Ni50.5Mn24.5Ga25单晶的预马氏体相变特性

通过交流磁化率、电阻、有无磁场下的预相变应变、磁致伸缩和磁化强度测量,系统研究了近正配分比Ni50.5Mn24.5Ga25单晶的预马氏体相变特性.在自由样品中观察到预马氏体相变应变.在预相变点,沿[010]方向施加大小约为80kA/m的磁场,在晶体母相的[001]方向上获得了高达505ppm的磁致伸缩,该值是相同条件下晶体母相磁致伸缩量的5倍多.同时,报道了不同方向磁场对预相变应变干预的结果.利用软模凝结的概念和依据单晶生长的特点,分析了预相变应变产生的机理.而磁场干预预相变应变的机理是磁场增大的磁弹耦合导致的晶格形变与材料内禀形变的竞争.利用磁性测量结果证实和解释了预相变过程中[001]和[010]轴方向间进一步增大的各向异性.进而对磁场沿[001]和[010]两个晶体学方向所导致的应变特性的差别,包括最大磁致伸缩、饱和预相变应变、饱和场等,进行了分析和讨论.     

单晶Ni52Mn24Ga24中马氏体变体择优取向的物理表征

利用各种实验手段对M52Mn24Ga24单晶中马氏体变体的择优取向进行了表征.针对金相观察、磁场干预的相变应变、磁感生应变等实验结果,分析了马氏体相变过程变体自发择优取向和磁诱导择优取向的机理.根据不同方向磁场干预相变应变的结果,计算了Ni52Mn24Ga24单晶中等效取向内应力的大小约为2.45 MPa.从变体择优取向造成的有效弹性和磁畴分布两个方面,对单晶样品在[001]和[010]两个等价的晶体学方向上磁感生应变特性的差别,包括最大应变值、饱和场、滞后效应和起始磁场数值的参数,进行了分析和讨论.     

Fe81Ga19合金晶体生长取向与磁致伸缩性能

通过区熔定向凝固法,生长出[001]易磁化方向与晶体轴向之间存在不同取向差的Fe₈₁Ga₁₉合金单晶体和Fe₈₁Ga₁₉合金多晶体.极图测试结果显示,Fe₈₁Ga₁₉合金单晶体的[001]方向与轴向取向差分别为12°,5°和3°.采用电阻应变片法测定相应磁致伸缩应变,与外加磁场方向平行的轴向磁致伸缩应变分别为254×10^-6,271×10^{-6< 关键词： 磁致伸缩 81Ga₁₉合金')" href="#">Fe₈₁Ga₁₉合金 晶体取向}     

Ni53.2Mn22.6Ga24.2单晶的两步热弹性马氏体相变及其应力应变特性

对具有两步完全热弹性的Ni_53.2Mn_22.6Ga_24.2单晶的物性采用多种测量手段进行了表征,特别研究了不同温度下的应力-应变特性.研究表明,热诱发的中间马氏体相变应变远大于马氏体相变应变.在较低的形变温度下,沿单晶母相［001］方向的压应力诱发的是两步马氏体相变,材料表现出赝弹性;在较高的形变温度下,只能观察到一步马氏体相变,材料展现出完全超弹性特性.此外,利用热力学理论分别计算了诱发马氏体相变和中间马氏体相变的临界应力与形变温度的关系,与实验测量得到的结果相符. 关键词： 马氏体相变 形状记忆效应 应变 超弹性     

压应力对Fe0.81 Ga0.19单晶磁化和磁致伸缩的影响

研究了Fe_0.81Ga_0.19合金单晶沿[100]方向的磁机械效应和磁致伸缩效应.基于Stoner-Wohlfarth模型,通过数值计算获得了在压应力和外磁场联合作用下磁化强度的方向余弦.研究表明,随着压应力的增加,退磁态下合金中的磁各向异性会由三轴各向异性向双轴各向异性转变.这使得合金中 90° 畴的体积分数增加,导致磁致伸缩效应增大. 关键词： FeGa合金 磁机械效应 巨磁致伸缩效应     

Ni52Mn24Ga24单晶中取向内应力的热动力学计算

测量了Ni₅₂Mn₂₄Ga₂₄单晶样品在磁场加载和未加载情 况下马氏体相变时的相变应变.分析结果表明：用提拉法生长单晶时在晶体内部引入了单一取向的内应力，该取向内应力可诱导马氏体变体择优取向，从而导致马氏体相变时产生大的相变应变.从理论上计算了该内应力的大小.另外，对样品在马氏体态单纯磁诱导应变的热动力学研究，表明取向内应力在马氏体态依然存在. 关键词： 马氏体相变 磁感生应变 内应力     

Ni54Fe19Ga27单晶的形状记忆和超弹性

本文研究了单晶Ni₅₄Fe₁₉Ga₂₇不同方向的形状记忆效应、超弹性和磁性. 研究发现,单晶样品具有良好的双向形状记忆效应.不同晶体学方向的相变应变随着热循环次数的变化而改变. 在外应力作用下,通过应力诱发马氏体相变,样品在[001],[110],[111]方向分别产生了3.3%, 2% 和3%的可回复应变平台.磁性测量结果表明马氏体的磁晶各向异性能约为4.8× 10⁵ erg/cm³,远远小于变体孪生所需机械应力能,因此磁场的作用是使磁矩发生转动而不是使孪晶界移动, 成功揭示了不能在NiFeGa中获得大磁感生应变的物理根源.     

