Nd2(Fe,Si)17合金的结构与磁性

本文对Nd-Fe-Si三元系富铁区域相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Nd-Fe-Si三元系富铁区域(Fe>40at％),除出现NdFe₂Si₂三元金属间化合物外(Si>20at％),同时只出现Nd₂(Fe,Si)₁₇赝二元金属间化合物,其中Si取代9d位的Fe原子,而不能形成类似于Nd₂Fe₁₄B的三元金属间化合物,Si取代Nd₂Fe₁₇中的9d位Fe原子后,使晶胞体积缩小;使饱和磁化强度减小;同时使Fe次晶格的铁磁相互作用增强,导致居里温度增高;还使得Fe次晶格的易面各向异性减弱,造成室温下各向异性场减小。 关键词：     

(Nd_(1-x)Er_x)_2Co_(15.5)V_(1.5)的结构转变与磁性

利用电弧熔炼制备了 (Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5(x=0— 1 0 )化合物样品 .通过x射线衍射分析和磁性测量研究了Er替代Nd2 Co1 5 5V1 5中的Nd时对化合物结构和磁性的影响 .研究结果表明 ,低Er含量 (x <0 4 ) ,化合物为Th2 Zn1 7型结构 ;高Er含量时 (x >0 5 ) ,化合物转变为Th2 Ni1 7结构 ;Er含量为x =0 4和 0 5时 ,两种结构共存 .两种结构的晶胞参数a ,c和晶胞体积V随着Er含量的增加都呈现递减的趋势 .随着Er含量的增加 ,(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的居里温度和饱和磁化强度都单调下降 .(Nd1 xErx) 2 Co1 5 5V1 5化合物的室温各向异性由低Er含量时的易锥型转变为高Er含量时的易轴型 .x =0— 0 5的化合物在温度升高时发生自旋重取向转变 ,自旋重取向温度Tsr随Er含量的增加而减小     

Si对Nd_2Fe_(14)B四方相结构和磁性的影响

本文对Si加入Nd_2Fe_(14)B四方相后所形成的合金相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Si加入Nd_2Fe_(14)B四方相后并不破坏它的结构(Si的含量可达B的两倍),而形成Nd_2(Fe,Si)_(14)B赝三元金属间化合物。随着Si含量的增加,晶格常数和饱和磁化强度随之减小,但居里温度则随之增加。Si的加入,并不改变Nd_2Fe_(14)B的室温各向异性的方向和大小,但对低温下的各向异性影响很大,使易磁化锥面与c轴的夹角增大。     

Sm_2(TM)_17合金的磁性(自旋再取向相变)研究

本文研究了Sm_2(FeNiCoM)_(17)合金(M为非磁性组元)的磁性。样品由六角结构无序型的2∶17主相及少量FeNi合金杂相组成。在六角结构的e轴方向(易磁化方向)观察到下述异常现象:低温(273K以下)时的磁化及反磁化曲线发生明显的跃变,跃变时相应的磁场H_r随温度下降而增大;磁滞迴线是蜂腰型的,温度愈低蜂腰愈明显;升温时磁化强度随温度变化(1.5K至居里点T_C)的曲线上出现极大值,其相应的温度T_t随磁场增大而降低;降温时观察到了热磁滞后现象。但在基面(难磁化方向)上及Co含量增多(>18at％)时,样品却表现了正常的铁磁行为。本文提出用磁矩非共线结构排列的自旋再取向相变来解释上述异常现象,并给出自旋倒向所需越过的能垒高度U=9.2×10~(-15)erg,用设想磁结构的模型得到的磁化强度的计算值与实验值也符合得较好。     

Y(Fe,M)12化合物的电子结构与磁性(M=Nb,Si)

采用新近发展的全势能线性缀加平面波((L)APW) 局域轨道(lo)和广义梯度近似(GGA)密度泛函方法计算了Y(Fe,M)12化合物(M=Nb,Si)的电子结构,得到了相应的总态密度和局域态密度,并分析了替代原子与替代晶位不同引起态密度的变化。根据计算结果预测的居里温度变化与实验结果基本一致。     

