасности. Санитарно-защитная зона для предприятия установлена 50 м2. Все оборудование аммиачной холодильной установки размещено в помещении с общим количеством аммиака, находящегося в системе 4 тонны.

Исход каждого варианта развития аварии с выбросом аммиака рассчитывается, как произведение вероятности утечки аммиака на

вероятность соответствующего варианта развития аварии.

Рис. 1. Деревья развития событий при аварии с выбросом аммиака на холодильной установке

Расчет производился для наиболее опасных и вероятных сценариев развития аварийных ситуаций. Возможные аварии на холодильной установке ограничиваются выбросом аммиака из аммиакопровода и в наиболее опасном варианте из всего блока с последующим взрывом.

Наиболее вероятный сценарий – авария на дренажном ресивере, происходит выброс аммиака в помещение компрессорной с последующим образованием первичного и вторичного облака заражения. При условии: состояние устойчивости атмосферы - изотермия, скорость ветра 3,7 м/с и направлении ветра – запад, время с 15 до 17 часов дня. Частота реализации 1·10-4 событий в год, что находится в пределах допустимых значений.

Рис. 2. Расчетная зона воздействия поражающих факторов в случае аварии на объекте. Наиболее вероятный сценарий ЧС

Рис. 3. Расчетная зона воздействия поражающих факторов в случае аварии на объекте. Наиболее опасный сценарий ЧС

В ходе работы определены и проанализированы потенциальные опасности производства, а также выявлены наиболее вероятный и наиболее опасный сценарии возникновения ЧС:

–наихудший сценарий развития чрезвычайной ситуации может возникнуть при аварии на блоке дренажных ресиверов, при которой происходит выброс полного объѐма аммиака в атмосферу при состоянии устойчивости атмосферы инверсия.

–наиболее вероятный сценарий – авария на дренажном ресивере, происходит выброс аммиака в помещение компрессорной с последующим образованием первичного и вторичного облака заражения при состоянии устойчивости атмосферы изотермия

Показатели риска для данного предприятия:

индивидуальный риск для персонала объекта равен 1,26x10-7 1/год, для населения индивидуальный риск менее 1·10-7 1/год, а также коллективный риск 6,84·10-5 человек/год.

Литература

1.Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ /В.Т. Монахов М.: Химия, 1972. 294 с.

2.Рабинович В.А. Краткий химический справочник

/В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. С.- Пб.: Химия, 1997. 392 с.

3.Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях на химически опасных объектах и транспорте. М.: Госкомгидромет, 1990. 29 с.

16

Введение

В данной работе рассмотрена возможность изменения ростовой анизотропии композитов

(Co41Fe39B20)X(SiO2)100-X и (Co45Fe45Zr10)X(Al2O3)100-X

за счет формирования многослойной структуры и влияние изменения структуры на магнитостатические и магнитодинамические свойства пленок.

Образцы и методика эксперимента

Ионно-лучевым распылением составной мишени были синтезированы образцы объемных

композитов (Co41Fe39B20)X(SiO2)100-X,

(Co45Fe45Zr10)X(Al2O3)100-X и многослойных структур

{[(Co41Fe39B20)X(SiO2)100-X]/[(Co41Fe39B20)X(SiO2)100-

X]/[(Co45Fe45Zr10)X(Al2O3)100-X+O2]}300. Многослойные структуры представляют чередующиеся слои

композита полученного в атмосфере аргона и композита в атмосфере аргона с добавлением кислорода. Получение многослойных гетерогенных структур композит-композит было осуществлено по следующей технологии. В течение 47 секунд производилось напыление композитов

(Co41Fe39B20)X(SiO2)100-X или (Co45Fe45Zr10)X(Al2O3)100-

X в атмосфере аргона, затем 15 секунд в смешанной атмосфере аргона с добавлением кислорода. Толщины слоев составляют несколько нанометров.

