Влияние магнитного поля на направленную кристаллизацию галлия
СПбГУ, ЕГИСУ НИОКТР, 125021702335-5
Васильев А.А.1, Нефедов Д.Ю.1, Чарная Е.В.1, Калмыкова А.1, Lee M.K.2, Chang L.-J.3
1Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
2Instrument Center of Ministry of Science and Technology at National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
3Department of Physics, National Cheng Kung University, Tainan Taiwan

Email: Allisher93529@yandex.ru
Поступила в редакцию: 8 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 8 октября 2025 г.
Принята к печати: 10 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 28 ноября 2025 г.
Метод ядерного магнитного резонанса использован для исследования влияния сильного магнитного поля на ориентацию кристаллических осей галлия при кристаллизации из расплава. Направленная кристаллизация галлия наблюдалась в магнитных полях 7, 9.4 и 11.7 Т по появлению узких резонансных линий, аналогичных линиям в монокристаллах. Ориентирующий эффект магнитного поля был продемонстрирован при образовании как стабильной α-фазы галлия, так и метастабильной β-фазы. Показано, что в ориентированных областях α-Ga кристаллическая ось a направлена вдоль магнитного поля. Доля ориентированного α-Ga и β-Ga росла с ростом магнитного поля от 0.24 для 7 T до 0.4 для 11.7 T. Ключевые слова: направленная кристаллизация в магнитном поле; галлий; ядерный магнитный резонанс; α-Ga; β-Ga.
- O. Guillon, C. Elsasser, O. Gutfleisch, J. Janek, S. Korte-Kerzel, D. Raabe, C.A. Volkert. Mater. Today 21, 527 (2018)
- S. Asai, K.-S. Sassa, M. Tahashi. Sci. Technol. Adv. Mater. 4, 455 (2016)
- H. Cai, W. Lin, M. Feng, T. Zheng, B. Zhou, Y. Zhong. Crystals 13, 891 (2023)
- L. Zhang, X.R. Liu, H. Huang, Q. Zhou. Mater. Res. Express 6, 065410 (2019)
- T. Sugiyama, M. Tahashi, K. Sassa, S. Asai. ISIJ Int. 43, 855 (2003)
- M. Wu, T. Liu, M. Dong, J. Sun, S. Dong, Q. Wang. J. Appl. Phys. 121, 064901 (2017)
- S. Terzi, J.A. Taylor, Y.H. Cho, L. Salvo, M. Suery, E. Boller, A.J. Dahle. Acta Mater. 58, 5370 (2010)
- Z. Song, E. Boller, A. Rack, P.D. Lee, B. Cai. J. Alloys Compd. 938, 168691 (2023)
- C. Tien, E.V. Charnaya, M.K. Lee. J. Magn. Magn. Mater. 322, 2712 (2010)
- E.V. Charnaya, C. Tien, M.K. Lee. Phys. Solid State 52, 1539 (2010)
- A.A. Vasilev, E.V. Charnaya, D.Yu. Nefedov, M.K. Lee, L.-J. Chang. Solid State Commun. 402, 115950 (2025)
- K. Akyildiz, J.-H. Kim, J.-H. So, H.-J. Koo. J. Ind. Eng. Chem. 116, 120 (2022)
- C.-C. Qu, Y.-T. Liang, X.-Q. Wang, S. Gao, Z.-Z. He, X.-Y. Sun. Bioengineering 9, 416 (2022)
- H. Song, T. Kim, S. Kang, H. Jin, K. Lee, H.J. Yoon. Small 15, 1903391 (2019)
- E.V. Charnaya, T. Loeser, D. Michel, C. Tien, D. Yaskov, Yu.A. Kumzerov. Phys. Rev. Lett. 88, 097602 (2002)
- M.I. Valivc, D.L. Williams. J. Phys. Chem. Solids 30, 2337 (1969)
- M.I. Valivc, D.L. Williams. J. Phys. Chem. Solids 33, 1583 (1972)
- M.I. Valivc, S.N. Sharma, D.L. Williams. Phys. Lett. A 26, 528 (1968)
- A. Abragam. The principles of nuclear magnetism. Clarendon Press, Oxford (1961). 648 c
- J. Liu, L. Song, Z. He, S. Wang, W. Zhang, H. Yang, F. Li, S. Li, J. Wang, H. Xiao et al. Small, 20, 2305798 (2023)
- V.M. Giordano, G. Monaco. Phys. Rev. B 84, 052201 (2011)
- T. Pankey. J. Appl. Phys. 31, 1802 (1960)
- A.L. Kerlin, W.G. Clark. Phys. Rev. B 12, 3533 (1975)
- E.V. Charnaya, C. Tien, W. Wang, M.K. Lee, D. Michel, D. Yaskov, S.Y. Sun, Yu.A. Kumzerov. Phys. Rev. B 72, 035406 (2005)
- J.F. Baugher, P.C. Taylor, T. Oja, P.J. Bray. J. Chem. Phys. 50, 4914 (1969)
- R.H. Hammond, W.D. Knight. Phys. Rev. 120, 762 (1960)
- D.Yu. Nefedov, E.V. Charnaya, A.V. Uskov, A.O. Antonenko, D.Yu. Podorozhkin, J. Haase, Yu.A. Kumzerov, A.V. Fokin. Appl. Magn. Reson. 52, 1721 (2021)
- J.M. Titman. Phys. Rep. 33, 1 (1977)
- R.H. Hammond, E.G. Wikner, G.M. Kelly. Phys. Rev. 142, 275 (1966)