Аннотация результатов, полученных в 2018 году
1. Впервые проведено систематическое исследование фазовых равновесий в трехкомпонентных системах Fe-La-{Co, Ni} системах во всей области концентраций в широком диапазоне температур от плавления до более низких температур. Построены проекции поверхностей ликвидус, солидус, диаграммы плавкости, изотермические сечения и схемы реакций при кристаллизации. 2. Подтверждено образование тройного соединения (Co,Fe)17La2 (τ) (структурный тип Th2Zn17 type, R-3m) в системе Fe-La-Co. Показано, что τ плавится инконгруэнтно по перитектической реакции и имеет довольно широкую область гомогенности от ~ 45 до 73 ат. % Co при температуре солидус. 3. Показано, что в системе Fe-La-Co бинарное соединение Co13La имеет самую широкую область гомогенности при температуре солидус и растворяет до 48 ат. % Fe. Растворимость Fe в Co5La и Co7La2 при температуре солидус достигает 13,5 и 10,5 ат. %, соответственно. Области гомогенности остальных фаз меньше. 4. Показано, что поверхность ликвидус системы Fe-La-Co характеризуется наличием 13 полей первичной кристаллизации фаз на основе компонентов (γCo,Fe), (δFe), (αFe), (γLa), (βLa), бинарных соединений Co13La, Co5La, Co19La5, Co7La2, Co3La2, Co1.7La2, CoLa3 тройного соединения (Co,Fe)17La2 (τ). 5. Поверхность солидус системы Fe-La-Co характеризуется наличием трехфазных областей τ + LaCo13 + LaCo5, La5Co19 + LaCo5 + La2Co7, La2Co7 + τ + La2Co3, LaCo5 + La2Co7 + τ, τ + (γCo,Fe) + La2Co3, LaCo13 + τ + (γCo,Fe), (γCo,Fe) + La3Co + La27Co23, La2Co3 + La27Co23 + (γCo,Fe), (γCo,Fe) + La3Co + (βLa), (αFe) + (βLa) + (γCo,Fe), которые являются результатом протекания инвариантных четырехфазных реакций эвтектического типа LE1 ⇄ La3Co + (βLa) + (γCo,Fe), перитектического типа LP1 +LaCo13 + LaCo5 ⇄ τ и переходного типа LU1 +La5Co19 ⇄ LaCo5 + La2Co7, LU2 + (αFe) ⇄ (βLa) + (γCo,Fe), LU3 + LaCo5 ⇄ τ + La2Co7, LU4 + La2Co7 ⇄ τ + La2Co3, LU5 + LaCo13 ⇄ τ + (γCo,Fe), LU6 + τ ⇄ (γCo,Fe) + La2Co3, LU7 + La2Co3 ⇄ (γCo,Fe) + La2Co1.7 и LU8 + (γCo,Fe) ⇄ La3Co + La2Co1.7, происходящих при температурах 520, ~1000, <800, <788, ~680, 663, <640, <640, 563 и 511 °C, соответственно. 6. Изотермическое сечение системы La-Co-Fe при 500 °С характеризуется наличием узких трехфазных областей и широких двухфазных областей. Фаза (αFe,Co) определяет характер фазовых равновесий в системе при этой температуре и сосуществует с большинством фаз, а именно с (βLa), CoLa3, Co1,7La2, Co3La2, Co13La и (γCo) образуя пять трехфазных областей (αCo,Fe) + (βLa) + Co3La, (αCo,Fe) + CoLa3 + Co1.7La2, (αCo,Fe) + Co3La2 + Co1,7La2, (αCo,Fe) + Co3La2 + Co13La, (αCo,Fe) + (γCo) + Co13La и соответствующие двухфазные области. Еще пять трехфазных областей без участи фазы (αFe,Co) образуются в системе La-Co-Fe при 500 °С, а именно Co7La2 + τ + Co3La2, Co13La + τ + Co3La2, Co7La2 + τ + Co13La, Co7La2 + Co5La + Co13La и Co7La2 + Co5La + Сo19La5. 7. Показано, что в системе Fe-La-Ni бинарные соединения LaNi5, La5Ni19, La2Ni7 и La7Ni16 имеют самые широкие области гомогенности при температуре солидус и растворяют 21, 10, 16 и 6 ат. %, соответственно. Области гомогенности остальных фаз меньше. 8. Показано, что поверхность ликвидус системы Fe-La-Ni характеризуется наличием 13 полей первичной кристаллизации фаз на основе компонентов (γFe,Ni), (δFe), (βLa), (γLa), (αFe) и бинарных соединений LaNi5, La5Ni19, La2Ni7, LaNi3, La7Ni16, La2Ni3, LaNi, La7Ni3 и La3Ni. 9. Установлено, что фаза (γFe,Ni) играет доминирующую роль в формировании фазовых равновесий в тройной системе Fe-Ni-La и поверхность солидус системы характеризуется сосуществованием (γFe,Ni)-фазы с практически всеми фазами ограничивающих двойных систем образуя трехфазные области (γFe,Ni) + LaNi5 + La2Ni7, (γFe,Ni) + La2Ni7 + La7Ni16, (γFe,Ni) + La7Ni16 + La2Ni3, (γFe,Ni) + LaNi + La2Ni3, (γFe,Ni) + LaNi + La7Ni3, (γFe,Ni) + La3Ni + La7Ni3, (γFe,Ni) + La3Ni + (βLa), (γFe,Ni) + (αFe) + (βLa) и соответствующих двухфазных областей. Еще две трехфазные области без участия (γFe,Ni)-фазы образуются в системе Fe-Ni-La при температуре солидус, а именно LaNi5 + La5Ni19 + La2Ni7 и La2Ni7 + LaNi3 + La7Ni16. 