III. Вопросы к занятиям по теме «Углеродные композиционные материалы»

1. Назовите основные углеродные и графитовые материалы, применяемые при производстве композиционных материалов.

2. Охарактеризуйте свойства фуллеренов и области их применений.

3. Дайте характеристику углероднык нанотрубок.

4. Опишите их строение и свойства.

5. Дайте характеристику углеродных нановолокон.

6. Опишите композиты на основе углеродных материалов и их применение.

7. Дайте характеристику проводящих углеродных материалов.

8. Охарактеризуйте антифрикционные материалы на основе углерода.

9. Дайте характеристику графенов.

10. Опишите композиты на основе графенов и их применение.

4. Вопросы к занятиям по теме: «Композиционные неорганические материалы конструкционного назначения»

1. Дайте классификацию композиционных материалов в неорганической матрице конструкционного назначения.

2. Дайте характеристику волокнистым композитам.

3. Охарактеризуйте слоистые композиты с неорганическими компонентами.

4. Что означают дисперсно упрочненные композиты и как их получают ?

5. Охарактеризуйте материалы, используемые в качестве матрицы композитов.

6. Дайте характеристику видов и механических свойств волокон, применяемых в композитах.

7. Опишите проблемы совместимости матрицы и волокон.

8. Приведите механические свойства композиционных материалов.

9. Каким образом можно рассчитать прочность композиционных материалов.

V. Вопросы к занятиям по теме: «Магнитоэлектрические композиты»

1. Дайте определение магнитоэлектрических композитов.

2. Дайте характеристику магнитоэлектрического эффекта в кристаллах.

3. Охарактеризуйте магнитоэлектрический эффект в композитах.

4. Опишите теории магнитоэлектрического эффекта.

5. Дайте описание эффективности прямого магнитоэлектрического преобразования в композитах.

6. Опишите эффективность обратного магнитоэлектрического преобразования в композитах.

7. Перечислите наиболее перспективные объемные и слоевые магнитоэлектрические композиты.

8. Перечислите области практического применения магнитоэлектрических композитов.

VI. Вопросы к занятиям по теме: «Композиты с гигантским магнитосопротивлением»

1. Дайте определение магнитосопротивления.

2. Какие величины магнитосопротивления называют гигантскими ?

3. Какова физическая природа гигантского магнитного сопротивления (GMR)?

4. В чем состоит эффект осцилляторного поведения антиферромагнитной связи в многослойных магнитных системах? Когда он наблюдается?

5. Поясните эффект антипараллельной ориентации магнитных моментов при разной коэрцитивности в соседних магнитных слоях?

6. В каких объемных композитах наблюдается эффект гигантского магнитного сопротивления ?

7. При каких концентрациях ферромагнитной фазы в объемном композите наблюдается эффект гигантского магнитного сопротивления ?

8. Назовите методы получения композитов с гигантским магнитосопротивлением.

9. Где используется эффект GMR?

VII. Вопросы к занятиям по теме: «Сверхпроводящие композиты »

1.Какие сверхпроводниковые фазы имеют критические температуры выше температур кипения (1) жидкого гелия, (2) жидкого водорода, (3) жидкого азота? Какой из хладогенов более дешев, безопасен и имеет более высокую теплоемкость?

2. Каковы основные признаки перехода в сверхпроводящее состояние?

3. Какие существуют «электронные» высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП)? Назовите носители заряда в YBa₂Cu₃O₇ выше и ниже критической температуры.

4. Способствует ли максимально возможное окисление фазы YBa₂Cu₃O_6.5 достижению максимальной температуры перехода в сверхпроводящее состояние и почему?

5. Что такое сверхпроводники 1 и 2 рода? Нарисуйте схему строения вихря Абрикосова, обозначив (1) нормальную фазу, (2) лондоновскую глубину проникновения, (3) длину когерентности, (4) квант магнитного потока.

6. Как несверхпроводящие фазы с размером, значительно превышающим длину когерентности, могут способствовать пиннингу магнитного потока? Какие известны приемы увеличения внутризереннего критического тока (включая пиннинг)?

7. С чем связана анизотропия физических (сверхпроводящих) свойств ВТСП? Почему двуосное текстурирование улучшает критический ток и какие это должны быть оси (почему?)?

8. Объясните формулу (микроструктурные особенности) «идеальной ВТСП-керамики», связав это с фундаментальными свойствами ВТСП.

9. Какие общие структурные мотивы характерны для ВТСП фаз? Что такое структуры срастания и гомологи?

10. Почему твердые растворы R₁+xBa₂-xCu₃O_z существуют только для РЗЭ подгруппы церия? Почему температуры плавления RBa₂Cu₃O_z возрастают с ростом радиуса РЗЭ?

11. Опишите кратко основные методы получения монокристаллов, керамики и пленок ВТСП (не больше 1 стр.).

12. Какие существуют основные методы текстурирования ВТСП - материалов? Почему «затравки» обеспечивают образование монокристаллических областей вокруг себя? Почему градиент магнитного поля приводит к текстуре? Почему к направленному росту кристаллитов приводит градиент температуры?

13. Приведите примеры (возможного) практического использования ВТСП. Какое из ВТСП устройств в медицине использует эффект Джозефсона для измерения биополей? Какие материалы используются для создания силовых кабелей и постоянных магнитов?

14. Назовите Нобелевских лауреатов по физике 2003 г.