Y2(Fe1-xSix)14B的中子衍射研究

Nd₂Fe₁₄B是一种磁能积很高的优良的永磁材料,但在实用上稍嫌它的居里温度低了一点。为了提高它的居里温度,人们曾用某些元素替代其中的一些铁作了尝试。文献[9]及我们最近的实验表明:用硅代替部分铁之后,材料的居里点都获得了提高。本文用中子衍射法研究了Si在Y₂Fe₁₄B中的占位情况,以了解Si对磁性能产生的影响。中子衍射的结果表明:Si择优地占据c,j₁及k₂晶位。最后,用磁交换作用对结果进行了讨论。 关键词：     

Si对Nd_2Fe_(14)B四方相结构和磁性的影响

本文对Si加入Nd_2Fe_(14)B四方相后所形成的合金相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Si加入Nd_2Fe_(14)B四方相后并不破坏它的结构(Si的含量可达B的两倍),而形成Nd_2(Fe,Si)_(14)B赝三元金属间化合物。随着Si含量的增加,晶格常数和饱和磁化强度随之减小,但居里温度则随之增加。Si的加入,并不改变Nd_2Fe_(14)B的室温各向异性的方向和大小,但对低温下的各向异性影响很大,使易磁化锥面与c轴的夹角增大。     

Fe_3Si在低温下的自旋波研究

用中子相干非弹性散射测量了Fe_3Si在14K的自旋波色散关系。从自旋波二次方色散关系得到低温下自旋波劲度系数D_0=270meV·A~2。用Heisenberg模型可进一步导出Fe_3Si的有效交换积分J_(eff)。从磁化强度的温度依赖关系也获得了一个自旋波劲度系数D_m(O)。从两种不同方法获得的劲度系数的比较中发现在Fe_3Si中可能存在着Stoner激发,与早先工作相联系,本文还给出了从14K直到居里温度自旋波劲度系数D的温度依赖关系。     

Nd_2(Fe,Si)_(17)合金的结构与磁性

本文对Nd-Fe-Si三元系富铁区域相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Nd-Fe-Si三元系富铁区域(Fe>40at％), 除出现NdFe_2Si_2三元金属间化合物外(Si>20at％),同时只出现Nd_2(Fe,Si)_(17)赝二元金属间化合物,其中Si取代9d位的Fe原子,而不能形成类似于Nd_2Fe_(14)B的三元金属间化合物,Si取代Nd_2Fe_(17)中的9d位Fe原子后,使晶胞体积缩小;使饱和磁化强度减小;同时使Fe次晶格的铁磁相互作用增强,导致居里温度增高;还使得Fe次晶格的易面各向异性减弱,造成室温下各向异性场减小。     

R_(13)Fe_(74)Si_(13)三元合金的结构与磁性

本文对R_(13)Fe_(74)Si_(13)(R=Ce,Pr,Nd,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Y)三元合金的结构和磁性进行了研究。结果表明,R_(13)Fe_(74)Si_(13)的主相为R_2(Fe_(0.85)Si_(0.15)_(17)赝二元金属间化合物,而不出现类似于R_2Fe_(14)B的三元金属间化合物。Si原子可能择优取代R_2Fe_(17)中的Fe原子(Th_2Zn_(17)中的9d位或Th_2Ni_(17)中的6g位)。R_(13)Fe_(74)Si_(13)的居里温度比相应的R_2Fe_(17)有所提高。观察了R_(13)Fe_(74)Si_(13)的饱和磁化强度以及室温下的各向异性。本文还从多晶样品磁矩变化模型,根据提拉样品法的低温测量结果,初步定性地分析了R_(13)Fe_(74)Si_(13)低温下磁结构的变化。     

R_2(Fe_(1-x)Al_x)_(14)B的内禀磁性和永磁性能(R=Nd和Y)

本文研究了Al在R_2(Fe_(1-x)Al_x)_(14)B多元合金中的固溶度(R=Nd和Y),当x<0.1时,可形成四方结构。研究了在此类合金中,饱和磁化强度、居里温度、磁晶各向异性等内禀磁性,以及矫顽力和磁能积等永磁性能随Al含量的变化。发现以Al代换Fe时,使铁次点阵的磁晶各向异性出现极值;同时以Al代换Fe时,可使磁体的矫顽力显著提高。以Co和Al同时对Fe进行代换,制造成分约为Nd_(16·5)B_7(Fe_(1-x-y)Al_xCo_y)_(76.5)的磁体,既可提高居里温度,又可提高矫顽力,从而可以改善具有高磁能积磁体的温度性能和减少磁体的总损失。     

