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     

双层钙钛矿锰氧化物La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.05)多晶的磁性研究

多晶样品La1.2-xDyxSr1.8Mn2O7(x=0.05)采用传统固相反应法制备,通过测量样品的磁化强度与温度变化曲线(M-T)以及不同温度下磁化强度与外加磁场的变化曲线(M-H)对样品的磁性进行了研究。研究发现,在15 K-400 K的测量温度范围内,在类Griffiths相温度(TG≈360 K)以上,样品处于纯顺磁态;在奈尔温度(TN≈183 K)- TG范围内,系统处于反铁磁-铁磁共存态,存在类Griffiths相,随温度的降低,样品的铁磁性逐渐增强;在TN以下,随温度的降低,铁磁性逐渐减弱,反铁磁性增强,样品呈现出了团簇玻璃行为。另外,在居里温度Tc≈210 K附近,系统发生了二级相变,样品在7 T外加磁场下的最大磁熵变绝对值为0.6 J/(kg·K)。     

钙钛矿锰氧化物Lao.8-x Eux Sro.2MnO3(x=0,0.05)的磁性和磁熵变研究

本篇文章主要研究钙钛矿氧化物La_(0.8-x)Eu_xSr_(0.2)MnO_3(x=0,0.05)中A位掺杂铕(Eu)后对样品的磁性和磁熵变的影响.采用传统的固相反应法制备多晶样品,根据数据拟合得到XRD图像和晶格参数,通过对两样品的M-T曲线和M-H曲线研究发现:x=0和x=0.05两样品在高温区均表现出顺磁性,居里温度T_c分别为283 K(x=0)和284 K(x=0.05),且在居里温度附近表现出铁磁性.随着掺杂量增加,样品的居里外斯温度降低(θ_(x=0)=322 K、θ_(x=0.05)=304 K),表明Eu~(3+)掺杂改变了系统内的铁磁耦合.在7 T磁场下磁熵变的最大值分别为2.73 J/kg·K和4.19 J/kg·K,表明Eu~(3+)掺杂使得最大磁熵变值增大.对比制冷效率,发现该系列样品具有作为磁制冷材料的潜质.     

金属间化合物DyMn_2Ge_2的自发磁相变和场诱导的磁相变

在 10— 80 0K的温度范围内用X射线衍射方法测量了DyMn2 Ge2 化合物的晶格常数与温度的变化关系 ,观察到高温时DyMn2 Ge2 由顺磁状态到反铁磁状态的自发磁相变伴随着晶格常数a的负的磁弹性异常现象 .在4 2K— 2 0 0K的温度范围内测量了DyMn2 Ge2 的交流磁化率 .在交换相互作用的分子场模型近似下 ,从理论上分析讨论了DyMn2 Ge2 的低温自发磁相变和场诱导的磁相变 .计算了DyMn2 Ge2 单晶的磁化强度与温度的变化关系以及不同温度下外磁场沿晶轴c方向时的磁化曲线 .理论分析和计算结果表明 ,温度低于 33K时在DyMn2 Ge2 中观察到的场诱导的一级磁相变为由亚铁磁状态 (Fi)到中间态 (IS)相变 .     

间隙原子H,B,C对LaFe_(11.5)Al_(1.5)化合物磁性和磁热效应的影响

研究了金属化合物LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_x(x=0,0.12,0.6,1.3),LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_y(y=0.1,0.2,0.3)和LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_z(z=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)的磁性、结构和磁热效应.金属化合物样品均形成了良好的NaZn_(13)型单相结构.基于固相-气相反应或者固相-固相反应引入间隙H,B,C原子后,磁性基态从反铁磁态变为铁磁态,饱和磁化强度(M_s)和居里温度(T_c)均呈升高趋势.值得注意的是:随着B和C含量的增加,化合物的相变性质由弱一级相变过渡至二级相变;而随着H含量的增加,相变性质却从二级相变过渡至弱一级相变.同时,化合物LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_x,LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_y和LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_z均呈现出相当大的磁熵变.在0—5 T的外磁场作用下,LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_(1.3),LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_(0.1)和LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_(0.2)的最大磁熵变分别达到12.3,9.6和10.8 J/kg·K.此外,在0—5 T的外磁场作用下,LaFe_(11.5)Al_(1.5)H_(0.6)的制冷能力达到259.2 J/kg,LaFe_(11.5)Al_(1.5)B_(0.1)的制冷能力达到116.4 J/kg,而LaFe_(11.5)Al_(1.5)C_(0.1)的制冷能力达到230.4 J/kg.     

非晶态Fe_(13)Ni_(67.2)P_(4.5)B_(15.3)合金的临界现象

本文报道非晶态Fe_(13)Ni_(67.2)P_(4.5)B_(15.3)合金的磁化强度与温度和磁场关系的测量结果。在居里温度附近样品的磁特性符合二级相变规律,得到临界指数β=0.39±0.02,γ=1.56±0.06,δ=5.20±0.1,样品的居里温度T_c=(180.4±0.2)K。在实验误差范围内,临界指数β,γ,δ满足γ=β(δ-1)关系,在168—192K温度范围,实验数据满足二级相变的磁状态方程。当T>270K时,样品顺磁磁化率服从居里-外斯定律,由居里-外斯常数c计算出有效顺磁磁矩 P_(eff)=3.19μ_B。     

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.     

