SPS制备Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2Bx化合物磁热性能的研究

利用MA+SPS技术制备Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2Bx(x=0,0.02,0.03,0.04)化合物并对其晶体结构和磁热性能进行研究。XRD分析结果表明:该系列化合物具有六方Fe2P结构。随着B含量的增加晶格常数a和c均发生了明显的变化,导致c/a的值先减小后增大。分别利用DSC和VSM对材料的磁热性能进行了测试,结果表明居里温度TC和熵变均与B的含量存在一个非线性关系,当B的含量为0.02时Mn1.1Fe0.9P0.8Ge0.2B0.02化合物的磁热性能最好,TC从x=0时的253K增加到263K,相应的滞后从23K下降到19K,在0~2T外磁场下的磁熵变从28.7J/kg·K增加到32.6J/kg·K。     

Mn_(1.35)Fe_(0.65)P_(0.45)Si_(0.55)B_x合金的磁热效应

对Mn1.35Fe0.65P0.45Si0.55Bx(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)合金的结构和磁热效应(MCE)进行了研究。XRD分析结果表明:Mn1.35Fe0.65P0.45Si0.55Bx(x=0,0.01,0.02,0.03,0.04)的合金均为Fe2P型六角结构,空间群为P6-2 m,并随着B元素(原子分数)的增加,晶格常数a增大,c/a减小,晶胞体积V略有减小。磁性测量表明:随着B元素(原子分数)的增加,Curie温度(Tc)从228K升高到315K,热滞(ΔThys)变化不大。0~1.5T外磁场下最大磁熵变(-ΔSmax M)下降,分别为3.6,2.5,2.0,1.7,1.9J/(kg·K)。     

MnFeP_(0.63)Ge(0.12)Si_(0.25)B_x(x=0,0.01,0.02,0.03)化合物的磁热效应

对MnFeP_(0.63)Ge_(0.12)Si_(0.25)B_x(x=0,0.01,0.02,0.03,原子分数)化合物的结构和磁热效应(MCE)进行了研究.XRD分析结果表明:MnFeP_(0.63)Ge_(0.12)Si_(0.25)B_x(x=0,0.01,0.02,0.03)的主相均为Fe_2P型六角结构,空间群为P62m.随着B含量的增加晶格常数a增大c减小,晶胞体积基本保持不变.磁性测量表明:随着B含量由0增加到0.03时,Curie温度(T_C)从300 K升到347 K,热滞分别为20,17,11和6 K.0-1.5 T外磁场下最大磁熵变△S_M分别为14.83,11.41,11.26和11.8 J/(kg·K).     

稀土化合物Tm_2(Co_(1-x)Fe_x)_(17)的结构与磁性研究

采用真空悬浮熔炼法制备了Tm_2(Co_(1-x)Fe_x)_(17)(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4)化合物。用X射线衍射仪和振动样品磁强计(VSM)研究了封管退火后化合物的晶体结构和磁性。X射线衍射结果表明,化合物都具有单相Th_2Ni_(17)六方结构,属于P63/mmc空间群;Fe元素对Co元素的替代不改变化合物的晶体结构;晶格常数a、c和晶胞体积V都随着Fe含量的增加而增大。磁性测量结果表明,Tm_2(Co_(1-x)Fe_x)_(17)化合物的饱和磁化强度Ms随Fe含量的增加而增大;化合物的各向异性场H_A先增大后减小,x=0.3时达到最大值4.8 T。合适的Fe元素替代可改善化合物的磁性能。     

磁一级相变La(Fe,Si)13基化合物的研究进展

对NaZn13型La(Fe,Si)13化合物在磁性、相变特性及磁熵变规律和制备方法等方面的研究进展进行总结和论述.低Si含量的La(Fe,Si)13化合物具有良好的软磁特性,表现出特殊的磁相变特征:在居里温度处的热诱导一级磁性转变和高于居里温度时的磁场诱导巡游电子变磁性转变,并伴随着巨大的磁熵变和磁致伸缩.随Si含量增高,化合物的这种特殊磁相变特征逐渐减弱,呈现二级相变特征.总结了元素替代和添加对La(Fe,Si)13化合物性能的影响,一定的合金化可以改变居里温度并保持巨大的磁熵变,这对于近室温磁致冷有着重要意义.快速凝固技术的应用解决了化合物合成困难的问题,降低了材料的制造成本,使得NaZn13型La(Fe,Si)13化合物成为最有应用前景的近室温磁致冷工质之一.本文还探讨了这种化合物用做磁致伸缩材料的可能性.     

