Przedmiotem badań w zakresie fizyki magnetyków jest doskonalenie parametrów użytkowych materiałów magnetycznie miękkich (taśmy amorficzne i nanokrystaliczne) i twardych (magnesy Nd-Fe-B oraz nanokrystaliczne magnesy kompozytowe Sm2Fe17N3 + Fe). Znaczące wyniki uzyskano w badaniach struktury domenowej, dezakomodacji przenikalności magnetycznej oraz histerezy rotacyjnej tych materiałów. Prace w zakresie nowych technologii otrzymywania magnesów (np. przez napylanie plazmowe), cechują się oryginalnością i stanowią dla innych placówek o podobnym profilu naukowym ważne i istotne uzupełnienie. Osiągnięte wyniki wyróżniają się tym, że są skorelowane ze stale rozbudowywaną teorią mechanizmów przemagnesowania. Aplikacyjny charakter mają również badania procesów przemagnesowania nanokrystalicznych magnesów izotropowych wiązanych sztucznym tworzywem oraz magnesów anizotropowych prasowanych i odkształcanych na gorąco. Wyniki tych badań umożliwiły szczegółowe wyjaśnienie mechanizmu koercji badanych magnesów.
Na szczególną uwagę zasługują badania zmiany entropii magnetycznej w procesie izotermicznego magnesowania stopów typu NANOPERM o składzie Fe-(Co)-M-B (gdzie M=Zr, Nb,Mo,Cr,Mn) w stanie amorficznym i we wczesnych stadiach nanokrystalizacji. Badania te stanowią część poszukiwań materiałów najlepszych do zastosowań w przyjaznych środowisku chłodziarkach magnetycznych.
Zakład prowadzi czynną współpracę z ośrodkami w kraju i za granicą: Ośrodki naukowe w Japonii i Iranie, Uniwersytet Śląski, Politechnika Wrocławska.
Aparatura badawcza wykorzystywana w zakładzie: Magnetometr wibracyjny, anizometr torsyjny, waga magnetyczna, spektrometr Mössbauera, układ do pomiaru dezakomodacji podatności magnetycznej, dyfraktometr rentgenowski i transmisyjny mikroskop elektronowy.
Najciekawsze wyniki naukowe z ostatnich kilku lat:
-
ustalenie ścisłego związku między strukturą domenową a stratami z histerezy w rotacyjnych polach magnetycznych w monokryształach Fe-Si. Stwierdzenie, że rozkład strat związanych z nieodwracalnym ruchem 1800 ścian domenowych jest izotropowy, a maksimum strat występuje przy reorganizacji struktury domenowej;
-
na podstawie komplementarnych badań właściwości magnetycznych i struktury z wykorzystaniem zjawiska Mössbauera wyjaśnienie mechanizu opóźnień magnetycznych w mikrokrystalicznych stopach Fe-Si;
-
wykazanie, że wzrost upakowania atomów w stopach amorficznych prowadzi do zmniejszenia natężenia dezakomodacji podatności magnetycznej;
-
stwierdzenie występowania zjawiska inwarowego w stopach amorficznych typu Nanoperm (Fe-Zr-B-(Nb)-(Cu)). Wykazanie, że przyczyną jego występowania jest osłabione oddziaływanie par atomów żelazo-żelazo gdy pierwsza strefa koordynacyjna atomów żelaza obsadzana jest tylko atomami Fe;
-
zastosowanie teorii fal spinowych do opisu zależności magnetyzacji nasycenia od temperatury w stopach amorficznych Co-Fe-Si-B;
-
zaobserwowanie, wykorzystując efekt Mössbauera, zjawisko super-paramagnetyzmu we wczesnych stadiach krystalizacji stopów Fe-Zr-B-(Nb)-(Cu) i Fe-Si-B-Nb-Cu;
-
otrzymanie miękkiego magnetycznie, masywnego, amorficznego stopu żelaza o dobrej stabilności termicznej podatności magnetycznej.
-
stwierdzenie możliwości występowania obszarów uporządkowania pośredniego zasięgu w stanie po zestaleniu stopów amorficznych Fe-Zr-B i Fe-Mo-Cu-B. Obszary te rozrastają się w procesie wygrzewania stając się zarodkami fazy krystalicznej.
-
eksperymentalne wykazanie zależności temperatury Curie od składu stopu i historii termicznej próbki.
-
stwierdzenie, że stopy amorficzne wykazują największą zmianę entropii magnetycznej po wygrzaniu w obrębie stanu amorficznego. Wczesne stadia nanokrystalizacji pogarszają tą właściwość.
Prace naukowe publikowane są w wielu czołowych czasopismach naukowych: Journal of Alloys and Compounds, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, IEEE Transactions on Magnetsm, Physica B, Physica Status Solidi (a), Materials Science and Engineering A, Physica Acta Polonica A, NOKLEONIKA.
Najważniejsze nagrody i wyróżnienia pracowników zakładu: Indywidualne nagrody Rektora Politechniki Częstochowskiej za prace naukowe.