Mg-Ni-Nd非晶合金晶化温度与晶化驱动力的预测

通过对Buschow提出的预测二元非晶态合金晶化温度的“最小空位”模型进行扩展,并进一步结合Miedema理论得到了一种预测三元非晶态合金晶化温度和晶化驱动力的理论方法.利用该方法计算了(Mg_70.6Ni_29.4)_1-xNd_{x(x＝5,10,15)非晶态合金的晶化温度、晶化驱动力以及晶化焓.其中晶化温度和晶化焓的理论预测值与实验值的相对误差分别小于8%和7%.同时发现较高的晶化驱动力会降低 关键词： 非晶态合金 晶化温度 晶化驱动力}     

非晶态超导性

一、引 言 Buckel 和 Hilsch于1954年发表了他们对非晶态超导性所作的系统的研究工作[1].最近十几年不断发现许多非晶态材料超导临界温度比相应的结晶态材料有很大提高.其超导性也有一些新的特点,因此受到应用和基础研究方面的重视。至今已经发表了不少理论和实验研究工作,同时也提出不少问题,有待进一步从固体和超导性的理论以及实验方面进行研究。 本文中先介绍非晶态简单金属超导性的特点.超导性起因于电子声子相互作用,因此为了理解非晶态超导性的特点,在第三部分分析非晶态电声子相互作用,在第四节部分综述非晶态过渡金属超导性的特点…     

聚苯硫醚熔体的压致凝固行为

采用施加压力的方法将聚苯硫醚熔体凝固,凝固后获得的聚苯硫醚样品经过降温和卸压后在常温常压下回收. X射线衍射和差示扫描量热分析表明:约20 ms时间的快速压缩过程可以抑制熔体结晶,制备出非晶态聚苯硫醚块材,样品的表面及中心都是非晶态.非晶态聚苯硫醚的玻璃化转变温度和晶化温度分别为318和362 K.常压下的退火实验表明,非晶态聚苯硫醚在425 K等温结晶的产物为正交相晶型.压致凝固法中熔体的凝固不是靠温度变化,而是靠压力变化,样品表面和内部处在一致的温度下同时受压凝固,避免了热传导对非晶尺寸的影响,因此非常有利于获得结构均匀的大尺寸非晶态材料.     

等离子增强原子层沉积低温生长GaN薄膜

采用等离子增强原子层沉积技术在低温下于单晶硅衬底上成功生长了Ga N多晶薄膜,利用椭圆偏振仪、低角度掠入射X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对薄膜样品的生长速率、晶体结构及薄膜成分进行了表征和分析.结果表明,等离子增强原子层沉积技术生长Ga N的温度窗口为210—270?C,薄膜在较高生长温度下呈多晶态,在较低温度下呈非晶态;薄膜中N元素与大部分Ga元素结合成N—Ga键生成Ga N,有少量的Ga元素以Ga—O键存在,多晶Ga N薄膜含有少量非晶态Ga_2O_3.     

非晶态微观磁性的涨落和磁结构

一、非晶态结构对微观磁性的影响 非晶态原子排列结构的长程无序性导致微观物理量存在涨落分布. 在非晶态固体中,各处原子(或离子)的元磁矩大小即使在绝对零度下也是不等的.元磁矩大小的涨落分布可以通过核磁共振技术或Mossbaner谱学技术测量超精细场Hhf进行研究.图1示出了一些非晶态固体在远低于磁有序温度的超精细场分布P(Hhf),它反映了绝对零度的固体中元磁矩大小的分布. 稀土原子或离子的元磁矩是4f 未满壳层电子贡献的.由于有外层5d和6s电子屏蔽,这些无磁矩大小受周围原子和电子的影响很小,因而涨落很小.如图1中,非晶态DyNi3合金中…     

