Na^＋掺杂对钙钛矿La0．7Sr0．3-xNaxMnO3的结构及磁熵变的影响

采用溶胶-凝胶法制备了钙钛矿La0.7Sr0.3-xNa xMnO3(0.05≤x≤0.3)系列样品.结果表明:由于Na+离子半径(0.102 nm)小于Sr2+离子半径(0.127 nm),导致La0.7Sr0.3-xNaxMnO3(0.05≤x≤0.3)样品的结构随着Na+离子掺杂量的增加由正交向单斜转变.样品的晶胞参数a随x的增大而增大,而c随x的增大而减小,c/a随x的增加而减小;样品的形貌呈现不规则的颗粒状,中间还夹杂着棒状物;随着Mn4+与Mn3+摩尔比的增加,A位的平均离子半径减小及A位离子失配效应减小的共同影响下,当x≤0.2时,居里温度随着Na+离子掺杂量的增加而增加;当x＞0.2时,居里温度随着Na+离子掺杂量的增加而下降;由于Na+离子掺杂引起的容差因子的减小,晶格收缩、铁磁耦合变小,导致居里温度附近的最大磁熵变随x增加而减小.     

La0.77-xCa0.2SrxMnO3纳米颗粒的磁热效应

用溶胶-凝胶法制备了La0.77-xCa0.2SrxMnO3钙钛矿材料,实验结果表明掺入少量Sr可显著调节样品的居里温度Tc至室温(由236 K提高至300 K),同时样品保持了较大的磁熵变.在1 T外场下,x=0.06的样品最大磁熵变2.32 J·kg-1K-1,Tc为271 K.该系列样品低磁场下在室温附近具有较大的磁熵变,可作为室温磁制冷材料.     

热加工条件对La0.67Sr0.20Cu0.10□0.03MnO3材料居里温度的影响

采用溶胶-凝胶(sol-gel)法制备了名义组分为La0.67Sr0.20Cu0.10□0.03MnO3(口代表阳离子空位)的多晶样品母体粉体材料,在400℃下氢气环境中对母体材料进行还原处理.在不同温度下于空气中烧结不同时间得到系列块体样品.研究了热加工条件对粉体以及块体样品居里温度的影响.结果表明,发现粉体样品和块体样品的居里温度相差不多,但是随着温度的降低,块体样品的比磁化强度迅速增大,粉体样品的比磁化强度却增加缓慢;与块体样品相比,粉体样品的比磁化强度随温度降低而增加缓慢的主要原因是粉体样品晶粒小,晶粒表面原子占原子总数的比例大,而表面原子的结合较弱.     

B掺杂对La-Fe-Si合金微观结构及磁热效应的影响

研究了小剂量B元素的掺杂及热处理对La-Fe-Si快淬条带微观结构及磁热性能的影响。结果表明:B的掺杂促进了La(Fe,Si)_(13)相的形成,相比于未掺杂B的La-Fe-Si合金,La-Fe-Si-B合金在热处理前就已经获得较多的相,当B的掺杂量为0.08,快速凝固过程中获得的La(Fe,Si)_(13)相的相对含量最多。B的掺杂有利于快速凝固过程中微观组织结构的细化,这些细化的微观组织缩短了热处理过程中进行包析反应(α-Fe+LaFeSi→ La(Fe,Si)_(13)的元素扩散路径,有利于快速反应生成La(Fe,Si)_(13)相。在热处理过程中,B的掺杂优化了合金的微观组织结构,与没有掺杂B的La-Fe-Si合金相比,其居里温度和磁热效应得到提高。当B的掺杂量由0增加到0.08,合金快淬条带的居里温度由210K提高到233K,最大等温磁熵变由5.47J/kg·K提高到9.40J/kg·K。     

Ce掺杂对Gd磁热性能的影响

理论计算表明：少量Ce的加入对Gd最大磁熵变的影响较小。对试样Gd100-xCex(X=1、1．4、2．2、5)的测试结果表明：在一定成份范围内，Ce元素的加入使Gd的居里温度呈线性降低；Ce的加入一定程度上降低材料绝热温变的峰值，但降幅不大，绝热温变的峰值对Ce含量的增加并不敏感。     

