Cu含量对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)合金结构和磁性的影响

系统研究了Cu分别替代Fe和Ni对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)结构和磁性的影响.结果表明:熔炼Ni_(55)Fe_(18-x)Cu_(x )Ga_(27)(x=1,2,3,4)虽仍为奥氏体相结构,但伴有γ相出现;居里温度随Cu含量增加而降低,这是由于Cu掺杂引起过渡金属近邻原子间相互交换作用减弱所致;交流磁化率随Cu含量增加而降低,原因在于Fe是磁性的主要贡献者,Cu替代Fe会削弱Fe的磁矩,从而导致合金磁性降低.熔炼、退火和甩带Ni_(51)Cu_4Fe_(18)Ga_(27)均存在马氏体相变.熔炼样品马氏体相变温度最高,退火和甩带样品基本相同.这一特点表明热处理方式能够改变原子排列的有序度,因此可以通过改变热处理方式来调控马氏体相变温度.     

Cu含量对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)合金结构和磁性的影响

系统研究了Cu分别替代Fe和Ni对Ni_(55)Fe_(18)Ga_(27)结构和磁性的影响.结果表明:熔炼Ni_(55)Fe_(18-x)Cu_(x )Ga_(27)(x=1,2,3,4)虽仍为奥氏体相结构,但伴有γ相出现;居里温度随Cu含量增加而降低,这是由于Cu掺杂引起过渡金属近邻原子间相互交换作用减弱所致;交流磁化率随Cu含量增加而降低,原因在于Fe是磁性的主要贡献者,Cu替代Fe会削弱Fe的磁矩,从而导致合金磁性降低.熔炼、退火和甩带Ni_(51)Cu_4Fe_(18)Ga_(27)均存在马氏体相变.熔炼样品马氏体相变温度最高,退火和甩带样品基本相同.这一特点表明热处理方式能够改变原子排列的有序度,因此可以通过改变热处理方式来调控马氏体相变温度.     

压强对Zr_(67)Ni_(33)非晶合金结构和动力学性能的影响

采用分子动力学的方法模拟Zr_(67)Ni_(33)合金液体在不同压强下快速凝固过程,通过结构分析方法如对分布函数、配位数、Honeycutt-Andersen(HA)键型指数法,以及动力学参数如均方位移、自散射关联函数、非高斯参数研究压强对Zr_(67)Ni_(33)非晶合金局域原子结构和其过冷液体动力学性能的影响.研究结果表明:压强越大,Zr_(67)Ni_(33)非晶合金中Zr-Ni原子间的相互作用越强,体系结构有序性越强,过冷液体中动力学减慢和动力学不均匀现象越显著.     

Fe1-xPdx合金电子结构和磁性的理论研究

Fe1-xPdx合金的磁性强烈地依赖于其结构以及Pd的相对含量.从第一性原理出发，用线性缀加平面波(LAPW)方法，分别计算了x=000，025，050，075，100的情况下，面心立方(fcc)和体心立方(bcc)结构的Fe1-xPdx合金的电子结构和基态磁性.随x的增大，fcc结构的Fe1-xPdx合金的磁性从铁磁性或者反铁磁性变为亚铁磁性，再从亚铁磁性变为铁磁性和顺磁性；bcc结构的Fe1-xPdx合金从铁磁性减弱到顺磁性，预言了fcc结构的Fe1-xPdx合金可能存在亚铁磁相.并较好地解 关键词： 合金 电子结构 磁性     

