Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的磁致伸缩、自旋重取向和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对晶体结构、磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响.结果发现,x<0.4时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95完全保持MgCl2立方Laves相结构,晶格常量a随Al含量x的增加而增大.磁致伸缩测量发现,随着替代量x的增多磁致伸缩减小,x>0.15时超磁致伸缩效应消失 x<0.15时磁致伸缩在低场下(H≤4kAm)有小幅增加,高场下迅速减小,而且易趋于饱和,说明添加少量Al有助于减小磁晶各向异性.内禀磁致伸缩λ111随Al替代量x的增加大幅度降低.对于0≤x<0.15,穆斯堡尔效应表明,随Al含量的增加Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中发生了自旋重取向,易磁化方向经历了[111]→[uv0]→[uvw]的转变.由相对磁化率随温度的变化关系可以看出,Al替代Fe使自旋重取向温度降低.当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相 x>0.15时,合金在室温下呈现顺磁性 关键词： 磁致伸缩 立方Laves相 自旋重取向 各向异性 穆斯堡尔谱     

Tb0.3Dy0.6Pr0.1(Fe1-xAlx)1.95合金的磁性、磁致伸缩和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb0.3Dy0.6Pr0.1(Fe1-xAlx)1.95(x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3)合金中元素Al替代Fe对结构、磁性、磁致伸缩性能和自旋重取向的影响.测量结果发现,x<0.2时Tb0.3Dy0.6Pr0.1(Fe1-xAlx)1.95合金基本上是纯的单相,x=0.2时出现其他杂相,杂相随Al替代量的增加不断增多.随Al替代量x的增加,点阵常数a接近于线性增大,Curie温度TC逐渐下降,而矫顽力Hc急剧下降.振动样品磁强计(VSM)测量发现,磁化强度M随Al替代量x的变化较为复杂.VSM计和磁致伸缩效应测量共同表明,少量Al的替代有利于降低磁晶各向异性,而且随着Al替代量x的增多磁致伸缩系数快速减小,x>0.15时巨磁致伸缩效应消失.穆斯堡尔效应研究发现,随Al含量的增加Tb0.3Dy0.6Pr0.1(Fe1-xAlx)1.95合金中易磁化轴可能在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,发生自旋重取向,从而引起合金宏观磁性、磁致伸缩性能的变化.     

Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的自旋重取向和穆斯堡尔

系统研究了室温和77K温度时Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3,0.35)合金中金属Al替代Fe对自旋重取向和穆斯堡尔谱的影响. 结果发现,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金的易磁化方向随成分和温度在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,即自旋重取向. 室温下,当x=0.15时,Tb0.3Dy0.7(Fe1-xAlx)1.95合金中出现了少量非磁性相;x>0.15时,合金完全呈顺磁性;而77K温度下,x=0.2时合金仍然呈磁性相. 在室温和77K温度时,超精细场Hhf均随Al元素的增加而减小,而同质异能移IS随Al元素的增加而增加,四极劈裂QS随Al含量呈无规律的变化.     

Tb0.3Dy0.7Fe2合金的本构参数辨识方法研究

建立了一种简便的、适用于磁畴模型应用的Tb0.3Dy0.7Fe2合金本构参数辨识方法.针对Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴模型中本构参数不明确且直接实验测试困难的问题,提出了一种数值计算与实验测试相结合的参数辨识方法.采用坐标变换与绘制自由能等势曲线相结合的方法,简化了载荷作用下Tb0.3Dy0.7Fe2合金内磁畴角度偏转的数值计算,研究了合金磁畴角度偏转模型的参数依赖性.在此基础上,结合简单的实验测试,建立了Tb0.3Dy0.7Fe2合金各向异性常数K1和K2、能量分布因子ω、晶轴取向分布的辨识及修正方法.该方法能够简单、快速地完成Tb0.3Dy0.7Fe2合金磁畴模型中本构参数的辨识,对完善磁致伸缩材料磁畴偏转的数值计算模型非常有意义.理论分析可为类磁致伸缩材料磁机耦合模型的建立、完善,以及材料本构参数的辨识、获取提供参考.     

