Si和Nb对Fe3Al合金基体和缺陷中价电子密度的影响

通过测量二元Fe₃ Al以及含Si或Nb的Fe₃ Al合金的正电子寿命谱参数 ,计算了合金基体和缺陷处的价电子密度 .结果表明 ,Fe₃ Al合金基体的价电子密度较低 ,当Al和Fe结合成Fe₃ Al时 ,Al原子提供价电子与Fe原子的 3d电子形成局域的共价键 .Fe₃ Al合金中金属键和共价键共存 .Fe₃ Al合金晶界缺陷处价电子密度很低 ,键合力较弱 .在Fe₃ Al合金中加入Si,合金基体和晶界处的价电子密度均降低 ,晶内和晶界处的金属键结合力都减弱 .Si的加入使合金变得更脆 .在Fe₃ Al合金中加入Nb降低了合金中的有序度 ,使晶界缺陷处价电子密度升高 ,金属键结合力增强 .但由于Nb的原子半径比Fe大 ,它取代Fe后晶格发生畸变 ,体积增大 ,导致合金基体的价电子密度降低 ,基体的金属键结合力减弱 .     

铸铁的价电子结构及元素石墨化行为的判据

计算了常用合金元素在铸铁相中的价电子结构.取相结构中最强共价键的键能为结构形成因子“S”,揭示了合金元素原子的电子结构与平衡凝固、非平衡凝固及石墨化的关系.以石墨的结构形成因子及渗碳体最强共价键上的n_A为临界值,提出了合金元素石墨化行为的判据.将此判据用于常用的合金元素,发现理论与实际符合得极好.     

Ni81Fe19/Al2O3/NixFe1-x结的隧道平面Hall效应

Ni₈₁Fe₁₉/Al₂O₃/Ni_xFe_100-x三层结的隧道平面Hall(TPH)效应与单层膜和二层结的一般平面Hall效应不同 .这效应涉及自旋极化传输 ,故TPH电压与两铁磁层内磁矩的夹角相关 .并报道了铁磁层的成分、磁特性以及绝缘势垒层的厚度等对TPH效应的影响 .     

由Nd2Fe14B的晶体结构直接给出其价电子结构的分析

本文根据Herbst报道的Nd₂Fe₁₄B晶体结构资料,用余瑞璜的固体与分子经验电子理论中的键距差方法,直接给出了晶体价电了结构。得出在Nd₂Fe₁₄B晶体中处于各种晶位的各类元素的杂阶:B(g)-6,Nd(f)-1,Nd(g)-1,Fe(c)-A15,Fe(e)-A13,Fe(j₁)-A10,Fe(j₂)-C3,Fe(k₁)-A7,Fe(k₂)-A8和相应共价键络;最强键为n₃=0.5819。根据价电子结构计算了各类铁原子周围的电荷分布,通过含Fe原子的水平平面上、下两侧电荷分布的比较,分析了Fe的原子磁矩指向C方向的原因。指出j₂晶位上的Fe原子具有大的原子磁矩(计算值为m^3d)=3.4587_μB,实验值m=3.32_μB)的原因是近邻稀土原子的影响和该原子晶位具有较大结构体积。     

Gd-Fe-Ti三元系室温截面图和晶体结构

本文用X射线衍射方法研究了Gd-Fe-Ti三元系室温截面图.Gd-Fe-Ti三元系有二个三元化合物,即GdFe₁₁Ti和GdFe₉Ti₂。GdFe₁₁Ti的空间群为 I4/mmm,Z=2,属 ThMn₁₂型结构,其点阵常数 a=0.8522nm,c=0.4790nm,c/a=0.562;其计算密度为7.82g/cm³,实测密度为7.84g/cm³.Curie温度为349℃.GdFe₉Ti₂的空间群为P4/mbm,Z=2,属Ce(Mn_0.55Ni_0.45)₁₁型结构,其点阵常数a=0.8245nm,c=0.4832nm,c/a=0.586;其计算密度为7.64g/cm³,实测密度为7.6g/cm³.     