非晶态合金与氢相互作用的研究进展

非晶态合金在力学性能、耐磨耐蚀性、磁性等方面比传统晶态合金具有显著优势,是一类有优良应用前景的新型结构与功能材料.非晶态合金与氢相互作用可以产生很多有趣的物理化学现象和应用.本文从物理基础和材料应用两个方面评述非晶态合金和氢相互作用的研究进展,在物理基础研究方面,从氢在非晶态合金中的存在状态出发,讨论氢在非晶态合金中的溶解、分布、占位和扩散等相关物理问题,进而分析氢对非晶态合金的热稳定性、磁性、内耗、氢脆等的影响.在材料应用研究方面,对非晶态储氢合金、非晶态合金氢功能膜、吸氢改善非晶态合金的塑性和玻璃形成能力、氢致非晶化、利用非晶态合金制备纳米储氢材料等方面的研究进展进行评述.最后总结并展望有关非晶态合金与氢相互作用的研究和应用.     

关于非晶态合金的结构相变问题

近年来对非晶态合金的研究,无论从基础研究的角度,还是从应用的角度发展都很迅速.非晶态合金的力学、半导体、磁学、超导性、声学、抗腐蚀和抗辐射等性能都很优异,而且常常综合了几方面的优点,是很有希望的新材料. 制备非晶态材料,无论是以原子团形式的淀积(蒸发、溅射或电镀等),还是从液态的固化,很高的冷却速率都是重要条件之一.图1是过冷液态中晶体成核、生长速率的温度关系.山图可见,当液态金属冷却到熔点Tm以下时,首先出现生长速率的极大值,但这时的成核率还很小,当然谈不上生长;而当温度下降到成核率极大时,由于材料的粘度已相当大,…     

非晶态SiO2的高温高压转变研究

利用金刚石对顶砧高压装置和激光双面加热技术, 以经700°C热处理后的吉林长白山硅藻土作为非晶态SiO₂样品,在0—4GPa, 1000—1300K温压条件下开展同步辐射X射线衍射原位测试(EDXD方法), 研究非晶态SiO₂在高温高压条件下的结晶转变方式. 测试结果表明, 在0.8—2.4GPa, 1000—1300K温压条件下, 非晶态SiO₂转变成α-石英而非β-石英或方石英, 其结晶温度较常压下非晶态SiO₂晶化所需温度明显较低, 表明压力有利于降低非晶态SiO₂转变的活化能, 并与常压下的结晶产物不同. 在3—4GPa, 1300K温压条件下, 非晶态SiO₂和石英均转变成了柯石英.     

非晶态Zr—Si合金的结构弛豫和结晶化形为对超导电性的影响

采用单锟急冷法制备的金属-非金属型非晶态合金 Zr_(877)Si_(12.3)在不同温度下径一小时等温退火处理,超导临界温度 T_c 的测量结果表明,当退火温度远离结晶化温度 T_(cr)时,结构弛豫为一缓慢的过程,与金属-金属型 Zr 基非晶态合金的结构弛豫过程有明显的区别;随着结晶化过程的开始,超导临界温度 T_c 急剧下降.文章认为,超导临界特性的测量可以作为一种研究非晶态超导材料结构弛豫和结晶化过程的有效手段.     

低温高压及高温高压对La_(80)Al_(20)非晶态结构及超导性的影响

用X射线衍射照相、X射线衍射仪及透射电子显微镜分析了用液相淬火技术制备的La_(30)Al_(20)合金样品,结果表明样品是非晶态结构。差热分析(DTA)结果表明,非晶态样品的晶化温度T_(cr)为280℃左右,玻璃温度T_g为242℃左右。非晶态样品低温高压(流体静压法)试验结果表明:压力从0至4.77kbar,T_c从3.87K提高到4.18K。高压下,超导前的剩余电阻与常压下相比较有明显下降。非晶态样品经高温高压(25kbar,～160℃,40min)处理后,X射线衍射仪分析结果表明:发生了由非晶态→晶态的结构相变。相变产物由平衡相α-La和新的亚稳过渡相组成。其T_c从～3.9K提高到5.7K,该亚稳相结构与化学成分尚不清楚。本文并对所获得的实验结果进行了讨论。     