10. Для сплава NdFe11Ti получено практически однофазное состояние из ThMn12 структурный тип фазы, что подтверждается рентгеноструктурным анализом и данными сканирующей электронной микроскопии. Наблюдались лишь отдельные включения фазы Nd2Fe17 и чистого железа. 11. Исследованы термомагнитные кривые, которые показали наличие двух магнитных фаз в исходном литом сплаве с температурами Кюри 439 К и 554 К, которые соответствуют структурам Nd2Fe17 и NdFe11Ti соответственно. Магнитные свойства исходного сплава показали низкое значение коэрцитивной силы из-за высокого совершенства структуры и нетекстурированности образца для измерений. Намагниченность насыщения увеличивается при уменьшении температуры с 300 К до 150К, после чего проходя через максимум падает до 157 emu/g. Падение намагниченности может быть связано со спин-оринтационным переходом при низких температурах и потерей анизотропии легкая ось на плоскостную анизотропию. 12 Проведен систематический фазовый структурный анализ методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии быстрозакаленных лент сплава NdFe11Ti показано формирование практически однофазного состояния по данным рентгеноструктурного анализа с формированием фазы со структурой ThMn12 и примерно 1 % альфа железа. При этом происходит формирование нанокристаллической зеренной структуры с размерами зерен порядка 50-80 нм. 13 Термомагнитный анализ быстрозакаленных лент показал присутствие двух точек Кюри, при температуре 480К и 550К, соответствующих формированию фаз Nd3(Fe,Ti)29 и фазы со структурой ThMn12, соответственно. При температуре 600К начинает возрастать намагниченность за счет частичного разложения метастабильных фаз с образованием альфа-железа. При последующем нагреве обе температуры Кюри присутствуют на термомагнитной кривой, свидетельствуя о сохранении обеих фаз в структуре ленты даже после нагрева до 850К. Кривые магнитного гистерезиса показывают увеличение коэрцитивной силы до 0.25 Тл при комнатной температуре, за счет уменьшения размеров кристаллитов. Как видно из рисунка, значение коэрцитивной силы практически не уменьшается с уменьшением температуры, в то время как намагниченность насыщения возрастает, проходя через максимум при 150К, после чего частично снижается, а также изменяется форма петли гистерезиса, которая свидетельствует о наличии спин-ориентационного перехода при температуре ниже 150К, со сменой типа анизотропии с легкой ось на легкую плоскость. 14 Термомагнитные исследования лент SmFe11Ti показали наличие двух температур Кюри, соответствующих фазам 1:12 и 3:29 для данной системы. При нагреве начальный рост намагниченности происходит до 410К градуса. После начального роста намагниченность быстро уменьшается до температуры 531 К, где происходит изгиб на кривой М-Т. Являющейся температурой Кюри основной фазы в образце. Второй изгиб при нагревании наблюдался при температуре 577 К, которая является температурой Кюри (Tc2) второй фазы, содержащейся в образце. Выше Tc2 намагниченность становится нулевой и непрерывно растет при нагревании, достигая максимального значения в 4 эму / г при 723К. Рост намагниченности происходит после выдержки при максимальной температуре и последующего остывания, свидетельствуя о частичном разложении метастабильной фазы с образованием небольшого количества альфа-железа.

