Dy(Co1-xMx)2(M=Al, Si)系列合金的磁熵变研究

利用电弧熔炼的方法制备Dy(Co1-xMx)2(M=Al，si)系列合金；发现用少量的Al或Si替代Co后所形成的系列合金的居里温度都有显著的提高。且随着替代量的增大，样品的相变类型从一级转为二级。文中着重研究了Dy(Co1-xMx)2系列合金的在较低磁场下(1T)的磁熵变，并且讨论了该系列合金具有较大磁熵变的原因以及用少量Al或Si替代Co后对磁熵变的影响，同时对它们的应用前景也进行了探讨分析。     

Gd5Si1.75Ge1.75Sn0.5的结构、磁相变与磁熵变

采用粉末XRD和振动样品磁强计研究了Gd5Si1.75Ge1.75Sn0.5合金的结构、磁相变和低场变化下的磁熵变。磁性测量结果表明,Gd5Si1.75Ge1.75Sn0.5合金的磁化强度在居里温度附近发生突变,具有一级相变的典型特征,室温具有Gd5Si2Ge2型单斜结构;合金低场磁热效应非常明显,1.8T磁场变化下,在其居里温度272K附近的最大磁熵变为16.7J.kg-1.K-1。用成本低廉的Sn取代Gd5Si2Ge2中部分Si和Ge后,Gd5Si1.75Ge1.75Sn0.5在低磁场变化下的磁熵变比金属Gd大得多并略高于Gd5Si2Ge2。     

La-Fe-M(M=Al, Si)化合物磁热性能研究进展

介绍了La-Fe-M(M=AI,Si)化合物在磁热性能研究方面的最新进展。具有NaZn13型晶体结构,含高浓度Fe的La-Fe—M(M=AI,Si)化合物为良好的软磁材料;用少量的Co替代化合物中Si,Al元素可以将化合物的居里温度提高至室温;对La(Fe1-yCoy)xSi13-x化合物,适量的Si,Co组合可使化合物在室温产生可与Gd5Si2Ge2比拟的磁热效应;加入适量的间隙原子H,也可使La(FexSi1-x)13在室温的磁热性能远远大于金属Gd;对含Si量低及含Si量高的La(FexSi1-x)13化合物在相转变点附近由温度和磁场诱导相变的本质做了详细阐述。     

Gd7Pd3-xFex合金磁性及磁热效应的研究

采用电弧熔炼和高温退火的方法制备了Gd7Pd3-xFex(x=0, 0.2, 0.5, 0.8和1)合金材料,并对该系列合金材料的磁特性及磁热效应进行了研究。X射线粉末衍射研究表明,所有的材料均形成Th7Fe3型结构。并且随着x的增大,晶格常数、居里温度、饱和磁化强度和最大磁熵变均有所降低。相比于Gd7Pd3,掺入Fe元素的材料可以获得更接近室温的居里温度和更宽的工作温区,从而导致了7 T磁场下高达1096 J·kg^-1的相对制冷能力(RCP), Gd7Pd3-xFex有望被用于室温附近的磁制冷。     

稀土Gd5Ge2(Si2-xAlx)合金系的晶体结构和磁卡效应研究

用磁控电弧炉在氩气气氛下熔炼了Gd5Ge2(Si2-xAlx) (x=0, 0.1, 0.2, 0.5, 1.0)系样品.X射线粉末衍射分析表明, 样品基本为单相结构, 其晶体对称性不会随Al含量的增加而改变.用振动样品磁强计测量了样品的M-T曲线和不同温度下的M-H曲线.居里温度随Al含量x的增加略有减小, 当 x=0.2时Gd5Ge2(Si2-xAlx)有最大-ΔSM值.退火对样品的居里温度和磁卡效应影响不大, 退火前后的居里温度和磁卡效应基本保持一致.     

快淬法制备La_(0.8)Ce_(0.2)Fe_(11.4)Si_(1.6)合金的磁熵变研究

为了探求La系磁熵变材料的短时退火工艺,利用两种方法制备了磁制冷材料La0.8Ce0.2Fe11.4Si1.6合金,其一为将电弧熔炼合金退火5天(样品A),其二为将合金利用铜模铸造方法得到快淬样品,再退火2 h(样品B)。X射线衍射表明,样品A和B主相为NaZn13相结构。通过对比发现,尽管样品A的最大磁熵变值大于样品B的,但样品B在制冷温区和制冷能力方面优于样品A。因此,快淬加短时间热处理可以大大节省时间和能量,是一种制备La0.8Ce0.2Fe11.4Si1.6磁制冷材料的高效且性能优越的方法。     

LaFe11.6Si1.4C0.5间隙化合物的磁性、磁相变和磁熵变

使用了约80％的廉价铁原料，制备了LaFe11．6Sil．4C0．5间隙化合物。研究表明：该间隙化合物仍保持了LaFe11．6Sil．4的NaZnl3立方晶体结构，间隙C原子的引入导致晶格膨胀了约0．35％，居里点提高了约50K；同时，仍然保持大的磁熵变，在0-2T磁场变化下，磁熵变达到Gd的2倍以上，大磁熵变源于磁场诱发的巡游电子变磁相变。该间隙化合物具有大磁熵变。     

Gd0．6DY0．4Co2-xAlx系合金磁热性能的研究

用量子磁强仪对Cd0.6Dy0.4Co2-xAlx(x=0,0.1)系合金的居里温度、磁相变、磁熵变等磁性质进行了研究.结果表明:该系合金居里温度随着X量的引入而增加;热处理后,X=0,0.1合金由双相晶体结构基本变为单相晶体结构,磁熵变比铸态合金分别提高53.2%和33.1%,居里温度基本不变.铝元素的加入并没有改变合金的相变类型,合金仍保持二级相变.     