Nd-Fe-B(B≤50at.％)三元系相图的研究

本文用X射线衍射、热学分析、磁性测量等手段研究了Nd-Fe-B(B≤50at.％)三元系相图,主要结果如下:1.重新测定了Nd-Fe二元系相图,确证NdFe₂相是不存在的。2.测定了Nd-Fe-B(B≤50at.％)三元系室温横截面。在该三元系中存在三个化合物:Nd₂Fe₁₄B,Nd₈Fe₂₇B₂₄,Nd₂FeB₃。 指出:在未经退火的Nd-Fe-B三元母合金中,存在有过冷液相(非晶)的可能性。实用Nd-Fe-B新型永磁合金,由三相构成,主相为Nd₂Fe₁₄B,次相为Nd和Nd₈Fe₂₇B₂₄。3.测定了Fe₉₄B₆-Nd₁₂Fe₈₂B₆-Nd_33.5Fe_60.5B₆和Nd₂Fe₁₇-Nd₂Fe₁₄B-Nd₈Fe₂₇B₂₄纵截面。指出:在制备Nd-Fe-B三元永磁合金时,最高烧结温度不得高于1100℃,而后热处理的温度在600℃左右为宜。4.研究了Nd₂Fe₁₄B,Nd₈Fe₂₇B₂₄的结构和Nd₂Fe₁₄B的单相区。Nd₂Fe₁₄B为四方晶系,a=8.800,c=12.190,z=4,空间群为P4₂/mnm,X射线密度D_X=7.60g/cm³,测量密度D_O=7.50g/cm³。在测量精度范围内,观测不到Nd₂Fe₁₄B有单相区存在。Nd₈Fe₂₇B₂₄为四方晶系,a=7.12,c=27.40,z=2,D_X=7.01g/cm³,D_O=7.00g/cm³,可能的空间群为P4₂/n。5.在实验的基础上,讨论了Nd₂Fe₁₄B的热稳定性,并对制备Nd-Fe-B永磁合金的粉末冶金工艺提供了解释。     

小角X射线散射确定非晶合金的三个激活能

应用小角X射线散射技术(SAXS)确定了Cu₇₃Sn₆Ni₆P₁₅非晶合金在温度区间443—473K范围内的晶化激活能E_c=210kJ·mol~(-1),晶体成核激活能E_n=238kJ·mol~(-1)和晶体长大激活能E_g=140kJ·mol^-1,并分析讨论了三者的关系。文中指出确定晶体长大激活能的正确方法是使用晶体体积长大速度,使用了新的校正回火非晶合金小角X射线散射强度背底误差的方法。     

Pr-Fe-B三元系

本文用X射线衍射和差热分析等方法测定了B<48at％的Pr-Fe-B三元系室温截面图、Pr-Fe二元系相图、Pr-Fe-B三元系6at％B(Pr<60at％)的垂直截面图和与永磁相Pr₂Fe₁₄B相关的若干赝二元系Fe-Pr₂Fe₁₄B-Pr,Pr₂Fe₁₇-Pr₂Fe₁₄B-Pr₂Fe₇B₆,Fe-Pr₂Fe₇B₆的垂直截面图.永磁相Pr₂Fe₁₄B是包晶反应L+γ-Fe?Pr₂Fe₁₄B的产物,包晶温度在1,145℃,相应的液相线温度约为1,298℃.Pr₂Fe₁₄B与Pr,Pr₂Fe₁₇,Pr₂Fe₇B₆形成共晶反应,其共晶温度分别为676℃,1,085℃和1,100℃.     

Pd41Ni10Cu28P21大块非晶合金结构与晶化过程

采用水淬的方法获得了Pd₄₁Ni₁₀Cu₂₈P₂₁大块非晶合金 .结果表明 ,这一合金体系具有很强的玻璃形成能力 ,其约化的玻璃转变温度T_rg为 0 .71 4.结构分析显示 ,Pd₄₁Ni₁₀Cu₂₈P₂₁非晶合金比以往所报道的Pd₄₀Ni₄₀P₂₀ 非晶具有更接近于“冻结”液态的密堆积结构 .非晶的晶化实验表明 ,晶化初期多种晶相同时结晶析出 .低于 71 0K退火非晶样品 ,亚稳相形成 ,继续提高退火温度亚稳相消失 .此外 ,从热力学和动力学角度就Cu部分替代Ni对合金的玻璃形成能力的影响进行了探讨     