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
В рамках выполнения работ над проектом были получены следующие научные результаты: 1. Фазовые равновесия в системе Fe-Co-La исследованы во всей области концентраций при кристаллизации, 600 и 500 °С методами ДТА, РФА, СЭМ и МРСА. Впервые построены проекции поверхностей ликвидус, солидус и диаграммы плавкости, схема реакций при кристаллизации, а также изотермические сечения при 600 и 500 °С. 2. Показано, что тройное соединение (Co,Fe)17La2 (τ) образуется по перитектической реакции LP1 + LaCo13 + LaCo5 ⇄ τ при 978 °C и имеет широкую область гомогенности от 45,8 до 79,5 % (ат.) Co при температуре солидус и от 67 до 72 % (ат.) Co при температуре 600 °С, которая является линейной и расположена вдоль изоконцентраты ~11 % (ат.) La. 3. Среди бинарных соединений, Co13La имеет самую широкую область гомогенности и растворяется до 43,3 % (ат.) Fe при температуре солидус до 32,5 % (ат.) Fe при 600 °С. 5. Изотермическое сечение при 600 °C отличается от поверхности солидус и изотермического сечения при 800 °C. Вместо двух трехфазных областей τ + Co5La + Co7La2 и τ + Co13La + Co5La, которые присутствуют при температуре солидус и при 800 °C, две другие трехфазные области τ + Co13La + Co7La2 и Co13La + Co5La + Co7La2 образуются при 600 °C. 6. Фазовые равновесия в системе Fe-Co-Ce исследованы во всей области концентраций при 1050 °С методами ДТА, СЭМ и МРСА. Построено изотермическое сечение системы Се-Со-Fе при 1050 °С, которое характеризуется наличием четырех трехфазных областей Ce5Co19 + CeCo5 + Ce2Co7, CeCo5 + Ce2(Co,Fe)17 + Ce2Co7, L + Ce2Co7 + Ce2(Co,Fe)17 + CeCo3 и L + Ce2Co7 + CeCo3 и соответствующих двухфазных областей. 7. Поверхность ликвидус системы Nd-Со-Fе в области концентраций до 45 % (ат.) Nd характеризуется наличием полей первичной кристаллизации фаз на основе компонентов (γFe,Со), (δFe), и бинарных соединений NdCo5, Nd5Co19, Nd2Co7 и NdCo3, разделенных соответствующими моновариантными кривыми и участвующими в трех четырехфазных нонвариантных равновесиях. 8. Построенная проекция поверхности ликвидус системы Sm-Со-Fе во всей области концентраций характеризуется наличием полей первичной кристаллизации фаз на основе компонентов (γFe,Со), (δFe), (γSm), (βSm), (αSm) и бинарных соединений Sm2(Co,Fe)17, SmCo5, Sm5Co19, Sm2Co7, Sm(Co,Fe)3, Sm(Co,Fe)2, Sm5Co2 и Sm3Co, разделенных соответствующими моновариантными кривыми и участвующими в семи четырехфазных нонвариантных равновесиях. 9. Построена фазовая диаграмма системы La-Ni. Подтверждено существование девяти соединений LaNi5, La5Ni19, La2Ni7, LaNi3, La7Ni16, La2Ni3, LaNi, La7Ni3 и La3Ni и пяти эвтектических реакций: L ⇄ (Ni) + LaNi5 при 1271±1 °C и 9 ат.% La, L ⇄ LaNi + La2Ni3 при 658±3 °C и 45.6 aт.% La, L ⇄ LaNi + La7Ni3 при 523 °C и 65.6 aт.% La, L ⇄ La3Ni + La7Ni3 при 534±1 °C и 74.6 aт.% La и L ⇄ (βLa) + La3Ni при 531±1 °C и 77 aт.% Lа. Показано, что только фаза LaNi5 имеет некоторую область гомогенности. 10. Впервые изучены фазовые равновесия в системе La-Ni-Fe во всей области концентраций при кристаллизации методами ДТА, РФА, СЭМ и МРСА и построены проекции поверхностей ликвидуса и солидуса, а также диаграмма плавления и схема реакций при кристаллизации. 11. Показано, что LaNi5, La5Ni19 и La2Ni7 имеют самые широкие области гомогенности и растворяют при температуре солидуса до 21,9, 16,1 и 14,0 ат.% Fe соответственно. Области гомогенности остальных фаз заметно меньше. 