室温以上磁制冷材料La(Fe1-xCox)11.7Al1.3化合物的研究

通过X射线衍射分析和超导量子干涉磁强计（SQUID）磁性测量,研究了Co替代Fe含量对居里温度在室温以上的磁制冷材料La（Fe1-xCox）11.7Al1.3（x=0.072,0.081）磁结构和磁性能的影响。La（Fe1-xCox）11.7Al1.3材料的居里温度随Co的含量增加而增加,La（Fe0.919Co0.081）11.7Al1.3的居里温度为311 K。当外场变化为1.9 T时磁熵变达到3.6 J·kg^-1·K^-1,RCP值为168.6 J·kg^-1,虽然它的磁熵变小于具有巨磁熵变的磁制冷材料,但是它在磁场为1.9 T时的制冷能力与这些材料相当。     

分子基低温磁制冷材料的研究进展

磁制冷技术是以磁性物质为工质,通过等温磁化和绝热去磁达到制冷目的的一种极具开发潜力的高新制冷技术．相比于传统的气体压缩制冷,磁制冷以其高效、节能、环保的特点得到研究者越来越多的青睐．近年来研究发现,与合金、纳米磁制冷材料相比,分子基磁制冷材料在超低温制冷领域表现出较大的优势．本文针对分子基低温磁制冷材料的研究报道及本实验室的相关工作进行总结和讨论,并探究了其发展趋势．     

Fe/RE多层膜磁性及其变化机制

研究了Ｆｅ／ＲＥ多层膜（Ｆｅ单层厚度〈２．０ｎｍ）沉积态退火过程中（温度≥４７３Ｋ）的结构与磁性，分析了磁性变化的原因。沉积态的Ｆｅ单层由分离的Ｆｅ岛组成，小尺寸的Ｆｅ岛呈超顺磁性导致了整个膜显示顺磁性，退火时Ｆｅ岛合并长大，膜由超顺磁转变为铁磁，同时磁化强度和妖顽力增加。     

RESr2RuCu2O8(RE=Gd和Eu)的合成与物性研究

报道了磁性超导体RESr2RuCu2O8(RE=Gd和Eu)单相样品的合成以及对其结构和物性的研究。结果表明，这类化合物的结构和YBa2Cu3O7-δ相类似；在这两类化合物中，超导电性与弱铁磁有序共存；两样品铁磁相变温度TM分别为136，130K，超导临界温度TC分别为46，35K；由于Gd^3 和Eu^3 离子磁矩的不同，两样品的磁性质存在一定的差别。     

LaFe13-xSix (1.2≤x≤2.2)化合物的磁场诱导熵变与磁场的关系

通过真空电弧熔炼、长时间真空热处理的方法获得了单相NaZn13-型LaFe13-xSix(1.2≤x≤2.2)化合物,并测量了它们的磁化强度与磁场和温度的关系,用Maxwell关系式计算出在不同磁场下化合物的熵变ΔS。用Landau的二级相变理论及平均场近似下的标度律,分析拟合了LaFe13-xSix化合物ΔS与H之间的关系,对于具有一级和二级相变的材料,发现均存在ΔS∝H2/3的关系,只是拟合得到的参数不同。采用熵变峰值拟合得到的参数能够反映材料中一级磁性相变的程度,研究磁场诱导的熵变与磁场的关系可以为磁制冷研制提供指导。     

Large-scale synthesis of single-crystalline RE2O3 (RE=Y, Dy, Ho, Er) nanobelts by a solid-liquid-phase chemical route

Yttrium-group heavy rare-earth sesquioxide (RE(2)O(3), RE=Y, Dy, Ho, Er) nanobelts were successfully fabricated by thermolysis of solid RE(NO(3))(3)x H(2)O in a dodecylamine/1-octadecene mixed solvent system. The synthetic principle is based on separating the nucleation and growth processes by utilizing the poor solubility of RE(NO(3))(3)chi H(2)O in the solvent mixture and the heat-transportation difference between the liquid and solid. By using dodecylamine, RE(2)O(3) nanobelts can be readily obtained. X-ray diffraction (XRD) analysis shows that the synthesized RE(2)O(3) nanobelts are body-centered cubic and crystalline. Field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), transmission electron microscopy (TEM), selective-area electron diffraction (SAED), and high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) demonstrate that the synthesized RE(2)O(3) compounds possess regular geometric structure (beltlike) with perfect crystallinity. Preliminary experimental results prove that the dodecylamine plays a key role in the formation of RE(2)O(3) nanobelts and cannot be replaced by other surfactants. Furthermore, this method can be extended to the synthesis of RE(2)O(3) nanobelt/metal nanocrystal nanocomposites and ABO(3) (A=Y, Dy, Ho, Er; B=Al) and A(3)B(5)O(12) (A=Y, Dy, Ho, Er; B=Al)-type ternary oxide nanobelts, using mixed-metal nitrate salts in the correct stoichiometry instead of single rare-earth nitrates.