Co50Fe50-xSix合金的结构相变和磁性

利用实验测量和理论计算相结合的方法,研究了介于B2结构CoFe低有序合金和L21结构Co2FeSi高有序合金之间的Co50Fe50-xSix合金的结构相变、磁相变、分子磁矩和居里温度.采用考虑Coulomb相互作用的广义梯度近似（GGA＋U）方法计算了合金的能带结构.研究发现,合金出现较强的原子有序倾向,表现出较强的共价成相作用.合金的晶格常数、磁矩、居里温度随Si含量的增加而线性地降低,极限成分Co2FeSi合金的分子磁矩和居里温度分别达到5.92μB和777℃.原子尺寸效应导致合金晶格发生变化,但并未成为居里温度和分子磁矩变化的主导因素.分子磁矩的变化符合Slater-Pauling原理,但发现原子磁矩的变化并非线性,据此提出了共价成相对磁性影响的观点.采用Stearns理论解释了居里温度的变化趋势,排除了原子间距对居里温度的主导影响作用.能带计算的结果还表明,Co2FeSi作为半金属材料并非十分完美,可能在实际应用中会出现自旋极化率降低的问题.发现该系列合金的结构相变和磁相变随着成分的变化聚集在窄小的成分和温度范围内.     

Co1-xMnx合金电子结构和磁性的理论研究

Ｃｏ１－ ｘ Ｍｎｘ 合金的磁性强烈地依赖于其结构以及Ｍｎ 的相对含量．从第一性原理出发,用线性缀加平面波（ＬＡＰＷ） 方法,分别计算了ｘ ＝ ０００ ,０２５ ,０５０ ,０７５ ,１００ 的情况下,面心立方（ｆｃｃ） 和体心立方（ｂｃｃ） 结构的Ｃｏ１－ ｘ Ｍｎ ｘ 合金的电子结构和基态磁性．随ｘ 的增大,ｆｃｃ 结构的Ｃｏ１－ ｘＭｎ ｘ 合金的磁性从铁磁性和亚铁磁性变为反铁磁性;ｂｃｃ 结构Ｃｏ１－ ｘ Ｍｎｘ 合金从铁磁性减弱到亚铁磁性．较好地解释了有关Ｃｏ１ － ｘ Ｍｎ ｘ 合金的结构和磁性关联的实验结果     

FexMn1-x合金在GaAs(001)表面外延的结构和磁性

报道了对于0≤x≤1的Fe_xMn_1-x合金在GaAs(001)表面上分子束外延的结构与磁性的实验结果,当x>0.8时,Fe_xMn_1-x合金以单晶体心立方结构生长;当x<0.35时,则以单晶面心立方结构生长;对于0.35xMn_1-x生长的结构比较复杂,而正是在这一区域中,该合金发生了从铁磁相到反铁磁相的转变. 关键词：     

(CoO)_n(n≤6)合金团簇的结构和磁性理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT-GGA)对(CoO)_n(n≤6)合金团簇进行了系统的几何、电子结构和磁性质研究.研究结果表明(CoO)n(n≤6)团簇最稳定结构除(CoO)6团簇为三维立体结构外,其余团簇均呈二维平面结构,且(CoO)_n(n=1,2,3,4和6)结构均表现明显的钴氧分离特征,而(CoO)5团簇表现明显的Co—Co聚合和O—O分离特征.团簇的总磁矩在n=1,3,4时,以3μB为单元成倍增长,(CoO)5团簇显著降低,减小至1μB,(CoO)6团簇又有所增加,增大至6μB.(CoO)n(n≤6)团簇磁性变化的起因也从电荷转移、磁性耦合、电子差分密度和态密度进行了详细阐释.     

(CoO)n (n ≤ 6)合金团簇的结构和磁性理论研究

采用密度泛函理论中的广义梯度近似(DFT-GGA)对(CoO)n (n≤6)合金团簇进行了系统的几何、电子结构和磁性质研究. 研究结果表明(CoO)n (n≤6)团簇最稳定结构除(CoO)6团簇为三维立体结构外, 其余团簇均呈二维平面结构, 且(CoO)n (n=1, 2, 3, 4和6)结构均表现明显的钴氧分离特征, 而(CoO)5团簇表现明显的Co-Co聚合和O-O分离特征. 团簇的总磁矩在n=1, 3, 4时, 以3 μB为单元成倍增长, (CoO)5团簇显著降低, 减小至1 μB, (CoO)6团簇又有所增加, 增大至6 μB. (CoO)n (n≤6)团簇磁性变化的起因也从电荷转移、磁性耦合、电子差分密度和态密度进行了详细阐释.     