1∶12型氮化物NdFe10.5Mo1.5Nx的磁畴结构

运用磁力显微镜 (MFM) ,首次观测到 1∶1 2型NdFe_10.5Mo_1.5 合金在氮化处理前后磁畴结构的变化 .结果表明 ,氮化处理前 ,合金样品表面层呈现复杂而细微的波纹畴结构 .吸氮后 ,随着单轴磁晶各向异性常数K₁的急剧增加 ,出现平行排列的片状畴 .通过测量条畴宽度w ,结合磁测量结果 ,计算出母体合金和氮化物NdFe_10.5Mo_1.5N_x的畴壁能γ ,并给出了两者的交换作用常数A以及单畴尺寸D_c,从而定性地解释了 1∶1 2型NdFe_10.5Mo_1.5 合金吸氮后磁畴结构变化的原因 .将计算结果同SmCo₅ 和Nd₂ Fe₁₄ B两种永磁材料作了比较.     

含氢硅单晶2210cm-1红外吸收峰本质的理论研究——Ⅱ.振子强度及振动势函数的MNDO计算

在前文价键力场频率计算的基础上,本文利用MNDO量子化学方法对含氢硅单晶中2210cm^-1吸收峰对应缺陷复合体的两个模型(空位+4H,间隙硅烷),在氢氘混合气氛下各自产生的5种组态,12个红外活性的振动模式进行了振子强度计算.计算结果表明,空位+4H模型是可取的.根据用MNDO对Si₁₆H₁,Si₁₆H₃,Si₁₆H₄,SiH₄,Si₁₁H₄原子集团A振动模式势函数的计算结果,讨论了建立在价键力场频率计算基础上的振子强度计算的合理性以及影响硅单晶中Si—H伸缩振动吸收峰频率的因素.此外还介绍了证实理论预言的实验结果.     

Y2O3-Al2O3-Si2N2O系统相关系

本文研究了Y₂O₃-Al₂O₃-Si₂N₂O系统的亚固相关系和1550℃的等温面相关系。研究结果表明,Si₂N₂O可与小于15mol％的Al₂O₃形成O′-Sialon(O′_s.s.)。2Y₂O₃·Si₂N₂O可与2Y₂O₃·Al₂O₃形成连续固溶体(J_s.s.).在Y₂O₃-Al₂O₃-Si₂N₂O系统的Si₂N₂O一端,Si₂N₂O与Y₂O₃会反应生成Si₃N₄和Y₁₀[SiO₄]₆N₂(H相)。因此在该系统中有四个四元相区:H-Si₂N₂O-O′_s.s.-Si₃N₄,H-3Y₂O₃·5Al₂O₃-O′_s.s.-Si₃N₄,H-3Y₂O₃·5Al₂O₃-Y₂O₃·Si₂N₂O-Si₃N₄,H-3Y₂O₃·5Al₂O₃-Y₂O₃·Si₂N₂O-J_s.s..在1550℃等温面相图中,在近Al₂O₃-Si₂N₂O系统一边有一个很大的液相区。其低共熔组成为:Y₂O₃:2Si₂N₂O:2Al₂O₃,T=1450℃。     

d8(C3v*)EPR理论与CsMgCl3:Ni2+的光、磁性质研究

本文给出了O_h点群表象中的d^2,8(C_3v^*)完全强场矩阵,并借助于这种矩阵的特征值和特征矢量,建立了CsMgX₃:Ni²⁺(X=Cl,B,I)类晶体的全组态混合EPR理论。应用这一理论,对CsMgCl₃晶体中的Ni²⁺杂质离子的光学吸收谱、基态零场分裂参量D、顺磁g因数、基态Zeeman分裂以及EPR条件(B,hv₀)进行了统一的计算。结果与观测非常一致,从而首次对CsMgCl₃:Ni²⁺的光、磁性质作出了统一的理论解释。     

纳米晶软磁合金中的结构对技术磁性的影响——Ⅱ.磁弹耦合作用

对磁弹耦合在决定纳米晶软磁合金宏观磁性中的作用进行了探讨,高场磁化规律以及正电子湮没测量表明:对Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金,准位错偶极子造成的应力场对畴壁的钉扎效应是造成纳米晶软磁合金矫顽力的重要原因;结构缺陷造成的应力场与磁致伸缩的耦合作用对纳米晶软磁性能有重要的影响.在结构各向异性和磁弹耦合能共同作用下可解释纳米晶合金表现出最佳软磁性能.     

