Cr掺杂对MnFe_(0.9)P_(0.5)Si_(0.5)化合物结构及磁性的影响

采用高能球磨法制备了Mn_(1.0)Fe_(0.9-x)Cr_xP_(0.5)Si_(0.5)(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.10(原子分数))和Mn_(1.0-x)Cr_xFe_(0.9)P_(0.5)Si_(0.5)(x=0,0.02,0.04,0.06,0.08(原子分数))两个系列化合物。利用X射线衍射和磁性测量技术研究了材料的晶体结构,磁性和磁热效应,研究结果表明:两个系列化合物均结晶为Fe_2P型六角结构,空间群为P62 m。通过调整Cr元素的掺杂量,可将该磁热材料的居里温度调节在155~375K范围。随Cr含量增加,化合物的最大磁熵变逐渐变小,但等温磁熵变随温度变化曲线的半峰宽变宽,相对制冷能力变大。     

Mn含量对Mn_(2-x)Sn_(0.5)Ga_(0.5) Heusler合金磁及磁热性能的影响

选用Mn基Heusler合金为研究对象,通过电弧熔炼和热处理制备样品,并用甩带法制成薄带形状。采用X射线衍射仪和振动样品磁强计等分析仪器测试样品的晶体结构、磁及磁热性能,分析Mn含量对材料晶体结构、磁和磁热性能的影响。结果表明,Mn_(2-x)Sn_(0.5)Ga_(0.5)合金在室温下为六方结构,在室温附近仅发生一次二阶磁性转变,无明显磁滞和热滞。居里温度和饱和磁化强度对Mn含量非常敏感,随着Mn含量升高,居里温度和饱和磁化强度均出现下降,由Mn~(1.2)Sn_(0.5)Ga_(0.5)的304 K和64.1 A·m~2·kg~(-1)分别降至Mn_2Sn_(0.5)Ga_(0.5)的262 K和46.7 A·m2·kg~(-1),这表明合金中的磁矩呈亚铁磁形态分布。由于没有磁滞和热滞,室温附近具有较大的工作温度区间,所以该材料在磁制冷领域具有很好的应用前景。     

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).     

LaDy_(0.1)Fe_(11.4)T_(0.1)Si_(1.5)(T=Mn,Fe,Co)合金的磁热效应

使用电弧炉熔炼制备了LaDy0.1Fe11.4T0.1Si1.5(T=Mn,Fe,Co)系列合金。XRD分析表明该系列合金具有NaZn13型立方单相晶体结构,空间群为Fm-3c。磁性测量表明:随着替代原子T原子半径的减小,合金的居里温度(TC)逐渐增大。在外场变化ΔB=1.5T时,该系列合金的最大磁熵变分别为12.3,25.0,11.4J/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)。     

Sn的加入对MnFe(P,Si)合金显微组织和磁性的影响

用高能球磨和固态烧结法制备了Mn_(1.3)Fe_(0.7)P_(0.5)Si_(0.5-x)Sn_x(x=0、0.02、0.04,原子分数)系列合金,系统研究了Sn的加入对合金显微组织、磁性和磁热效应的影响。结果表明,所有合金中都存在少量的(Fe,Mn)_3Si相,在含Sn的合金中,Sn原子并没有进入到Fe_2P晶体结构的晶格点阵位置,而是与Mn和Fe形成了Sn_2(Mn,Fe)相。Sn的加入也使合金中形成了2种成分的(Fe,Mn)_2(P,Si)相,导致样品在升温过程中出现2次铁磁-顺磁转变,对应为2个连续磁熵变峰,从而有利于合金磁制冷温区的扩展和制冷容量的提升。Mn_(1.3)Fe_(0.7)P_(0.5)Si_(0.5)合金具有优异的室温磁热效应,1.5 T磁场变化下的最大磁熵变为12.1 J/(kg·K),最大绝热温变为2.4 K,合金的热滞为3 K,Curie温度为273 K,可作为室温磁制冷的理想候选材料。     

球磨制备的La(Fe_(1-x)Co_x)_(11.2)Si_(1.8)化合物的相形成和磁热效应（英文）

将LaSi母合金和元素粉末混合,利用球磨工艺制备了La(Fe_(1-x)Co_x)_(11.2)Si_(1.8)(x=0,0.02,0.04,0.06)样品。在1423 K的温度下烧结30min,然后放入水中快速冷却,就可以获得几乎为NaZn_(13)型结构的单相化合物。磁性质的研究表明,样品的居里温度随着Co含量从x=0到x=0.06而提高,但是磁熵变减小。在0~1.5 T的外加磁场下,LaFe_(11.2)Si_(1.8)合金在其居里温度附近的最大磁熵变达到的6.5 J/kg,而x=0.06的样品的最大磁熵变约为2.1 J/(kg·K)。另外,球磨制备的样品还呈现了二级磁相变的特点,这对于磁热效应的应用非常有意义。     

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.     