热磁预处理对Ni-Mn-Ga单晶磁学和力学性能的影响

研究了预先热磁处理对Ni_503Mn_287Ga₂₁单晶的磁学和力学性能的影响.首先将样品加热到居里温度之上让其冷却,冷却方式分为两种：一种是施加一定大小的磁场从高于居里温度冷却至室温,另一种是在样品经历顺磁-铁磁相变后但还未发生奥氏体-马氏体相变前施加相同大小和方向的磁场并冷却至室温.室温时的拉伸-压缩实验结果表明单晶样品在经历前一种处理后,其可逆应变、磁化强度的变化 （ΔM）比后一种处理的相应值要小很多.在后一种热磁处理的样品中,顺磁-铁磁相变发生后形成了自发磁畴,但这种磁畴不具有择优取向.在顺磁-铁磁相变结束后施加磁场,容易导致择优的马氏体准单畴出现,从而表现出大的可逆应变和ΔM.但对于前者,我们认为样品从居里温度降到室温过程中,其中的磁畴在相同的磁场作用下获得择优生长,形成大磁畴,导致磁诱导的强各向异性.这种择优取向的大磁畴在随后马氏体相变期间影响着马氏体的自发排列方式,不利于马氏体准单畴的出现,结果导致较小的可逆应变和ΔM. 关键词： 磁和力学锻炼 Ni-Mn-Ga单晶 铁磁和马氏体相变     

Tb0.3Dy0.7Fe2单晶中巨磁致伸缩的逆效应

研究了Terfenol-D材料中巨磁致伸缩的逆效应,即磁机械效应.基于Stoner-Wohlfarth(SW)模型,考虑磁晶各向异性和应力各向异性能,依据自由能极小原理,获得了退磁态下Terfenol-D单晶中磁化强度方向和压应力的关系.采用数值方法求解了平衡条件下的非线性方程组.理论结果表明,Terfenol-D巨磁致伸缩单晶中的磁各向异性取决于磁晶各向异性和应力各向异性之间的竞争.在压应力的作用下,Terfenol-D单晶中的磁各向异性由立方向单轴转变.理论和实验结果的比较表明,存在一个临界压应力,使磁致伸缩效应达到极大值.该理论结果还解释了压应力使得Terfenol-D单晶材料难于磁化和磁致伸缩效应出现极大值的实验事实.理论计算不仅为研究这类问题提供了一个更准确的方法,而且其结果也有助于理解类似材料中的磁化过程. 关键词： Terfenol-D 磁机械效应 巨磁致伸缩效应 磁各向异性     

Tb0.3Dy0.7Fe2单晶中巨磁致伸缩的逆效应

研究了Terfenol-D材料中巨磁致伸缩的逆效应,即磁机械效应.基于Stoner-Wohlfarth(SW)模型,考虑磁晶各向异性和应力各向异性能,依据自由能极小原理,获得了退磁态下Terfenol-D单晶中磁化强度方向和压应力的关系.采用数值方法求解了平衡条件下的非线性方程组.理论结果表明,Terfenol-D巨磁致伸缩单晶中的磁各向异性取决于磁晶各向异性和应力各向异性之间的竞争.在压应力的作用下,Terfenol-D单晶中的磁各向异性由立方向单轴转变.理论和实验结果的比较表明,存在一个临界压应力,使磁致伸缩效应达到极大值.该理论结果还解释了压应力使得Terfenol-D单晶材料难于磁化和磁致伸缩效应出现极大值的实验事实.理论计算不仅为研究这类问题提供了一个更准确的方法,而且其结果也有助于理解类似材料中的磁化过程.     

Magnetostriction relative to pretransition in Ni50.5Mn24.5Ga25 single crystal

The strain behaviors as well as the structural and magnetic changes relative to the pretransition in the Ni_50.5Mn_24.5Ga₂₅ single crystals have been characterized by various methods, such as pretransition strain, magnetostriction, magnetization measurements, and TEM observations. A large magnetostriction up to 505 ppm measured in the [001] direction of the sample is obtained at the pretransition temperature with only a low magnetic field of about 1 kOe applied along the [010] direction. We found that not only the pretransition strain pronounces a more large change, but also the magnetostriction at a certain temperature exhibits a more large magnitude for field applied along the [010] direction than with field along the [001] direction. It is concluded that the magnetoelastic interaction is responsible for the premartensitic transition, and the magnetoelastic interaction in the [010] direction is stronger than that in the [001] direction.     

