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.     

Dy2 AlFe13 Mn3 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Dy2AlFe13Mn3化合物的结构及磁性质。研究结果表明Dy2AlFe13Mn3化合物具有六角相的Th2Ni17型结构。通过X-射线热膨胀测定法发现Dy2AlFe13Mn3化合物在245到344K的温度范围内存在负热膨胀现象，其平均热膨胀系数为α＝-1.1×10-4K-1K-1。在105到360K的温度范围内，通过比较磁性状态下的晶胞参数和由高温顺磁状态外延得到的低温顺磁状态下的晶胞参数间的差别计算了Dy2AlFe13Mn3化合物的本征磁致伸缩。结果表明Dy2AlFe13Mn3化合物的本征体磁致伸缩ωS在105到245K的温度范围内随着温度的升高而增大，由105K时的7.0×10-3 增加到245K时的9.1×10-3。随着温度的进一步升高，ωS反而减小。沿c轴方向的本征线磁致伸缩λc随着温度的升高而减小。基面内的本征线磁致伸缩λa在105到270K的温度范围内随着温度的升高而增大，从105K时的0.8×10-3增大到270K时的3.4×10-3，然后随着温度的进一步升高而减小。     

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 .     

甩带Fe85Ga15合金的巨磁致伸缩研究

利用甩带快淬方法制备了Fe85Ga1 5合金样品 .测量了样品在沿带片长度方向和厚度方向上的磁致伸缩 ,发现其值分别高达 - 1 30 0ppm和 1 1 0 0ppm .巨大磁致伸缩的获得来源于甩带样品的形状各向异性和合金内部生成的大量短程应变有序以及它们的择优取向 .样品温度特性的测量表明 ,在室温附近约 6 0℃宽的温度范围 ,合金的磁致伸缩数值基本保持不变 ;而在高温条件下 ,合金具有更大的磁致伸缩     

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≤4kA/m)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]→[u v 0]→[u v w]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.     

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     

甩带Fe85Ga15合金的巨磁致伸缩研究

利用甩带快淬方法制备了Fe₈₅Ga₁₅合金样品.测量了样品在沿带片长度方向和厚度方向上的磁致伸缩，发现其值分别高达－1300ppm和＋1100ppm.巨大磁致伸 缩的获得来源于甩带样品的形状各向异性和合金内部生成的大量短程应变有序以及它们的择优取向.样 品温度特性的测量表明，在室温附近约60℃宽的温度范围，合金的磁致伸缩数值基本保持不 变；而在高温条件下，合金具有更大的磁致伸缩. 关键词： 磁致伸缩 Fe-Ga合金 甩带快淬     

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Dy₂AlFe_16-xMn_x化 合物的结构和磁性.研究结果表明Dy₂AlFe_16-xMn_x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Dy₂AlFe_16-xMn_x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Dy_{2< /sub>AlFe16-xMnx化合物的居里温度及自发磁化强度急剧下降. 关键词： 2}AlFe_16-xMn_x化合物')" href="#">Dy₂AlFe_16-xMn_x化合物 反常热膨胀 自发磁致伸缩 自发磁化强度     

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     

Er2AlFe16－xMnx化合物的磁性及反常热膨胀

通过X射线衍射及磁测量手段研究了Er₂AlFe_16-xMn_x(x=1，2，3，4，6，8)化合物的结构和磁性. 研究结果表明Er₂AlFe_16-xMn_x化合物具有六角相的Th₂Ni₁₇型结构. 采用X射线热膨胀测定法在103—654K的温度范围内测量了Er₂AlFe_16-xMn_x(x=1，2，3，4)化合物的热膨胀性质，发现这些化合物在低温下存在热膨胀反常现象，在居里点附近具有负膨胀性质. 对自发磁致伸缩的研究结果表明Er₂AlFe_16-xMn_x化合物中存在着较强的各向异性的自发磁致伸缩，低温下自旋重取向的出现使得化合物的自发体磁致伸缩有所增强. 磁测量结果表明Mn的替代导致Er₂AlFe_16-xMn_x化合物的居里温度及自发磁化强度急剧下降，并且使得化合物的磁晶各向异性发生显著改变. 关键词： 2AlFe_16-xMn_x化合物')" href="#">Er₂AlFe_16-xMn_x化合物 反常热膨胀 自发磁致伸缩     