高压下Pd40Ni40P20过冷熔体的成核及大块金属玻璃形成

本文报道一种新的制备大块金属玻璃的方法.将Pd₄₀Ni₄₀P₂₀铸态合金装在Belt高压腔中,在5.5GPa压力下获得了直径达4.0mm的大块金属玻璃。压力下熔体淬火的冷却速率低达10K/s.样品通过X射线衍射测量和差热分析来确定是否非晶化.利用扫描电子显微镜和光学显微镜观察了样品的显微组织结构.研究了压力对晶体成核与长大动力学的影响.     

(Fe1-xNix)_4N中Ni原子的磁体积和化学键效应

结合X射线衍射和⁵⁷Fe高压MÖssbauer谱,对Ni替代的Fe₄N的结构和超精细参数进行了研究。X射线的结果表明,Ni含量在0≤x≤0.6范围内可形成单相的Υ＇-(Fe_1-xNi_x)₄N化合物,且随着Ni含量的增加,材料的晶格常数很好地满足a₀(x)=3.7905-0.02157x-0.03167x²关系。用MÖssbauer谱区分了Ni原子的磁体积和化学键效应对Fe的超精细磁场和同质异能移的影响,并研究了不同晶位上这两种效应的成分依赖关系,发现两者的作用规律是不同的,但化学键效应对该材料性能的改变起主要作用。     

掺镁铌酸锂晶体阈值效应的研究

本文测量了一组掺镁和掺铁铌酸锂晶体的OH~-吸收谱、光吸收边、点阵常数、密度、色心吸收谱和Fe³⁺室温ESR谱及它们与掺镁浓度的关系。观察到存在着掺镁浓度的阈值效应。用缺陷化学讨论了掺镁铌酸锂晶体缺陷结构,给出不同浓度下晶体中存在的缺陷格子及其消长规律。计算表明,当一致熔化组份晶体中掺镁浓度达到5.3mol％时,将出现合有Nb位Mg²⁺的缺陷晶格。认为这是“阈值”的主要标记。用由此引起的LiNbO₃品格中离子环境的改变较满意地解释了上述实验结果,阈值浓度的计算值与实验相符。用本文的结论解释了高浓度掺镁铌酸锂晶体抗光伤能力成百倍提高的原因,这对于其他ABO₃型电光晶体的改性研究同样是有意义的.     

过冷状态下的Cu70Ni30合金的液态结构

对Cu₇₀Ni₃₀合金液相线（1 230℃）以上和液相线以下的液态做了X射线衍射实验.通过对实验结果的分析,揭示了它们之间的主要区别在于原子团的尺寸有较大的差异：在1250～1400℃时原子团的相关半径为1.125 nm,原子团的原子个数约为457;而在过冷液态（1 200℃）时的原子团的相关半径为1.3 nm,原子团中原子数量约为704.液态Cu₇₀Ni₃₀合金的原子集团的近序为fcc,其固态fcc结构是由液态的fcc近序保留下来的.     

Fe3O4的Mssbauer Faraday效应

本文利用Mossbauer极化谱仪观察到非正分的Fe₃O₄的 Mossbauer Faraday效应.根据实验结果,进一步证实了Fe₃O₄八面位中Fe³⁺和Fe²⁺离子之间的电子跳变是一种局域现象,并计算了两种晶位的无反冲因数f_A和f_B.     

Ce1+εFe4B4一维成分无公度结构的研究

本文用X射线粉末衍射和电子衍射的方法,研究了Ce-Fe-B合金中的富B相Ce_1+εFe₄B₄的晶体结构,发现该化合物具有一种罕见的晶体结构——烟囱-梯子型的一维成分无公度结构,是由两套亚结构即Fe-B亚结构和Ce亚结构所组成,两套亚结构都具有四方对称性,其点阵常数α值相同。Ce_1+εFe₄B₄在室温的点阵常数α=0.7068 nm,c_Fe-B=0.3902 nm,c_Ce=0.3440 nm。在950℃粉末淬炼后的点阵常数α=0.7065nm,c_Fe-B=0.3887 nm,c_Ce=0.3563 nm。Fe-B亚结构的空间群为P4₂/ncm,Ce亚结构的空间群为I4/mmm。