La2/3Ca1/3MnO3的巨磁熵效应

本文对超大磁阻材料Ｌａ２／３Ｃａ１／３ＭｎＯ３的巨磁熵效应进行了研究,通过测量不同磁场下的磁化－温度曲线,发现伴随铁磁－顺磁相变有一个大的磁熵变化,这个结果表明钙钛矿锰氧化物可以作为磁致冷技术中的工作物质。     

(La0.55Gd0.15)Sr0.3MnO3中的磁热效应

本对A位掺杂的超大磁阻材料（La0.55Gd0.15)Sr0.3MnO3的磁热效应进行了研究，通过不同温度下的等温磁化（M-H）曲线的测量和计算，发现伴随铁磁-顺磁相变出现大的磁热效应，额外的磁性交换作用将导致额外的磁熵变化。     

Forced volume magnetostriction in Mn3.3Sn0.7C compound at room temperature

The negative volume magnetostriction in the external magnetic field for antiperovskite Mn_3.3Sn_0.7C compound is discovered. Its magnetic transition temperature from paramagnetism to ferrimagnetism is 348 K. The linear and volume magnetostrictions were investigated by measuring the change in length along the three-dimensional directions of the square samples at room temperature. Volume contraction was observed along all of the three directions throughout the whole magnetization. The value of volume magnetostriction is −44×10⁻⁶ at 1.5 T. The magnetization saturates basically at 1.5 T, however the volume magnetostriction should be higher with further increase in magnetic field.     

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.     

取向Pr2Fe14B与Nd2Fe14B多晶磁化曲线的计算

基于单离子晶场模型 ,提出了计算稀土 Fe(Co)金属间化合物取向多晶样品磁化曲线的方法 .用此方法计算了取向Pr2 Fe14 B和Nd2 Fe14 B多晶的高场磁化曲线 ,计算中使用了拟合化合物单晶磁化曲线得到的交换场与晶场参数 .计算曲线与实验曲线相符合 .     

CuGeO3晶体自旋-佩尔斯态的EPR

报道了CuGeO₃单晶在96GHz频率,1 4K温度下的电子顺磁共振(EPR)实验,测量了主轴g因子.导出了Cu²⁺离子在CuGeO₃自旋佩尔斯系统中的混合d轨道基态波函数.采用近似自洽场方法计算了CuGeO₃的主轴g因子.使实验结果得到了解释.     

Irreversible magnetovolume effect in Nd7Rh3 single crystal

Magnetovolume effect in Nd₇Rh₃ single crystal has been studied by measuring the magnetostriction as a function of external magnetic field at 4.2 K. An irreversible magnetovolume effect having a negative remanent volume magnetostriction was observed when the external magnetic field was applied along the b-axis. The irreversible magnetostrictive effect takes place in the longitudinal magnetostriction along the b-axis. The remanent magnetostriction along the b-axis relaxes after removing external magnetic field for several hours and equilibrium state is stabilized.     

Ni47Mn32Ga21多晶合金的磁熵变和磁感生应变

对定向凝固方法制备的Ni₄₇Mn₃₂Ga₂₁多晶合金,通过扫描电镜、金相、电子能谱等手段研究其组份和组织形貌,通过对合金磁化强度与温度关系、等温磁化曲线及磁感生应变曲线等的测量分析,研究了合金结构相变和磁相变过程中的磁熵变及不同压力下的磁感生应变. 研究结果表明:合金组份与设计组份基本一致,室温下合金大部分为马氏体相. 升温过程中合金的磁熵变在居里温度(365 K)附近有最大值,并有较大的磁熵变峰值半高宽,747 kA/m的磁场下该磁熵变最大值为-1.45 J/kg ·K,磁熵变峰值的半高宽为21 K. 合金在室温(298 K)下有较好的双向可恢复磁感生应变,480 kA/m磁场下,无压力时合金的磁感生应变值达到-670×10^-6,并趋饱和;而在与磁场方向平行的27.3 MPa外压力作用下合金的磁感生应变值增大到-1300×10^-6,且未饱和. 关键词： Ni-Mn-Ga 铁磁形状记忆合金 磁熵变 磁感生应变     

Magnetostriction in the rare-earth ferroborates RFe3(BO3)4, R=Pr and Tb

Recent experimental data for magnetostriction in the rare-earth (RE) ferroborates RFe₃(BO₃)₄ with R=Pr and Tb are discussed from a theoretical point of view. Multipole moments of RE ions are calculated in the framework of a crystal-field model for the RE ion and the molecular-field approximation. Quadrupole approximation is shown to be sufficient for interpretation of data for longitudinal magnetostriction at the magnetic field along the trigonal axis. Parameters of PrFe₃(BO₃)₄ are deduced when accounting for the experimental magnetization curves that manifest a spin-flop transition.