化合物Gd1-xLaxMn2Ge2(x=0.06, 0.07)中场诱导的反铁磁→铁磁一级磁相变

在脉冲强磁场中测量了Gd1-xLaxMn2 Ge2 (x =0 .0 6 ,0 .0 7)化合物在不同温度下的磁化曲线。结果表明 ,当这些化合物处于反铁磁状态的温度范围内时 ,Mn次晶格中发生了场诱导的从反铁磁状态到铁磁状态的一级磁相变。随着温度的降低 ,相变临界磁场逐渐增大 ,达到最大值后 ,随着温度的进一步降低 ,临界磁场很快减小 ;随La含量的增加 ,相变临界磁场也很快减小。在交换相互作用的分子场模型基础上 ,考虑层面间Mn Mn交换作用随晶格常数a以及温度的变化 ,从理论上计算了这种场诱导的反铁磁→铁磁一级磁相变所对应的临界磁场 ,理论计算结果较好地描述了临界磁场随温度的变化规律。理论模型也较好地解释了在这些化合物中发生的从亚铁磁结构到反铁磁结构再到铁磁结构的一级自发磁相变     

第三组元添加对Fe-Ga合金相组成和磁致伸缩性能的影响

系统地研究了铸态和淬火态Fe81(Ga1-xMx)19(x=0,0.1,0.2,0.3;M=Si,Ge,Sn)合金的相组成和磁致伸缩特性.结果表明:Si,Ge元素分别添加到Fe81Ca91合金中保持了合金的A2相结构.添加少量的Si或Ge(x=0.1)不会降低合金的饱和磁致伸缩值,其中淬火态Fe81(Ga0.9Ge0.1)19样品的饱和磁致伸缩值比淬火态Fe81Ga19合金明显提高;此后,继续增加Si或Ge含量,饱和磁致伸缩值显著下降.铸态和淬火态Fe81(Ga1-xSnx)19(x=0.1,0.2,0.3)合金为A2和FeSn(Ga)双相结构.随着Sn含量增加,非磁性FeSn(Ga)相数量增加,合金的饱和磁致伸缩值呈降低趋势.其中,在铸态Fe81(Ga0.9Sn0.1)19合金中获得了最大的饱和磁致伸缩值(41×10-6),略高于铸态Fe81Ga19合金.     

Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)磁性形状记忆合金的相变

研究了非化学计量成分的多晶Ni52Mn21+xGa27-x(x=0-5)系列合金的热弹性马氏体相变和磁相变.合金的马氏体相变温度Ms随Mn含量的增加而升高,当x＞4时,Ms已经升高到室温以上,而马氏体相变滞后△T随z的增大而减小;合金的磁相变温度TC随z增加而升高,但变化范围不大,在z＞2后,Tc保持在348 K左右.实验获得了一种具有实用前景的合金成分--Ni52Mn25Ga23合金,其马氏体相变温度在室温以上,相变滞后仅为5 K.     

Mn3（Cu1-xGex）N的负热膨胀现象

在氮气保护下于1073 K用同相烧结法制备了Mna(Cu1-xGex)N化合物.XRD分析表明,这类化合物具有Mn3CuN型反钙钛矿相结构.采用激光干涉法测量了Mn3(Cu1-xGex)N化合物的线膨胀系数.结果表明,当Ge含量为0.40≤x≤0.60时,Mn3(Cu1-xGex)N在一定温度范围内出现负热膨胀现象;随Ge含量的增加,发生负热膨胀的温度升高且温区变宽,而负热膨胀性能减弱.当x=0.60时,发生负热膨胀的温度范围为250-290 K(273 K附近),线膨胀系数为65×10-6 K-1,具备应用潜力.热磁曲线表明,Mn3(Cu1-xGex)N化合物的负热膨胀现象发生在反铁磁性逐渐向顺磁性转变的过程中,由磁有序逐渐消失,自发磁化强度减小所引起的磁容积效应造成的.     

