La0.8-xNdxNa0.2MnO3的磁卡效应研究

用溶胶-凝胶法制备系列样品La0.8-xNdxNa0.2MnO3(x=0.00,0.05,0.10,0.15和0.20)钙钛矿锰氧化物.研究温度范围在240～340 K、外磁场0～1T下该系列样品的居里温度和磁熵变.发现样品的居里温度TC随x增加而减小,而且x=0.20、温度为295K时,最大磁熵变△SM为1.68 J/kg·K.实验结果表明钙钛矿锰氧化物La0.8-xNdxNa0.2MnO3有可能作为室温下的磁致冷材料的候选者.     

水热合成单晶La 1-x Ca x MnO3系列纳米线

采用水热法，成功地合成了一系列单晶La1-xCaxMnO3（x=0．3、0．5、0．75）纳米线．X射线衍射（XRD）的结果表明所制备的样品是纯的La1-xCaxMnO3正交相（x=0．3、0．5、0．75）纳米线．透射电子显微镜（TEM）的照片清晰地显示所制备的样品是由大量直径均匀（约90nm）、长度从几微米至几十微米的La1-xCaxMnO3的单晶纳米线构成．La0．5Ca0．5MnO3纳米线清晰的高分辨电子显微镜（HRTEM）的图片表明纳米线的表面是光滑的。没有任何缺陷且La0．5Ca0．5MnO3纳米线沿〈100〉方向生长．La0．5Ca0．5MnO3纳米线磁测量的结果表明相对于块材来说纳米线的疋有明显地提高，这是由于晶胞收缩和形状各向异性所致．     

TmNiIn化合物的磁性和磁致热效应

利用电弧熔炼技术得到TmNiIn稀土金属间化合物,研究其磁性和磁热效应。研究表明TmNiIn金属间化合物的晶体结构是ZrNiAl型的六方密堆积结构,是一种具有可逆磁热效应的材料。TmNiIn是反铁磁材料,其相变温度为3.5K,在液氦温度(4.2K)附近。根据等温磁化曲线并利用麦克斯韦关系式计算可以得到磁熵变与温度的关系。当磁场变化为5T时,最大磁熵变和制冷能力分别为12.1J/kg·K和138J/kg。当磁场变化为2T时,最大磁熵变5.3J/kg·K,同时在TmNiIn金属间化合物中未观察到热滞现象和磁滞损耗。大的可逆磁致热效应表明TmNiIn是一种在低温磁制冷技术中有应用前景的材料。     

Bi掺杂对La0.67Ca0.33MnO3化合物磁性和导电特性的影响

与La的离子半径基本相同的Bi掺杂对钙钛矿锰氧化物La0.67Ca0.33MnO3的磁性和电输运性质有显著影响。掺杂使居里温度和磁化强度单调降低，电阻率和磁电阻随掺杂量增加先得到加强，然后又随着掺杂量的继续增加而降低。掺杂量达x=0.2时，试样在5－300K温度范围内表现为半导体特性，在ρ（T）及M（T）曲线上有两个以上相变，认为是铁磁相互作用与电荷有序转变竞争的结果。     

(La0.9Bi0.1)2/3Ca1/3MnO3磁性和电输运性质研究

利用固相反应法制备了(La0.9Bi0.1)2/3Ca1/3MnO3样品,研究了它的导电特性和磁性.在电阻和磁化测量中观察到热滞现象. 在电阻-温度(R-T)曲线中出现了两个峰,当施加5T外场时,电阻中的热滞现象被抑制,只观察到一个峰.磁化(M-T)曲线表明,在居里温度(Tc)以下发生了顺磁-铁磁(PM-FM)相变. 样品不同寻常的M-T行为能够很好地解释测量到的R-T曲线.     