Pr_2(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(14)B磁结构的中子衍射研究

本文报道用中子衍射测定的含硼稀土过渡族金属间化合物Pr_2(Fe_(0.8)Co_(0.2))_(14)B的晶体结构与磁结构。将中子三轴谱仪用作二轴粉末衍射仪,在室温测该化合物粉末样品的中子衍射强度,用轮廓精化法弥合衍射数据。该化合物属Nd_2Fe_(14)B类四方结构,α=8.8110A,c=12.2307A。设Pr,Fe和Co原子磁矩间为铁磁耦合,同一晶位的Fe,Co原子磁矩相等,存在沿c轴的易磁化方向,得到两个非等效Pr原子晶位Pr4f和Pr4g的磁矩1.2μ_B和1.4μ_B,和六个非等效铁族原子晶位T16k_1,T16k_2,T8j_1,T8j_2,T4e和T4c的磁矩2.2,2.1,1.9,3.1,1.6和1.0μ_B。Co原子在六种非等效晶位上的分布是平均的、等几率的。     

高压下非晶Fe_(82)Si_4B_(14)合金的晶化

研究高压对非晶Fe_(82)Si_4B_(14)合金晶化过程的影响,给出常压下与77kbar下的时间-温度-变态图(即T-T-T图)。结果表明:合金晶化温度的压力梯度值随晶化进行的时间长短而改变。常压下晶化时,bcc-Fe(Si)固溶体相先形成;77kbar下晶化时,DOe型Fe_3B与bcc-Fe(Si)固溶体相同时出现。     

R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)磁晶各向异性常数K_1,K_2随温度的变化

本文在1.5—300K温度范围内测量了R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)各向异性常数K_1,K_2和各向异性场H_A随温度的变化。同时用单离子模型计算了Pr~(3 )离子对Pr_2Fe_(14)B磁晶各向异性的贡献,得到与实验值半定量符合的结果。     

非晶态合金Fe_(83)B_(17)和Ni_(64)B_(36)结构的研究

本文叙述了用偏振中子衍射方法对Fe_83B_17非晶合金和中子衍射方法对Ni_64B_36非晶合金的结构研究。由实验数据计算了每种合金的偏干涉函数(PSF) S_(ij)(Q),和偏简约径向分布函数G_(ij)(r)。并得到原子短程结构上的各项参数。在此基础上,讨论了这一类非晶态合金的结构模型,计算了其一种模型简单单元的中子衍射散射强度,并和实验所得的结果作了比较。     

赝二元化合物Dy(Fe_(0.9)M_(0.1))_2(M=B,Al,Ga)的磁性研究

研究了赝二元化合物Dy(Fe_(0.9)M(0.1))_2(M=B,Al,Ga)的磁性。M对Fe的置换,使居里温度下降,Fe原子的磁矩改变。矫顽力随温度的降低,增加很快,增加的幅度与M有关。磁化强度的温度关系,在磁场小于临界值时,出现反常和热磁效应。用Fe原子局域环境的变迁和低温下内禀磁硬度的急剧增加,解释了上述现象。     

非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)合金的相干交换散射效应

用四探针法在1.5—300K温度范围测量了非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)(x=0,2,7,10,13,16和20)合金的电阻率与温度的关系。观察到所有样品在其居里温度附近都呈现出电阻率极小值。对这一实验结果用相干交换散射模型作了定性解释。     

非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)合金的相干交换散射效应

用四探针法在1.5—300K温度范围测量了非晶态Fe_(90-x)Cr_xZr_(10)(x=0,2,7,10,13,16和20)合金的电阻率与温度的关系。观察到所有样品在其居里温度附近都呈现出电阻率极小值。对这一实验结果用相干交换散射模型作了定性解释。     

快淬(Er_(l-x)Sm_x)_2Fe_(17)C_y化合物的结构与磁性

用快速急冷方法制备了(Er_(1-x)Sm_x)_2Fe_(17)C_y(x≤0.8,1.5≤y≤2.5)化合物,它们具有菱方Th_2Zn_(17)型结构,并且在高温是稳定的。与相应的不含C的(Er_(1-x)Sm_x)_2Fe_(17)化合物比较,当C含量y=2.5时,引起单胞体积增加～6.3％,居里温度增加约330—360K,并使室温饱和磁化强度显著提高。当y≥1.5时,含Sm样品在室温时均显示出轴各向异性,(Er_(0.2)Sm_(0.8)_2Fe_(17)C_(1.5)化合物的室温各向异性场H_α=8T。     

La(Fe,Si)_(13)化合物的居里温度机制

NaZn13型La(Fe,Si)13化合物随Si含量增加,相变性质由一级过渡为二级,化合物晶胞体积收缩,饱和磁化强度降低,居里温度升高.其居里温度与晶胞体积之间的关系不能用Bethe-Slater曲线给出合理的解释.本文利用添加间隙原子碳调节La(Fe,Si)13化合物晶胞体积和居里温度的方法,系统研究了该化合物居里温度与晶胞体积之间的关系.结果发现二者之间的变化规律遵循Jaccarino-Walker模型,即仅有5%甚至更少的3d电子被认为是真正的巡游电子,其余的3d电子仍是局域的.以极化的巡游电子为媒介,局域电子之间产生类似于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida的长程相互作用,相互作用的符号和大小与距离呈周期性震荡.随Si含量的增加,La(Fe,Si)13化合物巡游电子数目增加,化合物的居里温度由晶胞体积和巡游电子的浓度共同决定.     

