Size effect and interface contribution to diamagnetism of silver-copper composite wires with fibre structure

Abstract

Size effect and surface contribution on diamagnetism are studied in a model system of highly deformed eutectic Ag-Cu composite wires with fibre structure. For this model system no quantitative calculations exist. Therefore, a more qualitative estimate is made by superposition of the models of Allen and Nedorezov with surfaces parallel and perpendicular to the magnetic field directions. The susceptibility of wires with extremely thin fibres contains interface corrections χS. These are paramagnetic and for low and medium degrees of deformation proportional to 1/dF. With increasing η, deviations from linearity are observed. These reach a maximum value when H = Hc. At high degrees of deformation and extremely thin fibres the influence of the fibre surfaces disappears parallel to the magnetic field direction in agreement with Nedorezov's predictions. In this range χS is strictly proportional to 1/dF, when the magnetic field direction is perpendicular to the fibre interfaces. Am Modellsystem hochverformter eutektischer Silber-Kupfer-Verbunddrähte mit Faserstruktur wird der Einfluß zweidimensionaler Größen- und Grenzflächeneffekte auf die diamagnetischen Eigenschaften untersucht. Die Superposition der von Allen und Nedorezov theoretisch behandelten Modelle mit den ausgezeichneten magnetischen Feldorientierungen parallel und senkrecht zur Oberfläche dünner Schichten gestattet eine halbquantitative Beschreibung des zweidimensionalen Problems. Die Suszeptibilität von Drähten mit extrem dünnen Fasern wird durch den Grenz-flächenbeitrag χS korrigiert. Dieser ist paramagnetisch und für niedrige bis mittlere Verformungs-grade η proportional 1/dF. Mit zunehmendem η treten Abweichungen vom linearen Verlauf auf, die einen maximalen Wert für H = Hc annehmen. Bei hohen Querschnittsabnahmen und extrem dünnen Fasern verschwindet der experimentell gefundene Grenzflächenbeitrag parallel zur magnetischen Feldrichtung in Übereinstimmung mit Nedorezov's Theorie. In diesem Bereich ist χS streng proportional 1/dF, wenn das Magnetfeld senkrecht zur Fasergrenzfläche orientiert ist.