Tb$lt;sub$gt;0.3$lt;/sub$gt;Dy$lt;sub$gt;0.6$lt;/sub$gt;Pr$lt;sub$gt;0.1$lt;/sub$gt;(Fe$lt;sub$gt;1-$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;Al$lt;sub$gt;$lt;i$gt;x$lt;/i$gt;$lt;/sub$gt;)$lt;sub$gt;1.95$lt;/sub$gt;合金的磁性、磁致伸缩和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95 （x=0.05,0.1,0.15,0.2,0.25,0.3）合金中元素Al替代Fe对结构、磁性、磁致伸缩性能和自旋重取向的影响.测量结果发现,x<0.2时Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95合金基本上是纯的单相,x=0.2时出现其他杂相,杂相随Al替代量的增加不断增多.随Al替代量x的增加,点阵常数a接近于线性增大,Curie温度T_C逐渐下降,而矫顽力H_c急剧下降.振动样品磁强计（VSM）测量发现,磁化强度M随Al替代量x的变化较为复杂.VSM计和磁致伸缩效应测量共同表明,少量Al的替代有利于降低磁晶各向异性,而且随着Al替代量x的增多磁致伸缩系数快速减小,x>0.15时巨磁致伸缩效应消失.穆斯堡尔效应研究发现,随Al含量的增加Tb_0.3Dy_0.6Pr_0.1（Fe_1-xAl_x）_1.95合金中易磁化轴可能在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,发生自旋重取向,从而引起合金宏观磁性、磁致伸缩性能的变化. 关键词： 磁致伸缩 立方Laves相 自旋重取向 穆斯堡尔谱     

A study of magnetostriction,spin reorientation,and Mssbauer spectra of Tb_(0.3)Dy_(0.6)Pr_(0.1)(Fe_(1-x)Al_x)1.95 alloys with substitution of Fe by Al

The effects of Al substitution for Fe on the structure, magnetics, magnetostriction, anisotropy and spin reorientation of a series of Tb0.3Dy0.6Pr0.1(Fe1-xAlx)1.95 alloys (x=0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25, 0.3) at room temperature have been investigated. The alloys of Tb0.3Dy0.6Pr0.1(Fe1-xAlx)1.95 substantially retain MgCu2-type C-15 cubic Laves phase structure when x0.2. The mixed phases appear with x = 0.2, and cubic Laves phase decreases with increasing x. The magnetostriction of the Tb0.3Dy0.6Pr0.1(Fe1-xAlx)1.95 alloys decreases drastically with increasing x and the giant magnetostrictive effect disappears for x 0.15. Fortunately, a small amount of Al substitution is beneficial to a decrease in the magnetocrystalline anisotropy. The spin reorientation temperature decreases with increasing x. The analysis of the Mssbauer spectra indicates that the easy magnetization direction in the {110} plane deviates slightly from the main axis of symmetry with the increase of Al concentration x, namely, spin reorientation, resulting in the change of macroscopical magnetic properties and magnetostriction. The hyperfine field decreases, but the isomer shifts increases with Al concentration increasing and the quadruple splitting QS shows a weak concentration dependence.     

Tb0.3 Dy0.7(Fe0.9 T0.1)1.95合金的结构、自旋重取向和穆斯堡尔谱

系统研究了室温下Tb0.3Dy0.7(Fe0.9T0.1195(过渡金属元素T=Mn,Fe,Co,B,Al,Ga)合金中ⅢA族金属和过渡金属元素T替代Fe对结构、自旋重取向和穆斯堡尔谱的影响.结果发现,不同金属T替代Fe,Tb0.3Dy0.7(Fe009T0.11.95,合金具有相同的MgCu2型立方Laves相结构;Al,Ga替代使Tb0.3Dy0.7(Fe09T0.11.95合金的易磁化方向在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴,即自旋重取向,B,Mn,Co替代未使易磁化轴发生明显转动;Al,Ga元素替代使超精细场Hhf略有下降,B,Mn替代对超精细场Hhf的影响不大,而Co元素替代使超精细场Hhf有较大增加;所有元素替代使同质异能移IS有所增加;B,Al,Ga和Mn替代使四极劈裂Qs增加,而Co替代使四极劈裂Qs下降.     