一种新的非晶态超导合金Ti_80Pd_20

用悬浮熔炼液相高速淬火方法制备出了一种新的非晶态超导合金Ti_(80)Pd_20.热分析确定其晶化温度T_cr为976℃.玻璃转变温度T_g为550℃,低温测试表明其非晶相的超导转变温度T_c为2.1K。     

永磁性Pr55Al12Fe30Cu3 大块金属玻璃

报道一个新的Pr55Al12Fe30Cu3 大块金属玻璃.采用铜模吸铸法制备了直径为5 mm、长度达100 mm的Pr55Al12Fe30Cu3 大块金属玻璃.差示扫描量热分析结果表明在该Pr基大块金属玻璃体系具有宽达64 K左右的过冷液相区，而且该合金呈非晶态时的熔化温度要比相应晶态样品的熔化温度高约140 K.磁滞回线测量表明非晶态Pr55Al12Fe30Cu3 块体合金在室温下呈现永磁特性，而完全晶化后样品在室温下呈现软磁特性. 关键词： 大块金属玻璃 玻璃转变 晶化 永磁性     

非晶态Gd45Ni30Al15Co10合金的制备与磁热性能

具有优良磁热性能的材料是磁制冷技术应用的关键.本文设计制备出了一种非晶态四元Gd₄₅Ni₃₀Al₁₅Co₁₀合金条带,系统地研究了该合金的磁热性能. Co的引入增加了合金的非晶态热稳定性,扩大了过冷液相区宽度. Gd₄₅Ni₃₀Al₁₅Co₁₀非晶态合金条带的居里温度和有效磁矩分别为80 K和7.21μB,在10 K温度下饱和磁化强度达到173 A·m~2·kg^-1,矫顽力为0.8 kA·m^-1,具有优异的软磁性能.在5 T的外加磁场下, Gd₄₅Ni₃₀Al₁₅Co₁₀非晶态合金的磁熵变峰值和相对制冷能力分别高达10.2 J·kg^-1·K^-1和918 J·kg^-1.该合金具有典型的二级磁相变特征,可以在较宽的温度范围...     

低温高压及高温高压对La80Al20非晶态结构及超导性的影响

用X射线衍射照相、X射线衍射仪及透射电子显微镜分析了用液相淬火技术制备的La₈₀Al₂₀合金样品,结果表明样品是非晶态结构。差热分析(DTA)结果表明,非晶态样品的晶化温度T_cr为280℃左右,玻璃温度T_g为242℃左右。非晶态样品低温高压(流体静压法)试验结果表明:压力从0至4.77kbar,T_c从3.87K提高到4.18K。高压下,超导前的剩余电阻与常压下相比较有明显下降。非晶态样品经高温高压 关键词：     

非晶中结构遗传性及描述

非晶态物质广泛存在于人们的日常生活和工业生产活动中,但人们对其原子结构及其结构与性能关系的认识还远不如对晶体材料那样充分.非晶态物质的原子结构不具备空间平移对称性,这使得传统针对晶体材料的实验技术和手段无法直接有效地应用到非晶态物质的结构分析中.用常规的衍射实验数据分析方法并不能直接地观察到非晶态物质的本征结构特征,但这些实验衍射数据往往隐含有极其重要的微观结构信息.本文简要综述了这些衍射数据背后所隐含的与金属玻璃中程序相关的结构信息.研究发现,非晶态物质中的一类隐含序与晶体结构中的球周期序紧密相关,意味着非晶态物质与晶体材料之间在原子结构上存在着非凡的同源性.进一步的研究结果还表明,不同隐含拓扑序之间纠缠的强弱与体系本身的玻璃形成能力存在明显的对应关系,这为衡量金属合金玻璃形成能力强弱的经验规律——混乱原理提供了微观结构上的理解,同时为进一步深入认识和理解非晶态材料衍射数据所隐含的微观结构信息提供了新的分析思路和方法.     