RE对（Gd1-xREx）5Si4合金晶体结构及居里温度的影响

用真空电弧熔炼制备（Gd1-xREx）5Si4（x=0．1，0．2，0．3，0．35）和（Gd1-xHox）5Si4（x=0．05，0．15，0．25）系列合金，在950℃下168h的真空热处理后，对其晶体结构、居里温度进行了研究。室温XRD分析发现该系列合金仍保持Gd5Si4的Sm5Ge4正交型结构，采用Rietveld法分析计算发现合金晶格常数随着X量的增加而逐渐减小。试样M-T磁化曲线测量结果表明：居里温度瓦在336K～260K连续可调，改变RE的含量可以得到不同的居里温度Tc;Tc近似呈线性变化，由此得出估计（Gd1-xREx）5Si4（RE=Dy，Ho）的Tc的计算公式。     

Mn1.2Fe0.8P0.48Six化合物的结构和磁热效应

对Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.52和非化学计量比Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.49化合物的物相与磁热效应(MCE)进行了研究。结果表明:两种化合物均为Fe2P型六角结构(空间群为P-62m),化合物中含有少量的(Fe,Mn)3Si第二相。当Si的含量x由0.52降到0.49时,化合物的居里温度由268K升到282K,而Si含量的变化对化合物的热滞没有明显的影响。Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.52和Mn1.2Fe0.8P0.48Si0.49化合物在外磁场变化为0~1.5T下的最大磁熵变分别为11.7J/kg·K和9.0J/kg·K。低成本的原料、较大的磁熵变使得Mn1.2Fe0.8P0.48Six化合物成为一种理想的室温磁致冷材料。     

La_(0.8)Sr_(0.2)Ga0.8Mg_(0.2-x)Co_xO_(3-δ)电解质材料的合成和表征（英文）

分别采用甘氨酸硝酸盐法(GNP)和固相法(SSR)分别制备了La0.8Sr0.2Ga0.8Mg0.2-xCoxO3-δ(x=0.05,0.085,0.1),简称LSGMC并通过容忍因子和平均电负性差计算得出LSGMC电解质材料能够形成一种稳定钙钛矿结构。LSGMC电解质材料的非化学计量值随着Co含量的增加而不断增加,显示出随Co含量增加吸附在LSGMC晶格中的氧减少。固相法制备的LSGMC电解质材料比甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料要致密,而甘氨酸硝酸盐法制备的LSGMC电解质材料粉末分布范围要窄一些。制备的LSGMC电解质材料具有优良的电导率,在800和750℃分别达到0.217和0.193 S/cm。     

La_（0.85）K_（0.15）MnO_3多晶纳米颗粒磁制冷材料的制备

采用非晶态多核配合的方法在800℃制备出La0.85K0.15MnO3纳米颗粒,用XRD、HRTEM和PPMS等手段对纳米颗粒的微观结构和磁性能进行研究。XRD和ED分析表明,所有样品都具有单相钙钛矿结构;样品的M-T曲线研究结果表明,La0.85K0.15MnO3纳米颗粒的居里温度TC为242.65 K。     

杂质对Gd5（SixGe1-x）4 （x≈0.5）合金结构与磁熵变的影响

采用纯度分别为99.94%和99.2%的稀土金属Gd,配制了Gd5Si1.9Ge2.1和Gd5Si1.72Ge2.28两组合金,研究杂质对Gd5（SixGe1-x）4合金磁熵变的影响原因。粉末衍射结构分析表明，所研究的合金中都有Gd5Si2Ge2相，而采用低纯Gd配制的Gd5（SixGe1-x）4合金中还出现了明显的Gd5（Si，Ge）3相。磁性测量表明，杂质不改变合金中主相的居里温度，即没有改变合金中主相磁性原了的相互作用，但由于低温反铁磁性Gd5（Si，Ge）3相对室温Gd5Si2Ge2相的磁熵变没有贡献，导致Gd5（Si，Ge1-x）4合金在室温附近的磁熵变下降。     

La（Fe_（1-x）Co_x）_（13-y）Si_y合金的相结构及磁热性能

通过电弧熔炼的方法制备了La（Fe1-xCox）13-ySiy（x=0.06,0.07;y=1.1,1.2）合金,将铸态合金进行了120h的退火处理,退火温度1373K。用XRD分析了合金的相组成,并用SEM、TEM分析了合金的微观组织结构。用超导量子干涉磁强计和磁热效应直接测量仪研究了合金的磁性能。结果表明,120h热处理合金的主相为NaZn13型结构,呈岛状分布的少量α-Fe杂质相随着替代元素Co、Si含量的增加而减少,元素替代明显促进了合金在热处理过程中NaZn13型主相的生成。合金的居里温度Tc和绝热温差ΔTab随替代元素的增加表现出规律变化。研究表明,通过改变替代元素含量可在退火时间少于一周的情况下得到具有较大制冷能力的室温磁致冷材料。     

烧结温度对La_(0.6)Ca_(0.4)MnO_3结构、磁性和磁致热效应的影响(英文)

研究了烧结温度对La0.6Ca0.4MnO3的结构、磁转变和磁熵的影响。观察表明,该化合物属于具有Pnma空间群的斜方晶系结构,不含任何杂质。研究烧结温度对居里温度(TC)的影响,发现提高烧结温度,TC稍有增大。磁致热效应研究显示,随着烧结温度的变化,磁熵会发生显著的变化。在外加磁场为3 T、烧结温度为1300°C时,相对冷却能(RCP)为89 J/kg。因此,该化合物可以考虑作为在室温附近或低于室温的潜在磁制冷材料。     

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。     

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.     