添加B对LaFe11.5Si1.5快淬带残余α-Fe相以及磁热效应的影响

通过微观分析研究添加B对LaFe_(11.5)Si_(1.5)快淬带中α-Fe杂相的影响,并探讨LaFe_(11.5)Si_(1.5)B_x (x=0.5,0.7,1.0)化合物的磁相变和磁热效应.与LaFe_(11.5)Si_(1.5)比较, 加入B后快淬薄带的显微组织显著细化, 在较高B含量的快淬薄带中还得到了非晶态结构.经1000 ℃回火2～10 h后,快淬试样均结晶为立方NaZn_(13)型的La(Fe,Si)_(13)化合物结构.含B快淬薄带经过较短时间的热处理就能得到单相结构,而且残留的α-Fe含量显著降低.磁性能测试表明,随着B含量的增大,LaFe_(11.5)Si_(1.5)B_x (x=0.5,0.7,1.0)化合物的居里温度略有升高;当B含量较低时,化合物具有一级磁相变特征并表现出与LaFe_(11.5)Si_(1.5)化合物相同的巨大磁热效应.     

Nd(Fe_(1-x)Co_x)_(10)V_2的Mssbauer谱

通过X射线衍射、磁测量和M ssbauer谱等测试方法研究了Nd(Fe1-xCox) 10 V2 的结构和磁性。结果表明 :Nd(Fe1-xCox) 10 V2 (x =0 ,0 .0 5 ,0 .1,0 .15 ,0 .2 )化合物的晶体结构均为ThMn12 型结构 ;随着Co含量增大 ,晶格常数将单调减少 ,居里温度Tc 呈单调增大 ,饱和磁化强度Ms 逐渐增加。Co部分取代Nd(Fe1-xCox) 10 V2 中的Fe原子 ,将择优占据 8i铁晶位。     

Nd(Fe1-xCox)10V2的Mossbauer谱

通过X射线衍射、磁测量和Mossbauer谱等测试方法研究了Nd(Fe1-xCox)10V2的结构和磁性.结果表明:Nd(Fe1-xCox)10V2(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)化合物的晶体结构均为ThMn12型结构;随着Co含量增大,晶格常数将单调减少,居里温度Tc呈单调增大,饱和磁化强度Ms逐渐增加.Co部分取代Nd(Fe1-xCox)10V2中的Fe原子,将择优占据8i铁晶位.     

Sn合金化对Gd5Si2Ge2磁致冷材料结构和性能的影响

以商业纯Gd为原料,采用非自耗电弧炉氩气保护下熔炼了Gd5Si2Ge2-xSnx(x=0.2,0.5,1)和Gd5Si2-yGe2Sny(y=0.1,0.2,0.5)系列合金,研究Sn合金化对Gd5Si2Ge2晶体结构和磁热性能的影响.粉末XRD结果表明Sn代Ge样品具有正交Gd5Si4型结构;Sn少量代Si(y=0.1,0.2)的样品具有单斜Gd5Si2Ge2型结构;Gd5Si1.5Ge2Sn0.5则为单斜和正交的混合结构.用超导量子磁强计(SQUID)测定了样品的M-T和不同温度的M-H曲线,结果表明Gd5Si2Ge2-xSnx(x=0.2,0.5,1)不具有巨磁热效应;Gd5Si1 9Ge2Sn01合金的最大磁熵变达15.3 J/kg·K(0 T～5 T),具有巨磁热效应.     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的结构、磁致伸缩性能和自旋重取向研究

本文系统研究了室温下Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、内禀磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响.结果发现,x＜0.4时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95完全保持MgCl2立方Laves相结构,晶格常数a随Al含量x的增加而增大.磁致伸缩测量发现,随着替代量x的增多磁致伸缩减小,x＞0.15时超磁致伸缩效应消失;x＜0.15时磁致伸缩在低场下(H≤40kA/m)有小幅增加,高场下迅速减小,而且易趋于饱和,说明添加少量Al有助于减小磁晶各向异性.内禀磁致伸缩λ111随[111]替代量x的增加大幅度降低.穆斯堡尔效应表明,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的易磁化方向随成份和温度在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,即自旋重取向.室温下,当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相;x＞0.15时,合金完全呈顺磁性.     