快淬(Er_(l-x)Sm_x)_2Fe_(17)C_y化合物的结构与磁性

用快速急冷方法制备了(Er_(1-x)Sm_x)_2Fe_(17)C_y(x≤0.8,1.5≤y≤2.5)化合物,它们具有菱方Th_2Zn_(17)型结构,并且在高温是稳定的。与相应的不含C的(Er_(1-x)Sm_x)_2Fe_(17)化合物比较,当C含量y=2.5时,引起单胞体积增加～6.3％,居里温度增加约330—360K,并使室温饱和磁化强度显著提高。当y≥1.5时,含Sm样品在室温时均显示出轴各向异性,(Er_(0.2)Sm_(0.8)_2Fe_(17)C_(1.5)化合物的室温各向异性场H_α=8T。     

La(Fe,Si)_(13)化合物的居里温度机制

NaZn13型La(Fe,Si)13化合物随Si含量增加,相变性质由一级过渡为二级,化合物晶胞体积收缩,饱和磁化强度降低,居里温度升高.其居里温度与晶胞体积之间的关系不能用Bethe-Slater曲线给出合理的解释.本文利用添加间隙原子碳调节La(Fe,Si)13化合物晶胞体积和居里温度的方法,系统研究了该化合物居里温度与晶胞体积之间的关系.结果发现二者之间的变化规律遵循Jaccarino-Walker模型,即仅有5%甚至更少的3d电子被认为是真正的巡游电子,其余的3d电子仍是局域的.以极化的巡游电子为媒介,局域电子之间产生类似于Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida的长程相互作用,相互作用的符号和大小与距离呈周期性震荡.随Si含量的增加,La(Fe,Si)13化合物巡游电子数目增加,化合物的居里温度由晶胞体积和巡游电子的浓度共同决定.     

Ho2(Co,Si)17化合物的结构与磁晶各向异性

用三弧Czochralski法和真空电弧熔炼法制备了Ho2Co17-xSix化合物.通过X射线衍射和磁性测量手段研究了化合物的结构与内禀磁性.重点讨论了磁晶各向异性和自旋重取向转变.实验结果表明,Ho2Co17为Th2Ni17型六角结构,在0.5≤x≤3的化合物均为Th2Zn17型菱方结构,能够获得单相2:17型化合物的最大Si含量是x=3.在x≤2的浓度范围,化合物的易磁化方向垂直于c轴.随Si含量增加,化合物的居里温度和Co原子平均磁矩单调减少.根据Ho2Co17-xSix化合物的居里温度和自旋重取向温度,获得了磁相图.根据热磁曲线,确定了温度补偿点.在Ho2Co17化合物中观察到了在1005 K发生自旋重取向转变.     

[(Ni(2'2-bipy)_2)_3(Fe(CN)_6)_2]·13H_2O配合物的磁性分析

合成了氰根桥联配合物[(Ni(2’2-bipy)2)3(Fe(CN)6)2].13H2O,使用元素分析、红外光谱等对配合物进行了表征。红外光谱显示金属离子通过氰根桥联传递磁相互作用,是属于桥式氰根配体的CN伸缩振动。对该配合物的磁化率测定表明金属离子通过氰根传递磁作用,求得分子磁体有效磁距μeff。并根据Curie-Weiss定律拟合获得居里常数C=6.83cm3.kmol-1和顺磁居里温度θ=9.39K。     

Mg2Si:Fe 电子结构及磁性的理论研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理赝势平面波方法研究了Mg_2Si:Fe体系的电子能带结构、态密度和磁性.结果表明:掺入的Fe原子优先占据晶格中的空隙位,也可能代替晶格中的Mg位.从能带结构和态密度可以看出,当Fe原子位于晶格中空隙位时,系统显示出金属性;当Fe占据Mg位置时,对于自旋向上电子态,体系有一带隙存在,系统呈现明显的半导体特性;对于自旋向下电子态,Fe的替位掺杂在该体系内引入新的杂质能级,杂质能级与导带价带分离,且100%自旋极化.两种位置的杂质,上自旋电子和下自旋电子的态密度均明显不对称,诱导出铁磁性,且铁磁性主要由于Fe的3d态电子诱导产生.Fe位于空隙位时,Fe原子的磁矩为1.69μB;Fe占据Mg位时,Fe原子的磁矩为1.38μB,说明原子磁矩与其所占位置和配位情况有关.     