氮原子对LaFe11.58Si1.42化合物的晶体结构和磁热效应的影响

在充有高纯氮气的石英管中对具有NaZn13型相结构的LaFe11.58Si1.42化合物进行了氮化处理,并对氮化样品的晶体结构和磁热效应做了系统研究。结果表明,对LaFe11.58Si1.42样品进行氮化处理时,压强是一个非常重要的参数。在氮化压强较低的条件下,可以通过提高氮化温度使样品氮化效果明显。间隙原子氮的进入导致样品晶胞体积膨胀,居里温度升高。样品的Arrott曲线表明,磁转变由一级相变逐渐变为二级相变。吸氮使样品的磁熵变减小。     

Gd3+xAl2-x系合金的晶体结构和磁熵研究

采用真空高频磁悬浮炉制备Gd3+xAl2-x(x=0,0.1,0.2,0.3)合金。通过Gd对Al的部分替代,研究了Gd元素微量替代对Gd3Al2合金结构和磁熵的影响。实验结果表明,Gd3+xAl2-x系合金的结构与Gd3Al2相同;随着Gd含量的增加,Gd3+xAl2-x系合金的居里温度和磁熵发生了变化,这说明Gd对Al的部分替代改变了Gd3Al2合金的磁热效应。     

Mn掺杂对BST／SBN复相陶瓷相组成和结构的影响

利用传统氧化物烧结方法制备了掺杂Mn的BST／SBN复相陶瓷，采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜详细研究了Mn掺杂对复相陶瓷的相组成和微观结构的影响。结果表明，掺杂Mn对钙钛矿和钨青铜两相共存没有影响：Mn以Mn^3＋的形态在两相中固溶，与钙钛矿相形成间隙固溶体，而与钨青铜相形成置换固溶体：随着Mn掺量增加，钙钛矿相的相对含量逐渐增高，而钨青铜相的含量则降低：掺杂适量的Mn有利于抑制钨青铜相的晶粒异常长大并提高复相陶瓷的致密度。     

LaY0.1Fe11.4T0.1Si1.5（T=Cr,Mn,Fe,Co,Ni）合金的磁热效应

用电弧熔炼法制备了LaY0.1Fe11.4T0.1Si1.5(T=Cr,Mn,Fe,Co,Ni)系列合金。室温XRD分析与SEM成分分析表明,该系列合金中除存在一个明显的杂相峰(富La相,P4/nmm)和α-Fe相外,主相为NaZn13型立方相。除T=Cr外,Fe位原子替代使合金的晶格常数随着替代原子T的原子半径的减小而减小。磁性测量表明,该系列合金除T=Mn以外,随着替代原子T的原子半径减小,合金的居里温度(TC)有增加的趋势。在外磁场变化ΔB=1.5T时,利用Maxwell方程计算得出,该系列合金磁熵变最大值分别为5.1,13.0,20.7,12.7和7.4J·kg-1·K-1。由此可以看出,T=Fe时合金的磁熵变最大值最大,且该系列合金的磁熵变峰值随着外磁场增加向高温区不对称展宽;TC以上磁场引起的变磁转变是磁熵变峰值不对称展宽的原因。     

烧结温度对莫来石刚玉复相材料微观结构的影响

以铝型材厂阳极氧化废渣和粘土为主要原料研制莫来石刚玉复相材料，探讨不同烧结温度对复相材料的影响，分别采用XRD和SEM表征样品的晶相结构和显微结构。结果表明烧结温度可显著改变样品中晶相的组成和各晶相的相对含量；各样品主要存在莫来石固溶体相和刚玉相两种结晶相，其中莫来石固溶体为主晶相，在不同温度下有两种组成（Al4.544Sil．456O9.728和Al4.59Si1.41O9.70）：随烧结温度的升高，莫来石含量逐渐增多，至1650℃，试样中莫来石含量为100％。扫描电镜下莫来石呈针柱状交织，晶体发育良好，预示得到的材料具有良好的宏观力学性能。     

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.