Ni0.75Fe0.25MnGe1.01合金的相变和磁热效应研究

通过研究Ni_(0.75)Fe_(0.25)MnGe_(1.01)合金的结构和磁性,发现Ni2In型结构的奥氏体相可以在室温下稳定存在,并且该合金的一阶马氏体相变与二阶铁磁相变温度相邻,从而扩宽了该合金的工作温度区域,使其在磁制冷方面有重要应用。同时在研究中发现,当磁场增大时,合金的相变温度降低。最后,在马氏体相变温度和居里温度附近各得到了正、负磁熵变。     

Eu3＋离子掺杂纳米TiO2的制备及发光性能的研究

采用溶胶一凝胶法制备了TiO2和Eu3 离子掺杂的TiO2纳米材料,通过X射线衍射和荧光光谱分析对样品进行了表征.X射线衍射结果表明,少量稀土Eu3 离子的掺杂能有效抑制TiO2纳米颗粒的增长,进而提高晶体相变温度;荧光光谱研究表明TiO2:Eu3 体系中均能得到Eu3 离子特征发射光谱.随着Eu3 离子含量的增加,Eu3 离子的发光性能增强;并且Eu3 离子以Eu2(樟脑酸)3(1,10-菲咯啉)2有机配合物为前驱体掺杂到TiO2:Eu3 纳米晶体的发光性能优于以Eu(NO3)3·6H2O为前驱体制备的TiO2:EU3 纳米晶体.     

Al3+离子替代La0.67Ca0.33MnO3体系的结构和输运行为研究

系统研究了Mn位替代的La0.67Ca0.33Mn1-xAlxO3体系的结构和输运特性.结果表明,随Al3+替代含量的增加,在整个替代范围内,晶胞体积表现出单调减小的规律.而体系的电阻率急剧增加,绝缘体-金属转变温度TIM向低温方向移动,且与Al3+替代含量存在线性关联.对少量Al3+替代含量,在T＞TIM的高温区域体系的输运特性满足热激活模型,在T＜TIM的低温区域满足金属输运行为.这种输运行为随Al3+替代的变化特征,可从Al3+离子对Mn3+-O2--Mn4+双交换通道的破坏和所导致的晶格畸变方面给予解释, Al3+替代改变了电子的局域环境,进而影响到体系的输运行为.     

Ti掺杂对La0.67Ba0.33MnO3磁性和磁电阻影响

系统地研究了Ti掺杂对La0.67Ba0．33MnO3颗粒材料磁性、电性和磁电阻效应的影响，随着Ti含量的增加，材料的磁化强度和居里温度快速下降，电阻率急剧增大，电阻率的峰值逐渐向低温移动。Ti的掺杂对材料低温下低场磁电阻影响不大，主要是显著提高了材料的本征磁电阻。1％的Ti掺杂使材料的室温磁电阻得到显著增强，1T磁场下，室温磁电阻达到-8．4％，比未掺杂的La0.67Ba0．33MnO3材料增强了50％。     

Ca2SiO3Cl2∶Eu3+材料的发光特性

采用高温固相法合成了Ca2SiO3Cl2∶Eu3+红色发光材料。利用X射线分析了材料的晶体结构,其为四方晶系;在400nm近紫外光激发下,材料呈红色发射,主发射峰位于582、599、623、655和691nm,分别对应Eu3+的5D0→7F0、7F1、7F2、7F3和7F4特征跃迁;监测599nm最强发射峰,激发光谱覆盖200～450nm,主激发峰位于400nm。研究了Eu3+摩尔浓度对Ca2SiO3Cl2∶Eu3+材料发射强度的影响,结果显示,随Eu3+浓度的增大,强度先增大、后减小,Eu3+浓度为1%时,强度最大。引入Li+后,材料的发射强度进一步增大。     

基于Landau二级相变理论的磁热效应分析

将Landau二级相变理论应用于二级磁相变材料的磁热效应,建立了磁熵变与磁场的直接关系表达的理论模型。以La0.7Sr0.3MnO3为例,在居里温度附近利用该理论模型和麦克斯韦关系式计算了磁熵变ΔSM,并进行了对比。结果表明基于Landau理论的计算结果与利用传统方法的计算结果相符合。而根据Landau平均场理论,二级磁相变材料中居里温度TC和磁熵变ΔSM最大的温度Tpeak不一致,但在居里温度附近ΔSM与磁场的相关性ΔSM=kH^n表达的指数为n=2/3。     