Mo掺杂La_(0.7)Ca_(0.2)Ba_(0.1)Mn_(1-x)Mo_xO_3体系的磁电性质

本文采用固相反应法制备了高价态离子Mo掺杂的La0.7Ca0.2Ba0.1Mn1-xMoxO3(x=0,0.01,…,0.06)多晶样品,研究了Mo掺杂对样品的结构、磁性和磁电阻的影响.X射线衍射谱证实所有样品均为具有正交对称性的钙钛矿结构.零场冷却(ZFC)和加场冷却(FCH=0.01T)下其磁化～温度(M～T)曲线的测量表明样品随温度降低发生了从顺磁(PM)到铁磁(FM)的相变,T相似文献   

哈斯勒合金Ni50Mn35In15的马氏体相变及其磁热效应

利用电弧炉熔炼了Ni50Mn35In15多晶样品,根据磁性测量对其马氏体相变和磁热效应进行了系统研究.结果表明.随着温度的降低,样品在室温附近先后发生了二级磁相变与一级结构相变特征的马氏体相变,导致它的磁化强度产生突变.同时通过低温下的磁滞回线的测量发现样品存在交换偏置行为,表明低温下马氏体相中铁磁和反铁磁共存.此外,根据Maxwell方程,计算了样品在马氏体相变温度附近的磁熵变,当温度为309 K,磁场改变5 T时,样品的磁熵变可达22.3 J/kg K.     

哈斯勒合金Ni-Mn-Sn的马氏体相变与反磁热性质

通过结构以及磁性测量,研究了哈斯勒合金Ni₅₀Mn_25+xSn_25-x (x=11,12)的马氏体相变和磁热性质.结果表明,与样品在奥氏体相的磁性不同,由于在马氏体相中反铁磁交换作用的增强,导致铁磁和反铁磁在马氏体状态下共存.此外,通过Maxwell方程,研究了两样品在不同磁场变化下马氏体相变温度附近的反磁热性质,并阐明了该系列合金产生大的正磁熵变(ΔS_M)不仅与其在降温过程中发生马氏体相变所导致的磁跃变(ΔM)有关,而且与发生马氏体相变所经历的温度区间有密切的联系. 关键词： 哈斯勒合金 Ni-Mn-Sn 马氏体相变 正磁熵变     

Ba1-xKxFe2As2单晶(Tc=38.5K)磁通钉扎力与钉扎机理研究

铁基超导体是在2008年由Hosono发现的一种新型超导材料, 由于其具有上临界场高、各向异性小、临界电流密度大等优点, 在世界范围内引起了广泛关注. 以Ba_1-xK_xFe₂As₂为代表的FeAs-122系超导体具有结构简单、合成温度低、单晶容易制备等优点, 是物理学家和材料学家关注的焦点. 本工作在获得最优化掺杂的Ba_1-xK_xFe₂As₂单晶(T_c = 38.5 K)基础上, 通过分析其在不同磁场条件下电阻温度变化关系、不同温度条件下的磁滞回线等数据, 系统的研究了Ba_1-xK_xFe₂As₂单晶磁通钉扎力和磁通钉扎机理. 研究发现Ba_1-xK_xFe₂As₂超导体具有非常高的磁通钉扎势, 其中9 T的外场条件下, 其在H//c轴和H//ab面的钉扎势分别为5800 K和8100 K, 展示出良好的应用前景; 通过进一步分析发现, 其磁通钉扎机理应是由于晶格内部的小尺寸缺陷引起的电子平均自由程变化而导致的δl钉扎.     

一级磁结构相变材料Mn0.6Fe0.4NiSi0.5Ge0.5和Ni50Mn34Co2Sn14的磁热效应与磁场的线性相关性

磁熵变（△S_M）与磁场（μ₀H）的相关性已在很多二级相变材料中被研究并报道,但一级相变材料的磁热效应与磁场相关性还少有报道.本文在具有一级磁结构相变的Mn_0.6Fe_0.4NiSi_0.5Ge_0.5材料中研究发现△S_M与μ₀H存在线性相关性,并通过麦克斯韦关系式的数值分析详细讨论了这一线性相关性的来源.同时,进一步发现在低磁场时,△S_M近似正比于μ₀H的平方.该线性相关性同样在一级磁结构相变Ni₅₀Mn₃₄Co₂Sn₁₄材料中得到了印证.但由于一级磁弹相变LaFe_11.7Si_1.3材料相变温度具有更强的磁场依赖性,不具有△S_M的线性相关性,因此,本研究表明,当磁结构相变材料的相变温度具有弱磁场依赖性时,△S_M与μ₀H具有线性相关性.进而,在磁场未达到相变饱和磁场以下,利用△S_M与μ₀H的线性相关性可以有效推测更高磁场下的△S_M.     