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Tb₂Fe_15.5Cr_1.5化 合物的热膨胀性质及本征磁致伸缩性质.研究结果表明Tb₂Fe_15.5Cr _1.5化合物在293—672K的温度范围内具有六角相的Th₂Ni_{17型结构.在432—522K的温度范围内具有负热膨胀 性质，其平均热膨胀系数=-157×10^-5/K.对本征磁致伸缩的研究结果表明Tb2Fe15.5Cr1.5化合物中存在着较强的各向异性的本 征磁致伸缩，293K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Tb2Fe15.5Cr1.5化合物的居里温度约为494K，比其母 合金Tb2Fe17高约80K.}     

Ho2AlFe14Mn2化合物的负热膨胀性质

利用x射线衍射及磁测量手段研究了Ho2AlFe16-xMnx系列化合物的结构.结果表明，该系列化合物具有Th2Ni17型结构；随着x的增加，化合物的单胞体积呈现非线性的变化，结合磁测量结果分析认为，在化合物的磁相变点附近存在较大的正的本征磁致伸缩.在160—285K温度范围内对Ho2AlFe14Mn2化合物进行的变温x射线衍射研究表明，该化合物在其居里点附近(220—270K)具有负热膨胀性质，其平均热膨胀系数为-14×10-4/K. 关键词： Ho2AlFe16-xMnx化合物 负热膨胀 本征磁致伸缩     

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.     

Cr-Al-V合金的电输运和热膨胀

本文报道了Cr97.02Al2 98和掺钒的(Cr98.26Al1.4)98 72V1.28、(Cr96.04Al3.96)98.69V1.31合金在10～450 K温区的电阻率和热膨胀系数随温度的变化.随着温度降低,Cr97.02Al2.98合金经历了顺磁-公度自旋密度波(CSDW)-非公度自旋密度波(ISDW)的转变.Neel温度以下电阻率出现上升趋势,与SDW反铁磁能隙的逐渐打开有关.热膨胀-温度曲线在Neel温度附近呈现一个明显的跳跃行为,是磁转变相关的磁体效应.低于CSDW-ISDW转变温度,电阻率的增大是由于磁散射在低温下增强.用公式p=P0 AlnT BT2 CTδ对三个合金10～80 K温区内电阻率-温度曲线的拟合结果表明,随着钒掺杂的增加,磁散射和s～d电子散射减小.Cr97.02Al2.98合金中掺入少量钒就能压制SDW.     

磁致伸缩材料弱磁场响应特性的实验研究

针对磁致伸缩材料在弱磁场传感器领域的应用需要,采用迈克耳逊干涉原理实验测量了零应力条件下Tb-Dy-Fe材料和Fe-Ga合金的磁场响应灵敏度,以及不同应力下Fe-Ga合金的磁场响应特性和温度响应特性.实验结果表明：在零应力,外加磁场16 mT条件下,Fe-Ga合金的磁场响应灵敏度远高于Tb-Dy-Fe材料,更合适作为弱磁场传感器敏感材料;同时,在1.2 MPa预应力和26 mT偏置磁场下,Fe-Ga合金材料具有较好的磁场响应灵敏度和较大的饱和磁致伸缩系数,因而处在最佳工作状态.所得到的材料的磁场和温度响应曲线可作为弱磁场传感器参量设计的参考依据.     

(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：}     

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.     

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.     

冲击波诱导Nd_2Fe_(14)B磁相变的理论计算研究

根据Nd2Fe14B的冲击加载实验,计算了3.3—7.2 GPa压力范围内冲击波阵面上压力与温度的关系.基于分子场理论,引入压力等效场,改进了双亚点阵理论模型,并分析了在不同温度和压力下Nd2Fe14B的磁性转变机理.计算了压力对Nd2Fe14B磁致伸缩系数、磁化率、磁化强度以及居里温度的影响,给出了Nd2Fe14B发生铁磁–顺磁相变的压力和温度判据.计算结果表明:压力使Nd2Fe14B的居里温度逐渐向低温区转移,当压力从0 GPa增加到1.15 GPa时,居里温度从584 K降至292 K;随着压力的增加,Nd2Fe14B的磁化强度不断下降,且临界去磁压力随温度的升高呈下降趋势;在3.3—7.2 GPa压力范围内,Nd2Fe14B发生了铁磁-顺磁相变.     

基于流-热耦合模型的GMM智能构件温升控制系统设计

热效应对超磁致伸缩执行器中超磁致伸缩材料性能产生非常大的影响,从而影响超磁致伸缩执行器的定位精度;提出一种简化的强制水冷策略保证磁致伸缩材料温度恒定;同时建立了超磁致伸缩材料智能构件流-热多场耦合的有限元模型,运用COMSOLMultiphysics 3.4软件对模型进行仿真,仿真结果验证了模型的正确,进一步的实验结果证实了提出的温度控制策略的有效性。