Si掺杂的铁磁形状记忆合金Co50Ni21Ga29Six的物性研究

成功生长了Co50Ni21Ga29:Si(x=1,2)单晶样品,对其磁性,马氏体相变及其相关性质进行了细致的测量.发现掺si成分的单晶具有非常迅速的马氏体相变行为、2.5%的大相变应变、大于100 ppm的磁感生应变和4.5%的相变电阻.进一步研究指出,CoNiGa合金中掺入适量Si元素,能够降低材料的马氏体相变温度,减小相变热滞后,提高材料的居里温度,并使得磁性原子的磁矩有所降低.尤其重要的是Si元素的添加能够增大材料马氏体的磁晶各向异性能,改善马氏体变体的迁移特性,从而获得更大的磁感生应变.     

Martensitic transformation and shape memory effect of a Ni–Fe–Ga polycrystalline alloy

The martensitic transformation and shape memory effect of Ni—23.9 wt%–Fe—28.7 wt%Ga polycrystalline alloy are studied in the present paper. It is shown that martensitic transformation temperatures and its reverse transformation temperatures are all raised by annealing treatment. A large reversible transformation strain, about 2100ppm, is obtained in Ni—23.9 wt%–Fe—28.7 wt%Ga polycrystalline alloy due to martensitic transformation and its reverse transformation. This transformation strain is also increased by the external magnetic field. It is believed that the effect of field on the preferential orientation of martensitic variants when transforming increases the transformation strain.     

Fe含量和粒径对Fe/Cu颗粒膜结构和磁性的影响

采用共蒸发法制备不同组分的Fe/Cu颗粒膜,将样品分两组进行退火和不退火处理. 根据测量及分析,确定了不同成分的Fe/Cu颗粒膜的相组成和晶体结构;找出了 Fe/Cu颗粒膜矫顽力与粒径的关系,利用此关系由自发形核理论可知,提高功率,快速蒸镀薄膜,可得到细密颗粒的Fe/Cu颗粒膜,从而降低矫顽力,减少磁滞损耗.     

第一性原理研究四元Heusler合金TiZrCoIn (100) 的表面结构、磁性及自旋极化率

本文利用第一性原理计算方法,对具有半金属性的四元Heusler合金TiZrCoIn两个不同终端表面效应进行了理论研究,主要针对表面效应对其结构、磁性、电子结构、自旋极化率及半金属性的影响来展开调研,以便寻求适合于隧道结的表面材料,为后续相关理论研究及实验提供一定参考。研究结果显示,两终端表面不同原子分别发生了不同程度的伸缩,同层原子发生错位,致使表面原子间距改变,进而改变它们之间的杂化作用,同时也影响着原子的磁矩。另外通过分析其态密度,发现TiCo-(100)和ZrIn-(100)两个终端表面由于受到表面效应的影响,其电子结构发生了很大的改变。块体TiZrCoIn原有的宽带隙和半金属性被表面态所破坏,但仍然保留着很高的自旋极化率,尤其是ZrIn-(100)终端表面,其费米面处呈现几乎100%的自旋极化率。     

The effect of Si content on the martensitic transformation temperature of Ni55.5Fe18Ga26.5-xSix alloys

This paper investigates the effects of substitution of Si for Ga on the martensitic transformation behaviours in Ni-Fe-Ga alloys by using optical metallographic microscope and differential scanning calorimetry (DSC) methods. The structure type of Ni55.5Fe18Ga26.5-xSix alloys is determined by x-ray diffraction (XRD),and the XRD patterns show the microstructure of Ni-Fe-Ga-Si alloys transformed from body-centred tetragonal martensite (with Si content x = 0) to body-centred cubic austenite (with x = 2) at room temperature. The martensitic transformation temperatures of the Ni55.5Fe18Ga26.5-xSix alloys decrease almost linearly with increasing Si content in the Si content range of x ≤ 3. Thermal treatment also plays an important role on martensitic transformation temperatures in the Ni-Fe-Ga-Si alloy. The valence electronic concentrations,size factor,L21 degree of order and strength of parent phase influence the martensitic transformation temperatures of the Ni-Fe-Ga-Si alloys. An understanding of the relationship between martensitic transformation temperatures and Si content will be significant for designing an appropriate Ni-Fe-Ga-Si alloy for a specific application at a given temperature.     