Co1.2Mn0.8B化合物的磁性能与磁热效应

采用球磨和固相烧结相结合的方法制备了Co_(1.2)Mn_(0.8)B化合物,并对其晶体结构、磁性能和磁热效应进行了研究。结果表明,Co_(1.2)Mn_(0.8)B化合物的物相为Co_2B单相结构,具有CuAl2型体心正方晶体结构,空间群为I14/mcm;在居里温度TC=175 K附近,化合物发生了铁磁(FM)-顺磁(PM)二级磁相转变,热滞为0.7 K;Co_(1.2)Mn_(0.8)B化合物在外磁场0～5 T变化下的最大磁熵变ΔSM为1.17 J·(kg·K)~(-1),其对应的温度不随外场的变化而变化。     

MnCo_(0.95)Cu_(0.05)Ge合金的磁性及其磁热效应

采用真空电弧炉熔炼法制备MnCo_(0.95)Cu_(0.05)Ge合金,并分别利用X射线衍射和物性测量系统研究了其结构、磁性和磁热效应。室温下的X射线衍射数据表明,样品呈现六角(Ni_2In型)单相结构;随着温度降低,样品发生顺磁-铁磁二级相变,其居里温度T_C约为257 K。T_C以下样品呈现强铁磁性,这主要是由次晶格Mn-Mn原子间的交换作用引起的。在T_C附近,合金样品显示了巨大的磁热效应;当外加磁场变化为2、5和7 T时,最大磁熵变分别达到了4.49、10.19和13.64 J/(kg·K),相对应的制冷量分别为103.27、249.66和347.82 J/kg。     

MnFe(P,Si)一级相变热磁发电材料的制备与磁性研究

通过机械合金化和固相烧结方法,制备一系列MnFe(P,Si)一级相变化合物,并测定其结构、磁热性能及部分热力学性能。研究结果表明:MnFe(P,Si)系列化合物呈Fe_2P型六角结构,空间群为P-62 m,其中部分化合物存在少量Fe_3Si或Fe_5Si_3第二相。MnFe_(0.9)P_(0.5)Si_(0.5)呈单相Fe_2P型六角结构,由铁磁态到顺磁态(升温)和顺磁态到铁磁态(降温)的转变分别出现在Ttw=330K,Ttc=318K,其热滞ΔThys=12K。升降温相变较快,均在10K以内完成,说明相变是一级相变。在0~1.5T的外磁场中最大等温磁熵变-ΔS_(max)=18.6J/(kg·K);其比热容最高为(升温)C_p=1 571J/(kg·K),(降温)C_p=1 447J/(kg·K)。由此推断,MnFe_(0.9)P_(0.5)Si_(0.5)化合物符合热磁发电工作需求,是一种具有良好磁热性能的热磁发电候选材料。     

Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物的热滞与磁热效应

用机械合金化方法制备出了Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物。研究了Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物的结构、磁性和磁热效应。结果表明,该化合物形成了Fe2P型六角结构,空间群为P62m,化合物中存在少量的(Mn,Fe)3Si相。在居里点附近,随着温度的提高化合物发生了由铁磁到顺磁的一级相变过程。化合物的Curie温度为315K,热滞为4K。在1.5T磁场变化下,化合物的最大等温磁熵变为10.3J/(kg.K)。低成本的原料、简单的制备工艺、合适的Curie温度、较小的热滞和较大的磁熵变,使得Mn1.3Fe0.7P0.45Si0.55化合物有希望成为一种可应用的新型室温磁制冷材料。     

La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金及其氢化物磁热性能研究

采用工业纯原料感应熔炼制备出公斤级La_(0.6)Pr_(0.4)Fe_(11.4)Si_(1.6)B_(0.2)合金,经退火后通过吸氢处理提高其居里温度到室温附近。研究了在1373~1473 K温度下经不同时间和温度退火对合金微观组织结构的影响。实验发现在1473 K经30 h退火样品的居里温度为202 K,在0~1.5 T变化磁场下的最大磁熵变达8.1~8.6 J/kg·K。在0.13 MPa氢气压力下,经553 K吸氢5 h氢化处理合金的居里温度为320 K,最大磁熵变达7.7~8.0 J/kg·K。     