Tb0.3Dy0.7－xPrx(Fe0.9Al0.1)1.95合金的磁致伸缩、自旋重取向和穆斯堡尔谱研究

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.7-xPr_x(Fe_0.9Al_0.1)_1.95 (x=0，0.1，0.2，0.25，0.3，0.35)合金中稀土元素Pr替代Dy对晶体结构、磁致伸缩、各向异性和自旋重取向的影响. 结果发现，x≤0.1时，Tb_0.3Dy_0.7-xPr_x(Fe_0.9Al_0.1)_1.95完全保持MgCl₂立方Laves相结构，0.1<x≤0.3，有杂相出现并且随Pr替代量逐渐增多；晶格常数a随Pr含量x的增加缓慢增大. 磁致伸缩测量发现，随着替代量x的增多磁致伸缩减小；x>0.2时超磁致伸缩效应消失. 然而，x=0.1时合金的磁致伸缩略大于没有替代的，而且磁致伸缩随磁场更易趋于饱和，说明Pr替代有助于降低磁晶各向异性. 内禀磁致伸缩λ₁₁₁随Pr替代量x的增加接近线性增加. 由相对磁化率随温度的变化关系可以看出，自旋重取向温度随Pr替代量的增多呈先增后降趋势，在x=0.1处出现极大值. 穆斯堡尔效应表明，随Pr含量的增加Tb_0.3Dy_0.7-xPr_x(Fe_0.9Al_0.1)_1.95合金中易磁化轴可能在{110}面上绕主对称轴作微小转动，发生自旋重取向. 与Al元素替代效应相比，Pr替代Dy对自旋重取向的影响相对较小.     

磁感应强度和冷却速率对Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金凝固过程中取向行为的影响

实验研究了磁感应强度和冷却速率对Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金凝固过程中(Tb,Dy)Fe_2相取向行为及合金磁性能的影响.结果表明,将强磁场作用于Tb_(0.27)Dy_(0.73)Fe_(1.95)合金的凝固过程可以制备出(Tb,Dy)Fe_2相沿111取向的组织,同时显著提高了合金的磁致伸缩性能;通过提高磁感应强度可以在更快的冷却速率下得到111取向的组织;在4-10 T范围内,随着冷却速率的增加,(Tb,Dy)Fe_2相沿111取向所需的磁感应强度增加,而发生(110)取向的磁感应强度减小.随着冷却速率的增加,合金的饱和磁化强度增加,而强磁场的施加对合金饱和磁化强度的变化没有明显影响.(Tb,Dy)Fe_2相的取向行为受*Tb,Dy)Fe_3相取向行为的影响,且由磁晶各向异性能与磁场作用时间共同控制.     

Tb0.3Dy0.7(Fe0.9T0.1)1.95合金的结构、自旋重取向和穆斯堡尔谱

系统研究了室温下Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95(过渡金属元素T=Mn，Fe，Co，B，Al，Ga)合金中ⅢA族金属和过渡金属元素T替代Fe对结构、自旋重取向和穆斯堡尔谱的影响.结果发现，不同金属T替代Fe，Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95，合金具有相同的MgCu₂型立方Laves相结构；Al，Ga替代使Tb_0.3Dy_0.7(Fe_0.9T_0.1)_1.95合金的易磁化方向在{110}面逐渐偏离了立方晶体的主对称轴，即自旋重取向，B，Mn，Co替代未使易磁化轴发生明显转动；Al，Ga元素替代使超精细场H_hf略有下降，B，Mn替代对超精细场H_hf的影响不大，而Co元素替代使超精细场H_hf有较大增加；所有元素替代使同质异能移IS有所增加；B，Al，Ga和Mn替代使四极劈裂Q_s增加，而Co替代使四极劈裂Q_s下降. 关键词： 立方Laves相 自旋重取向 穆斯堡尔谱     