(Fe_(0.1)Co_(0.55)Ni_(0.35))_(78)Si_8B_(14)金属玻璃的晶化过程及压力的影响(Ⅰ) 晶化时的相析出过程

用X射线衍射法研究了(Fe_(0.1)Co_(0.55)Ni_(0.35))_78Si_8B_(14)金属玻璃在常压下及20kbar高压下晶化过程中的析出相及析出过程。结果表明在上述压力下晶化过程都分成两个阶段,分别对应于初级晶化和共晶晶化。在常压下,初级晶化时析出fcc-Co晶体,而共晶晶化对应着Ni_(31)Si_(12)和(FeCoNi)_3(SiB)相的析出。随着回火温度的增高或时间的延长,(FeCoNi)_3(SiB)相逐渐转变为(FeCoNi)_(23)B_6相。20kbar高压下的晶化析出过程与常压下不同的是:提高了晶化温度,在共晶晶化阶段出现了Co_2B相。此外,压力还阻止(FeCoNi)_(23)B_6相的形成。从热力学和动力学的角度讨论了压力对金属玻璃晶化过程的影响。     

冲击波诱导Nd_2Fe_(14)B磁相变的理论计算研究

根据Nd2Fe14B的冲击加载实验,计算了3.3—7.2 GPa压力范围内冲击波阵面上压力与温度的关系.基于分子场理论,引入压力等效场,改进了双亚点阵理论模型,并分析了在不同温度和压力下Nd2Fe14B的磁性转变机理.计算了压力对Nd2Fe14B磁致伸缩系数、磁化率、磁化强度以及居里温度的影响,给出了Nd2Fe14B发生铁磁–顺磁相变的压力和温度判据.计算结果表明:压力使Nd2Fe14B的居里温度逐渐向低温区转移,当压力从0 GPa增加到1.15 GPa时,居里温度从584 K降至292 K;随着压力的增加,Nd2Fe14B的磁化强度不断下降,且临界去磁压力随温度的升高呈下降趋势;在3.3—7.2 GPa压力范围内,Nd2Fe14B发生了铁磁-顺磁相变.     

非晶Nd_3Fe_(81)B_(16)合金的晶化及其对磁性和Mssbauer谱的影响

本文报道利用单辊方法制备的非晶Nd_3Fe_(81)B_(16)合金的晶化及其对磁性和Mossbauer谱的影响。发现在非晶Fe_(81)B_(19)合金中用3at％Nd取代B,使非晶Fe_(81)B_(19)合金的晶化温度提高88℃。在适当的退火条件下晶化后样品在室温下的磁性是:σ_2=189emu/g,σ_r/σ_5=0.7,_iH_c=2.15kOe,B_r≈12kG,_bH_c=2kOe,(BH)_(max)≈8MGOe。与目前广泛使用的六角铁氧体相比,_bH_c相近,但B_r和(BH)_(max)远比六角铁氧体高。这种材料仅含有少量的Nd,因此可能开发为一种新的廉价永磁材料。本文对少量Nd的添加对非晶FeB合金的晶化温度,磁性和Mossbauer谱的影响进行了讨论。初步探讨了高矫顽力的来源,认为它的磁化和反磁化过程可以用畴壁钉扎理论解释。     

过渡族元素对非晶态Nd_(15)Fe_(79)B_6合金磁性的影响

本文讨论了用熔态急冷法制备的非晶态Nd_(15)Fe_(79)B_合金中,掺杂Nb,V,Cr,Mn,Co,Ni和Cu等元素后,对磁矩、居里温度及晶化温度的影响。还用穆斯堡尔谱估计了掺杂后样品内场的变化,并作了合理的解释。     

Si对Nd2Fe14B四方相结构和磁性的影响

本文对Si加入Nd₂Fe₁₄B四方相后所形成的合金相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Si加入Nd₂Fe₁₄B四方相后并不破坏它的结构(Si的含量可达B的两倍),而形成Nd₂(Fe,Si)₁₄B赝三元金属间化合物。随着Si含量的增加,晶格常数和饱和磁化强度随之减小,但居里温度则随之增加。Si的加入,并不改变Nd₂Fe₁₄B的室温各向 关键词：