(Mn1-xFex)5Sn3合金晶体结构和居里温度

用粉末冶金法(磁场压制烧结)制备(Mn1-xFex)5Sn3(x=0.1～0.5)合金,对其晶体结构、居里温度进行研究。室温XRD分析表明,该系列合金均保持Mn5Sn3的InNi2型相结构,计算发现合金的晶格常数随着x量增大而减小。通过M-T曲线测量结果表明:居里温度TC在室温附近244～391K连续可调,且随着Fe含量的增加而提高,居里温度随成分近似呈线性变化;成分为(Mn0.70Fe0.30)5Sn3合金的居里温度为295K,在外加磁场为0～1.5T下,最大磁熵变约为0.87J·(kg·K)-1,是一种成本低廉的室温磁制冷候选材料。     

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。     

球磨制备的La(Fe1-xCox)11.2Si1.8化合物的相形成和磁热效应

将LaSi母合金和元素粉末混合,利用球磨工艺制备了La(Fe1-xCox)11.2Si1.8 (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06)样品。在1423K的温度下烧结30分钟,然后放入水中快速冷却,就可以获得几乎为NaZn13型结构的单相化合物。磁性质的研究表明,样品的居里温度随着Co含量从x=0到x=0.06而提高,但是磁熵变减小。在0-1.5T的外加磁场下,LaFe11.2Si1.8合金在其居里温度附近的最大磁熵变达到的6.5 J/kg,而x=0.06的样品的最大磁熵变约为2.1 J/kg K。另外,球磨制备的样品还呈现了二级磁相变的特点,这对于磁热效应的应用非常有意义。     

非化学计量比MnFe(P,Si,Ge)合金在低场下的磁热效应

通过XRD和磁性测量对非化学计量比MnFe(P,Si,Ge)合金的相组成和磁性进行了研究.XRD分析表明,所有样品都具有Fe2P型六角结构,主相为(Fe,Mn)2(P,Si,Ge),并存在少量的第二相(Fe,Mn)3(Si,Ge).过量的Mn和Fe都会使合金的Curie温度降低,由343 K(化学计量比)降低到294 K(过量Mn)和286 K(过量Fe);过量的Mn能减小热滞,而过量的Fe会使热滞增加;磁熵变也有所减小,在1.5 T的磁场下,最大磁熵变由5.2 J/(kg·K)(化学计量比)减小到4.9 J/(kg·K)(过量Mn)和3.8 J/(kg·K)(过量Fe).     

Y_2(Fe_(1-x)Ni_x)_(17)的磁性及其穆斯保尔谱线的研究

实验发现,三元化合物Y_2(Fe_(1-x)Ni_x)_(17)的居里温度T_c随镍含量x变化,当x=0.3时,居里温度呈现极值,T_c=625K。为了研究镍原子部分地替代铁原子后对磁性的影响,取不同镍含量的样品,用X射线测定了易磁化方向,并在高于70千奥斯特的强磁场下,测量了饱和磁化强度随镍含量x的变化。为了研究镍原子在此种晶体中是否有序分布在特定位置上,观测和对比了Y_2Fe_(17)和Y_2(Fe_(0.9)Ni_(0.1))_(17)的穆斯保尔谱线。根据所得的实验结果,分析了居里温度随镍含量变化的原因。     

LaFe11．5Si1．5By合金的磁热效应

LaFe11．5Si1．5By（y=0,0．1,0．2,0．3,0．4和0．5）系列合金,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含量的增加而逐渐增大。居里温度随着B的增加分别从183K升高到186K。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20．0J／kgK（y=O）逐渐下降到10．7J／kgK（y=0．5）。该系列化合物在B含量较低时,处于居里温度（R）之上则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。     

磁熵变化很大的La_(0.07)Bi_(0.05)Sr_(0.15)Ca_(0.1)Mn_(0.95)In_(0.05)O_3化合物

正Arwa Belkahla等人研究了La_(0.07)Bi_(0.05)Sr_(0.15)Ca_(0.1)Mn_(0.95)In_(0.05)O_3化合物的结构、磁性及磁热效应,基于不同温度下磁化强度同磁场强度的依从性,证明在310K附近出现铁磁→顺磁转变。外加磁场μ_0H=5T时,