R(Fe1-xNix)11.3Nb0.7化合物的磁性

用X射线衍射和磁测量手段研究了Ni部分替代Fe对具有ThMn₁₂结构的Rfe_11.3Nb_0.7(R=Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Y）化合物的结构与磁性的影响.研究表明,Ni部分替代Fe不改变晶体结构,但引起了晶胞体积收缩.随着Ni含量的增加,居里温度T_C迅速上升,而饱和磁化强度M_s则单调减小.Ni部分替代Fe还导致了Fe次晶格的轴各向异性的迅速降低和RF_11.3Nb_0.7(R=Tb,Dy,Er)化合物中自旋重取向温度T_sr的变化.T_sr与Ni含量的关系用晶场理论给出了定性的解释. 关键词：     

Fe-Ga磁致伸缩合金自旋轨道耦合效应研究

磁致伸缩和磁晶各向异性来源于自旋轨道耦合及晶体场效应,两种效应作用效果将对Fe-Ga大磁致伸缩合金研究方向将起指导作用.通过基于均匀梯度近似的线形缀加平面波法研究了Fe-Ga磁致伸缩合金中D03、B2-like、L12结构在施加自旋轨道耦合效应前后Fe原子3d轨道劈裂情况,轨道电子数及磁晶各向异性.结果表明,自旋轨道耦合效应可以进一步劈裂D03及L12立方结构晶体场,D03和L12结构中Fe原子3d轨道电子数,尤其是dxy和d(x2-y2)轨道下自旋电子数由于自旋轨道耦合作用发生改变;但自旋轨道耦合对B2-like结构作用微弱.Fe-Ga磁致伸缩合金中磁晶各向异性主要由晶体场效应决定.     

Tb2Fe15.5Cr1.5化合物的本征磁致伸缩

通过x射线衍射及磁测量手段研究了Tb2 Fe1 5 5Cr1 5化合物的热膨胀性质及本征磁致伸缩性质 .研究结果表明Tb2 Fe1 5 5Cr1 5化合物在 2 93— 6 72K的温度范围内具有六角相的Th2 Ni1 7型结构 .在 4 32— 5 2 2K的温度范围内具有负热膨胀性质 ,其平均热膨胀系数 α =- 1 5 7× 10 - 5 K .对本征磁致伸缩的研究结果表明Tb2 Fe1 5 5Cr1 5化合物中存在着较强的各向异性的本征磁致伸缩 ,2 93K时其本征体磁致伸缩约为 8. 4× 10 - 3,晶格畸变主要发生在c轴方向上 .磁测量研究结果表明Tb2 Fe1 5 5Cr1 5化合物的居里温度约为 4 94K ,比其母合金Tb2 Fe1 7高约 80K .     

离轴磁场退火后Tb0.3Dy0.7Fe1.95〈110〉取向晶体的磁致伸缩"跳跃"效应

将〈110〉取向Tb_0.3Dy_0.7Fe_1.95合金棒放在与轴向成35°夹角的外磁场中退火处理,研究其在0—30 MPa预压应力σpre作用下的磁致伸缩效应.结果表明,σpre=0条件下的饱和磁致伸缩值λs由退火前的1023×10^-6提高到1650×10^-6;σpre 关键词： 磁致伸缩 磁场退火 磁致伸缩"跳跃"效应     

超磁致伸缩材料国际会议情况介绍

日本高科技协会，于1996年11月6日-8日在美国夏威夷火努鲁鲁的日本东海大学太平洋中心组织召开了稀土超磁致伸缩材料基础和应用研究的国际会议．超磁致伸缩材料GMM（GiantManetostrictiveMa．tenals）为稀土元素钛Tb（Terbium）、镐Dy（DysPro－sium）和铁Fe的合金化合物，其基     