Ce1+εFe4B4合金一维无公度调制结构的透射电子显微镜研究

用电子衍射和高分辨电子显微术研究了永磁合金Ce₁₅Fe(77)B₀中富硼相Ce_1+εFe₄B₄(ε≈0.1)的晶体结构,确定了Ce_1+εFe₄B₄合金具有烟囱-梯子型一维无公度调制结构,它由Ce原子和Fe-B原子团分别组成的两套亚结构相互嵌套形成。Ce亚结构晶胞参数为a=7.08?,c_Ce=3.51—3.60? 关键词：     

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.     

The BCC to FCC/HCP phase transformation of the Co70Fe30 alloy produced by ion irradiation of Co70Fe30/Cu discontinuous multilayers

We report on the BCC to FCC/HCP structural transformation of Co₇₀Fe₃₀ alloy produced by room temperature ion irradiation of Co₇₀Fe₃₀/Cu discontinuous multilayers. The structural changes were analyzed by X-ray diffraction and X-ray absorption spectroscopy. For this study, two different samples were examined, one irradiated with 50 keV He⁺ and another with 600 keV Kr⁺ with doses of 1×10¹⁷ and 3×10¹⁵ ions/cm², respectively. No substantial change is observed after He⁺ irradiation, while after Kr⁺ irradiation an unexpected structural transition from BCC to FCC/HCP closed packed of the Co₇₀Fe₃₀ alloy was found.     

Mn70Fe30-xCox (x=0, 2, 4)合金的组织和磁诱发应变

采用真空非自耗电弧炉熔炼, 然后进行固溶处理制备了Mn₇₀Fe_30-xCo_x (x=0,2,4) 试样. 运用X射线衍射分析、显微组织分析、差示扫描量热法 (DSC)、标准电阻应变计法等实验方法, 研究了添加Co 对Mn-Fe合金的磁诱发应变 (magnetic-field-induced strain, MFIS) 性能的影响. 研究表明, Mn₇₀Fe_30-xCo_x (x=0,2,4)试样在室温下为单一的γ相组织. 随着Co含量的增加, Mn₇₀Fe_30-xCo_x (x=0,2,4)试样的磁性转变温度T_N (Neel点) 呈降低的趋势, 但都高于室温, 在室温下呈现反铁磁性; Mn₇₀Fe_30-xCo_x (x=0,2,4) 试样的最大磁诱发应变也呈增加的趋势. Mn₇₀Fe₂₆Co₄试样的MFIS 在1.1 T时达到60 ppm. 关键词： MnFe合金 Co 磁诱发应变     

Tricritical and Critical Exponents in Microcanonical Ensemble of Systems with Long-Range Interactions

We explore the tricritical points and the critical lines of both Blume-Emery-Griffiths and Ising model within long-range interactions in the microcanonical ensemble. For K=K_MTP, the tricritical exponents take the values β=1/4, 1=γ^-≠γ⁺=1/2 and 0=α^-≠α⁺=-1/2, which disagree with classical (mean field) values. When K>K_MTP, the phase transition becomes second order and the critical exponents have classical values except close to the canonical tricritical parameters (K_CTP), where the values of the critical expoents become β=1/2, 1=γ^-≠γ⁺=2 and 0=α⁺≠α⁺=1.     

超宽禁带半导体β-Ga_2O_3及深紫外透明电极、日盲探测器的研究进展

β-Ga_2O_3是一种新型的超宽禁带氧化物半导体,禁带宽度约为4.9 eV,对应日盲区,对波长大于253 nm的深紫外一可见光具有高的透过率,是天然的日盲紫外探测及深紫外透明电极材料.本文介绍了Ga_20_3材料的晶体结构、基本物性与器件应用,并综述了β-Ga_2O_3在深紫外透明导电电极和日盲紫外探测器中的最新研究进展.Sn掺杂的Ga_2O_3薄膜电导率可达到32.3 S/cm,透过率大于88%,但离商业化的透明导电电极还存在较大差距.在日盲紫外探测器应用方面,基于异质结结构的器件展现出更高的光响应度和更快的响应速度,ZnO/Ga_2O_3核/壳微米线的探测器综合性能最佳,在-6 V偏压下其对254 nm深紫外光的光响应度达1.3×10~3A/W,响应时间为20μs.     

Cu对Ni50Mn36In14相变和磁性的影响

文章研究了Cu替代部分Ni对铁磁性形状记忆合金Ni₅₀Mn₃₆In₁₄相变和磁性的影响规律. 研究表明,在Ni_50-xCu_xMn₃₆In₁₄中,随着Cu含量的增加,相变温度逐渐降低. Cu含量低于5%时,奥氏体的磁性强于马氏体的磁性, 母相和马氏体相的饱和磁化强度的差值ΔM随着Cu含量的增加而增大. 当Cu含量x=4.5时, ΔM迅速增加到80 emu/g, 并在该材料中观察到了磁场驱动的马氏体到奥氏体的转变,显示了该材料作为磁驱动磁电阻材料的潜在应用前景.当Cu含量高于5%时,奥氏体保持铁磁状态, 马氏体相由反铁磁状态变为铁磁状态,马氏体的磁性强于奥氏体的磁性, ΔM大大削弱,磁场驱动性质消失.