Electronic structure of p-type (Ga,Fe)N diluted magnetic semiconductors

By ab-initio calculation we show that the (Ga,Fe)N ground state may be changed from anti-ferromagnetic to ferromagnetic by acceptor defect like Ga vacancies. The electronic structures are calculated by using the Korringa-Kohn-Rostoker (KKR) method combined with coherent potential approximation (CPA). We show that we can increase the magnetic moment of Fe in p-type GaN by oxygen co-doping. Mechanism of exchange interactions between magnetic ions in p-type (Ga,Fe)N is also studied. The effect of external magnetic field on the electronic structure of (Ga, Fe)N and p-type (Ga, Fe)N is investigated.     

成分和厚度的依赖

通过调整Mn的成分，系统地研究了Ni81Fe19/Ni100-xMnx双层膜的磁学性质，特别是交换偏置场(Hex)的变化.当Ni100-xMnx中Mn的原子百分比在534%到600%之间时，对于150nm的Ni81Fe19，得到了最大的交换偏置场175kA/m，同时由于Mn对Ni81Fe19层的扩散所造成的磁矩的降低小于20%；高角x射线衍射证明Ni100-xMnx的晶格常数随着Mn成分的改变而变化，Mn含量越多，其晶格常数越大；制备态Ni100-xMnx膜晶格常数与θ相NiMn膜晶格常数的接近程度与NiMn膜θ相形成的容易程度相对应.也研究了交换偏置场随着Ni１００-xMnx厚度的变化，第一次得到了当Ni100-xMnx中Mn的原子百分比为706%时，Ni81Fe19(150nm)/Ni100-xMnx(90nm)双层膜在经过240℃，5h退火后，可以有80kA/m的交换偏置场，此时铁磁层磁矩的大小几乎不变. 关键词： Ni81Fe19/Ni100-xMnx 交换偏置场     

Influence of Ni on Cu precipitation in Fe Cu Ni ternary alloy by an atomic study

The early aging Cu precipitations in Fe-3%Cu and Fe-3%Cu-4%Ni ternary alloys are investigated by molecular dynamics （MD） simulations. The results show that the average size of Cu clusters in Fe-3%Cu-4%Ni alloy is larger than that in Fe-3%Cu alloy. The diffusion of Cu is accelerated by Ni according to the mean square displacement （MSD）. Furthermore, the whole formation process of Cu-rich clusters is analyzed in detail, and it is found that the presence of Ni promotes small Cu-rich clusters to be combined into big ones. Ni atoms prefer to stay at the combination positions of small clusters energetically due to a large number of the first nearest neighbor Cu-Ni interactions, which is verified by first-principles calculations based on density functional theory （DFT）.     

Half-Heusler合金NiFeSb和NiMnSb的磁性及电子结构的第一性原理研究

用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了half-Heusler合金NiFeSb和NiMnSb的晶体结构、磁性及电子结构。计算结果表明,磁性原子Fe和Mn在两种合金的总磁矩中贡献最大,在NiFeSb总磁矩中,Ni原子贡献比例接近在NiMnSb中的2倍,而Sb原子的贡献比例是在NiMnSb中的1/5;两种合金的自旋向上能带都具有明显的金属特征,而自旋向下能带有明显的差别;两种合金费米能级以下的总态密度(DOS)主要由Ni-3d 和Fe-3d（Mn-3d）态决定,费米能级以上主要由Fe-3d（Mn-3d）自旋向下部分决定。