Gd5Ge4的磁结构相变和磁玻璃行为的研究

通过对温度诱导和磁场诱导的磁化强度的测量和分析，证明了Gd5Ge4在低温范围存在从反铁磁到铁磁的一级结构相变，有典型的相分离特征。为了进一步说明Gd5Ge4的磁结构相变，对不同低温的磁场诱导的磁化强度进行了两次循环测量，结果显示Gd5Ge4在低温下磁化行为具有不可逆性和对温度的依赖性。同时对磁化强度的研究揭示了Gd5Ge4在低温时存在磁玻璃态。     

钙钛矿锰氧化物磁制冷材料的研究

简要叙述了磁卡效应的基本原理、钙钛矿化合物的晶体结构，对比了不同A、B位离子不同比例取代的钙钛矿化合物的磁熵变，并对其机理做了简要分析。     

LaFe_(11.4)Si_(1.6)B_y系列化合物的磁性和磁熵变

LaFe11.4Si1.6By(y=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)系列化合物,通过添加少量的B后,可以明显的缩短退火时间。晶格常数随着B含量的增加先减小后增大。该系列化合物的热滞很小,B的添加对其热滞几乎没有影响。在外加磁场变化为0～1.5T时,等温磁熵变的最大值从19.1J/(kg.K)(y=0)逐渐下降到7.1J/(kg.K)(y=0.5)。该系列化合物在B含量较低时,处于居里温度(Tc)之上,存在比较明显的场致变磁转变特性。随着B含量增加到0.5时,场致变磁转变特性明显减弱。     

Er2-xCexFe17金属间化合物的磁熵变特性研究

在氩气气氛中用熔炼法制备了Er2-xCexFe17(x=0,0.05,0.08,0.1,0.15,0.2,0.3,0.4)化合物,通过粉末X射线衍射和SQUID磁强计研究了样品的结构、磁性和磁熵变.结果表明,Er2-xCexFe17化合物具有Th2Ni17型六方结构,通过成分微调使其居里温度处在室温附近.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.当x=0.05～0.15时,Er2-xCexFe17化合物在2.0和5.0 T外场作用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.     

磁致冷材料的发展及研究现状

磁致冷作为一种新的制冷方式而受到的重视。评述了低温区和高温区的磁致冷工质材料的研究过程及现状,并指出多种成分的复合工质可实现宽温区磁致冷,稀土合金及具有巨磁阻效应的钙钛矿陶 材料可能是研究可实际应用的室温区磁致冷材料的新方向。     

室温磁致冷材料及技术的研究进展

本文简要介绍了磁致冷机的基本工作原理；回顾了室温磁致冷材料及技术的发展历史；概述了具有突破性的最新研究进展。最后本文指出了室温磁致冷的潜在市场及发展趋势。     

La0.8Pr0.2Fe13-xSix金属间化合物的晶体结构和磁熵变研究

通过X射线衍射和磁性测量等手段对所制备的金属间化合物La0.8Pr0.2Fe13-xSix(x=1.8,2.0)的结构和磁性进行了研究.结果表明,在1373K温度下,经过5天退火所得的金属间化合物La0.8Pr0.2Fe13-xSix(x=1.8,2.0)晶体均为单相立方NaZn13型结构;另当Si含量由1.8变为2.0时,引发了晶格体积收缩,居里点升高.当x=1.8时,该化合物在居里温度Tc为210K处具有大的磁熵变|ΔSM|,在0～1.5T的磁场下|ΔSM|max为10.43J/(kg·K).当x=2.0时,该化合物在居里温度Tc为226K处具有最大的磁熵变|ΔSM|, 在0～1.5T的磁场下|ΔSM|max为5.23J/(kg·K).大磁熵变来源于Tc处磁化强度的陡峭变化和Tc以上磁场诱发的巡游电子变磁性转变.