MAGNETOSTRICTION IN ANTIFERROMAGNETIC Fe1-xMnx (0.30 ≤ x ≤ 0.55) ALLOYS

采用真空感应熔炼法,制备Fe1-xMnx(x=O.30,0.35,0.40,0.50,0.55(原子分数))合金,在1000℃保温24h,炉冷至室温.研究了不同结构Fe1-xMnx合金样品的室温磁致伸缩性能.结果表明,x≤0.40时,Fe1-xMnx合金样品为,γ ε双相结构,并且ε相体积分数随Mn含量增加而减小,磁致伸缩性能较差;x>0.40时,合金样品为单一的γ相,具有良好的磁致伸缩性能.Fe0.50Mn0.50合金样品在1.9T磁场中的磁致伸缩可达8.73x 10-4     

PtxCo1-x(x=0.48~0.51)合金的磁性能和晶体结构

系统研究了等原子比附近不同Pt、Co原子比的PtCo合金的磁性能和晶体结构.采用电弧炉熔炼方式制备了原子比为.Pt_xCo_(1-x)(x=0.48～0.51)的合金,热处理后磁测量结果显示,随着Pt含量的增加,合金的剩磁逐渐减小,矫顽力逐渐增大.合金的X射线衍射结果表明:时效热处理后,随着Pt含量的增加,合金面心四方结构的有序相的c/a值逐渐减小,c/a值的减小增大了四方晶格结构的a与c方向的不对称性,使有序相的磁晶各向异性场增大,提高了合金的矫顽力.     

Er_(2-x)Pr_xFe_(17)化合物的结构与磁熵变

较详细地研究了Er2-xCexFe17化合物的结构、磁性和磁熵变。结果表明,轻稀土Ce的掺入虽然没有明显改变Er2Fe17化合物的相结构及其晶格常数,但改变了Er次晶格与Fe次晶格之间的耦合系数,使仍为Th2Ni17型六方结构的Er2-xCexFe17化合物的居里温度可通过成分微调使其处在室温附近。Er2-xCexFe17化合物的λ形(-?SM)-T曲线表明其在居里点附近发生的相变属于二级相变,它使化合物可在较宽温区范围内保持较大的磁熵变。Er2-xCexFe17化合物在x=0.05~0.1范围内具有较大的磁熵变,其在2.0T和5.0T外场下的最大磁熵变达到金属Gd的40%~50%,且其化学性质稳定、制冷温区宽、价格低廉,是一类性价比较高、应用潜力较大的新型低场室温磁制冷工质材料。     

新型铁基(FeCo)73.5Cu1Nb3(SiB)22.5非晶合金晶化过程的X射线研究

用X射线衍射方法研究了(FeCo)73．5Cu1Nb3(SiB)22．5非晶合金在不同温度退火的晶化行为及晶格常数的变化。500℃退火时，在非晶基体中析出α-Fe(Si)(bcc)相，620℃退火时仍没有新相出现，680℃退火后的Fe3B、Fe23B6化合物中含有Si、Nb。α-Fe(Wi)相的晶格常数α0随退火温度的升高先减小后增大，在620℃时最小为α0=0．2836nm，在退火过程中，晶化相的结构不随外加磁场发生变化。热磁曲线表明：合金淬火非晶态时的Curie温度Tc=330℃；α-Fe(Si)(bee)相的晶化温度Tx=516℃，Curie温度Tc=640℃。     

Mn2-xFexP0.51Si0.49化合物的比热容与相变

用差示扫描量热(DSC)法测定过渡金属化合物Mn2-xFexP0.51Si0.49(x=0.8,0.85,0.9,0.95,1.0)的比热容。结果表明,随着Fe含量的增加相变温度TC﹑相变热滞ΔThys增加。x=0.8,0.85,0.9,0.95,1.0对应的相变温度分别为280.1,311.2,316.5,323.6,347.0K,相变热滞分别为27.8,32.5,37.2,34,46.6K。由比热容确定了该系列化合物在相变点附近的最大熵变,其值分别为13.3,13.9,15.3,13.1,15.6J·(mol·K)-1。     

一价Na元素对LaMnO_3母体A位掺杂的磁电性质研究(英文)

通过测量La1-xNaxMnO3(x=0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.33)体系的M-T曲线和R-T曲线,研究了La位Na掺杂对体系磁电性质的影响.结果发现:随着Na掺杂浓度的增加,体系居里温度Tc升高,顺磁-铁磁相变逐渐变陡;伴随着顺磁-铁磁相变,体系发生金属-绝缘体相变,电阻随掺杂浓度增加而下降.体系磁电性质的变化来源于掺杂引起的Mn3+-O-Mn4+间的双交换作用、静态Jahn-Teller畸变和公差因子的变化.