AuCu3熔体快速冷却过程中的键对与多面体

利用分子动力学模拟技术研究了由周期性边界条件控制的375个铜原子、125个金原子组成的金属间化合物AuCu3熔体的快速冷凝过程.利用双体分布函数、键对分析技术、多面体等方法详细考察了快速凝固条件下AuCu3中微观组团随温度的演化特点.结果表明,降温至700K左右时双体分布函数第二峰发生劈裂,液态AuCu3金属中产生了非晶态,非晶转变温度约为680K;AuCu3在向非晶转变的过程中,其微观结构组态具有选择性,其中缺陷多面体随温度变化最为剧烈,而hcp与fcc结构对温度不敏感.     

GeTe 相变薄膜的结构及光学性能研究

相变材料可迅速地实现晶态与非晶态之间的相互转换,在相变存储领域具有重要的应用.本文用脉冲激光沉积(PLD)法在Si衬底上制备了高质量的GeTe相变薄膜,并对不同温度下退火的GeTe薄膜进行了结构和光学反射率的表征.实验结果表明,室温沉积的GeTe薄膜为非晶态结构,薄膜的结晶化温度约为250℃.随着退火温度的增加,(202)衍射峰位逐渐向低角方向移动,(202)面间距逐渐增加,这可能与退火薄膜中存在大的压应力有关.薄膜的光学反射率测试表明我们制备薄膜的晶态和非晶态具有高的反射率对比度.以上结果表明PLD法制备的GeTe薄膜在光学相变存储领域具有较好的应用潜能.     

非晶态磁性材料居里温度的测量

测量居里温度的方法很多[1],通常是测量对应于自发磁化强度消失时的温度.但由于非晶态材料结构是无序的,测量遇到一定困难.本文根据霍普金森效应起始磁导率在居里温度突然消失的原理,介绍测量非晶态磁性材料居里温度的方法和装置.该装置不仅操作方便,快速准确,而且结构简单,容易制作,经济实用.1.测量原理 磁性材料的起始磁导率μi与材料的各向异性常数K和自发磁化强度I0有关[2],即表示为式中A是常数,它与材料的结晶构造、磁性物质的种类有关,但是μi正比于I_0~2,反比于K的关系对各种材料都是成立的.(1)式中的K不仅表示磁晶各向异性,而且…     

低电场下LiNbO3薄膜在非晶衬底上的取向生长

报道了外加低电场和衬底温度对脉冲激光淀积法制备的LiNbO₃薄膜取向的影响.在衬底温度为600℃和外加电场为7V/cm的条件下，在石英玻璃等非晶态衬底上获得了完全(001)取向的LiNbO₃薄膜.在对具有自发极化的LiNbO₃在电场作用下成核生长机制和温度对LiNbO₃自发极化强度的影响进行分析的基础上，给出了低电场诱导铁电薄膜取向生长的物理依据. 关键词：     

LiIO_3-NaIO_3赝二元系相图及其非晶态晶化动力学的研究

本文对LiIO_3-NaIO_3赝二元系的相图,相变,非晶态的形成和稳定性,以及晶化的动力学过程等进行了仔细的研究,LiIO_3-NaIO_3赝二元系属共晶体系,共晶温度为325℃,共晶点成份为含50m/o LiIO_3,用共晶点附近成份的试样,在超过熔点150℃的情况下首次获得碘酸盐的非晶态,非晶态的存在降低了LiIO_3的表观相变温度,强X射线的辐照,各种空气湿度,细粒度等因素都加速非晶态的晶化速率,从二元系非晶态块中,LiIO_3晶化的速率与完整性都大于NaIO_3,当晶化量y=0.1—0.9时,等温晶化过程符合Johnson-MehI-Avrami方程式y(t)=1-exp(-bt~n),Avrami指数n=2—3,晶化速率常数b随温度指数增加,晶化激活能为2.21eV。