Магнитодинамические свойства

Изменение магнитной структуры композитов при формировании многослойной структуры определяет изменения частотных зависимостей действительной (/) и мнимой ( //) частей комплексной магнитной проницаемости. Так, для композита (Co41Fe39B20)66,2(SiO2)33,8 мы наблюдаем широкий пик зависимости //() с максимальными значениями при частоте 500 -600 МГц, что соответствует частоте естественного ферромагнитного резонанса ( рез) (рис. 1, кривая 2). Действительная часть комплексной магнитной проницаемости уменьшается в диапазоне частот 500-1300 МГц (рис.1,2 кривая 1). Подобная зависимость наблюдается и для пленок композита

(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39 (рис.2).

В случае композита (Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39рез ≈ 600 МГц. Основным отличием этих зависимостей для композита

(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39. являются более низкие

значения / и // в частотном диапазоне до рез. Это может быть связано с наличием в последнем

значительной составляющей магнитной анизотропии, перпендикулярной плоскости пленки. Значительная ширина максимума //() обусловлена дисперсией локальных полей магнитной анизотропии, свойственной для объемных композитов.

1

0

Рис. 1. Частотная зависимость действительной (кривая 1) и мнимой (кривая 2) частей комплексной магнитной проницаемости композита

(Co41Fe39B20)66,2(SiO2)33,8.

Рис. 2. Частотная зависимость действительной (кривая 1) и мнимой (кривая 2) частей комплексной магнитной проницаемости композита

(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39.

Существенные изменения кривых /() и //( ) наблюдаются для гетерогенных многослойных

структур. Для пленки

{[(Co41Fe39B20)67,4(SiO2)32,6]/[(Co41Fe39B20)67,4(SiO2)32,6

+O2]}178 существенно возросло значение рез (до 2,5 ГГц), при этом величина / в частотно независимой области изменилась незначительно (рис. 3).

300

200

100

0

-100

Рис. 3. Частотные зависимости действительной (кривая 1) и мнимой (кривая 2) частей комплексной магнитной проницаемости многослойной гетерогенной структуры

{[(Co41Fe39B20)67,4(SiO2)32,6]/[(Co41Fe39B20)67,4(SiO2)32,6+O2]}

178, полученной при циклическом напылении в атмосфере Ar с давлением 6 10-4 Торр в течение 47 с и смешанной атмосфере (Ar с давлением 6 10-4 Торр и О2 с давлением 3,2 10-5 Торр) в течение 15 с

Рис. 4. Частотные зависимости действительной (кривая 1) и мнимой (кривая 2) частей комплексной магнитной проницаемости многослойной структуры

{[(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39]/[(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39+О2]}30 0, полученной при циклическом напылении в атмосфере

Ar с давлением 6 10-4 Торр в течение 47 с и смешанной атмосфере (Ar с давлением 6 10-4 Торр и О2 с давлением 2 10-5 Торр) в течение 15 с

Для многослойной гетерогенной структуры

{[(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39]/[(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39+

О2]}300 частота естественного ферромагнитного резонанса возросла не столь значительно ( 800 МГц), однако значения / и // существенно

(Co45Fe45Zr10)61(Al2O3)39 остались ниже, чем для многослойной структуры на основе композита

(Co41Fe39B20)66,2(SiO2)33,8 .

В заключение отметим, что синтезированные многослойные структуры

{[(Co41Fe39B20)60(SiO2)40]/[(Co41Fe39B20)60(SiO2)40+O2]

можно отнести к перспективным магнитным материалам для различных практических применений в ВЧ- и СВЧ-диапазонах.

Заключение

Методом ионно-лучевого распыления получены новые магнитные много-слойные системы

{[(Co41Fe39B20)X(SiO2)100X]/[(Co41Fe39B20)X(SiO2)100х+

O2]}178 и {[(Co45Fe45Zr10)X(Al2O3)100-

X]/[(Co45Fe45Zr10)X(Al2O3)100-X+O2]}300. Показано, что введение прослойки окисленного композита

привело к подавлению перпендикулярной к плоскости пленки составляющей магнитной анизотропии. В многослойных структурах на основе

(Co40Fe40B20)X(SiO2)100-Х получены пленки с частотой естественного ферромагнитного резонанса порядка

2,5 ГГц и высокими значениями действительной части комплексной магнитной проницаемости в частотно независимой области спектра ( 200). Резонансная кривая мнимой части комплексной магнитной проницаемости таких пленок характеризуется высокими значениями ( //max ≈ 150) и полушириной ≈ 2,8 ГГц.

18