12. Поверхность ликвидуса системы La-Ni-Fe характеризуется наличием 13 полей первичной кристаллизации фаз на основе компонентов (γFe,Ni), (δFe), (βLa), (γLa), (αFe) и твердых растворов на основе бинарных соединений LaNi5, La5Ni19, La2Ni7, LaNi3, La7Ni16, La2Ni3, LaNi, La7Ni3 и La3Ni. Самую широкую область первичной кристаллизации имеет (γFe,Ni) фаза. 13. Поверхность солидуса системы La-Ni-Fe характеризуется сосуществованием (γFe,Ni) и (αFe) фаз с почти всеми фазами ограничивающих бинарных систем, образуя восемь трехфазных областей (γFe,Ni) + LaNi5 + La5Ni19, (γFe,Ni) + La5Ni19 + La2Ni7, (γFe,Ni) + (αFe) + La2Ni7, (αFe) + La2Ni7 + La2Ni3, (αFe) + LaNi + La2Ni3, (αFe) + LaNi + La7Ni3, (αFe) + La3Ni + La7Ni3 и (αFe) + La3Ni + (βLa). В системе присутствуют еще две узкие трехфазные области без участия фаз (γFe,Ni) и (αFe): La2Ni7 + LaNi3 + La2Ni3 и La2Ni3 + LaNi3 + La7Ni16.  14. На данном этапе проекта были изучены быстрозакаленные ленты системы Nd-Fe с различной темепературой отжига. Показано, что в лентах соответствующего состава формируется фаза Nd5Fe17 с одноосной магнитокристаллической анизотропией. Возможно, причиной отличия типа анизотропии является отличие в составе фазы при кристаллизации снизу от состава фазы в литом и термообработанном образце. 15. Выплавлены сплавы системы (Nd,Sm)(Fe0,75Co0,25)11Ti0,7Zr0,3 проведена их закалка на быстровращающийся медный барабан с последующей термообработкой при различных температурах. Найдены содержание фазы со структурным типом ThMn12 в зависимости от времени и температуры термообработки. Изучены параметры кристаллической решетки и их влияние на магнитные характеристики сплавов. Показано содержание самария, которое приводит к росту магнитных характеристик сплавов, при которых они могут быть использованы для постоянных магнитов. 16. Исследовано влияние мегапластической деформации на структуру и свойства сплавов системы Mn-Al-C. Получены образцы, находящиеся в однофазном состоянии, метастабильной t-фазы. Показано, что деформация при комнатной температуре приводит к значительному росту дефектности структуры, причем реализуются оба механизма деформации – размножение дислокаций и двойникование. Значительное увеличение коэрцитивной силы до 0.37 кЭ получено при деформации на 5 оборотов. Методом МСМ исследована доменная структура, формирующаяся после деформации. Дальнейший отжиг образцов приводит к снижению коэрцитивной силы, но росту намагниченности, за счет снижения количества дефектов. В сплавах с оптимальными свойствами получен BHmax = 3 MГсЭ, в образцах отожжённых при температуре 550 °С. В структуре сплава при этом происходит рекристаллизация с формированием совершенных зерен с размером близким к размеру однодоменности.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В процессе работы были изучены фазовые равновесия в трехкомпонентных системах Sm-{Co, Ni}-Fe при кристаллизации во всем диапазоне концентраций, а также ограничивающих бинарных систем методами дифференциального термического анализа (ДТА), рентгенофазового анализа (РФА), сканирующей электронной микроскопии (СЭM) и микрорентгеноспектрального анализа (МРСА). По результатам работы построены проекции поверхностей ликвидус, солидус, диаграмма плавкости, изотермические и политермические сечения и схема реакций при кристаллизации. Проведен сравнительный анализ строения диаграмм состояния изученных систем Fe-РЗМ-ПМ с родственными, что позволило выявить общие закономерности строения их диаграмм состояния и сделать прогноз строения диаграмм состояния неизученных систем Fe-РЗМ-Co. Проведено моделирование кривых намагничивания, петель гистерезиса и угловых зависимостей коэрцитивной силы с помощью программного комплекса MuMax 3 с использованием параметров сплавов, полученных на предыдущих этапах выполнения проекта, в том числе и не содержащих редкоземельных элементов. Исследованы процессы перемагничивания и магнитного взаимодействия частиц через построение кривых Хенкеля. Проведенные исследования по деформационной обработке Mn-Al ферромагнитной фазы показали изменение в степени дальнего порядка фазы, которое можно связать с доминирующей составляющей процессов двойникования либо дислокационного скольжения в материале при деформации.