(La1-xPrx)2/3Sr1/3MnO3系列的磁致伸缩效应研究

用溶胶-凝胶方法制备了一系列的(La_1-xPr_x)_2/3Sr_{1/3MnO3多晶样品,研究了其电磁性能及磁致伸缩效应,发现样品低温下的磁致伸缩主要以线伸缩为主,且在低场下达到饱和,在Pr含量为0.3时达到最大值,约为-90×10^-6.随Pr掺杂含量的逐渐减小,磁致伸缩的饱和场也逐渐减小. 关键词：}     

Tb0.3Dy0.7Fe2合金的本构参数辨识方法研究

建立了一种简便的、适用于磁畴模型应用的Tb_0.3Dy_0.7Fe₂ 合金本构参数辨识方法. 针对Tb_0.3Dy_0.7Fe₂合金磁畴模型中本构参数不明确且直接实验测试困难的问题, 提出了一种数值计算与实验测试相结合的参数辨识方法. 采用坐标变换与绘制自由能等势曲线相结合的方法, 简化了载荷作用下Tb_0.3Dy_0.7Fe₂ 合金内磁畴角度偏转的数值计算, 研究了合金磁畴角度偏转模型的参数依赖性. 在此基础上, 结合简单的实验测试, 建立了Tb_0.3Dy_0.7Fe₂合金各向异性常数K₁ 和K₂、能量分布因子ω、晶轴取向分布的辨识及修正方法. 该方法能够简单、快速地完成Tb_0.3Dy_0.7Fe₂ 合金磁畴模型中本构参数的辨识, 对完善磁致伸缩材料磁畴偏转的数值计算模型非常有意义. 理论分析可为类磁致伸缩材料磁机耦合模型的建立、完善, 以及材料本构参数的辨识、获取提供参考.     

Mn替代对Dy2AlFe16-xMnx化合物的结构和磁性的影响

通过X射线衍射及磁测量手段研究了Dy2AlFe16-xMnx化合物的结构和磁性.研究结果表明Dy2AlFe16-xMnx化合物具有六角相的Th2Ni17型结构.对x=1,2的样品采用X射线热膨胀测定法在104-647K的温度范围内测量了其热膨胀性质,发现这些化合物在低温下存在热膨胀反常现象,在居里点附近出现负膨胀性质.对自发磁致伸缩的研究结果表明Dy2AlFe16-xMnx化合物中存在着较强的各向异性的自发磁致伸缩,随着Mn含量的增加,其低温下的自发体磁致伸缩减弱.磁测量结果表明Mn的替代导致Dy2AlFe16-xMnx化合物的居里温度及自发磁化强度急剧下降.     

La0.7-xDyxSr0.3MnO3(0.00≤x≤0.30)体系低温磁行为和电阻率的反常

通过测量样品的磁化强度-温度曲线、电阻率-温度曲线及磁电阻-温度曲线.研究了 Dy 掺杂(0.00≤x≤0.30)对 La_(0.7-x)Dy_xSr_(0.3)MnO_3 体系磁电性质的影响.实验发现,随 Dy 掺杂量的增加,体系磁结构从长程铁磁有序向自旋团簇玻璃态、反铁磁状态转变；x=0.20、0.30时的低温磁行为发生异常,电行为存在低温电阻率极小值现象.这些奇特现象不仅来源于掺杂引起的晶格效应,也来源于掺杂引起的额外磁性耦合.     

Nd0.3Sr0.7Mn1-xCrxO3(0.01≤x≤0.15)的低温热导率研究

报道Nd0.3Sr0.7Mn1-xCrxO3(0.01≤x≤0.15)的热导率在10~300K温区内随温度和Cr含量的变化关系.在所测温区,随着Cr掺杂的增加,样品热导率值整体上逐渐减小,但在x=0.15时,出现反弹.热导率值在绝缘体-金属转变附近有很大提高,这个提高随Cr含量的增加逐渐被压制,直到x=0.15消失.分析指出热导率在绝缘体-金属转变附近的提高是由声子热导率和自旋相关热导率两部分贡献的;Cr掺杂通过电荷、晶格和自旋相互作用影响和制约了热导率随温度的变化.结果表明体系中自旋对热导率的调制作用是不可忽略的.