[Co(en)_3][Fe(CN)_6]·H_2O的磁性研究

合成了氰根桥联配合物[Co(en)3][Fe(CN)6]·H2O,使用元素分析、红外光谱等对配合物进行了表征。首次通过对该配合物的磁化率测定表明金属离子通过氰根传递弱反铁磁作用,计算求得分子磁体有效磁距μeff的实验值与理论值。并根据Curie-Weiss定律拟合获得居里常数C=0.45968emu·K/mol,顺磁居里温度θ=-8.23117K。     

Sm2(Fe,M)17C1.5(M=Ga,Si)化合物的形成和磁性

用电弧炉熔炼方法制备了Ｓｍ₂Ｆｅ_17-xＭ_xＣ_1.5（Ｍ＝Ｇａ，Ｓｉ）化合物，研究了它们的形成、结构与磁性。实验结果表明，用Ｇａ替代Ｆｅ，当２≤ｘ≤６时，可形成Ｔｈ₂Ｚｎ₁₇型单相化合物，而Ｓｉ的替代仅在ｘ＝２时为单相结构。居里温度随Ｇａ含量的增加从ｘ＝２时的６３３Ｋ下降到ｘ＝６时的３５１Ｋ，Ｓｍ₂Ｆｅ₁₅Ｓｉ₂关键词：     

Y2(Fe1-x-y,Coy,Crx)17化合物的结构及居里温度

通过x射线衍射及磁测量手段研究了Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物的结构及居里温度.研究结果表明Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物具有六角相的Th2Ni17型结构.随着x的增加,Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物的单胞体积呈现先小后大的非线性减小.通过Y2(Fe1-y-x,Coy,Crx)17化合物居里温度的变化,研究了Y2Fe17化合物中哑铃晶位上的Fe原子对之间的交换作用,从而在实验上证明了在Y2Fe17化合物中,哑铃晶位上的Fe原子对之间存在反铁磁交换作用,研究结果表明在Y2Fe17化合物中,Cr,Co同时少量替代Fe时,化合物的居里温度有显著提高.     

2：17型结构Gd—Fe—Co—Ga化合物的结构与磁性

用电弧熔炼的方法制备了Ｇｄ２（Ｆｅ１－ｘＣｏｘ）１５Ｇａ２（０≤ｘ≤１０）和Ｇｄ２（Ｆｅ０８Ｃｏ０２）１７－ｙＧａｙ（０≤ｙ≤８）化合物，通过Ｘ射线衍射和磁性测量手段研究了它们的结构和磁性．实验结果表明它们都是２∶１７型结构的单相化合物．Ｇｄ２（Ｆｅ１－ｘＣｏｘ）１５Ｇａ２的单胞体积Ｖ随Ｃｏ含量的增加单调下降，而居里温度ＴＣ单调上升，１５Ｋ下的饱和磁化强度Ｍｓ随Ｃｏ含量的增加开始时略有增大，在ｘ＝０２时出现极大值，然后单调下降；对Ｇｄ２（Ｆｅ０８Ｃｏ０２）１７－ｙＧａｙ的样品，随Ｇａ含量的增加单胞体积增加，居里温度和饱和磁化强度单调下降．用Ｃｏ替代Ｆｅ，或用Ｇａ替代Ｆｅ和Ｃｏ都能导致Ｆｅ或Ｃｏ次晶格出现室温单轴各向异性，这可能与Ｇａ原子的择优占位有关．     

Finemet合金析出相α-Fe(Si)结构与磁性的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究Finemet合金中析出相α-Fe(Si)的晶体结构与磁性,探讨影响立方结构α-Fe(Si)相磁性能的各个因素. 从电子自旋角度出发,分别计算分析了不同比例的Si置换α-Fe超晶格中不同位置的Fe原子后α-Fe(Si)体系的磁性能. 计算结果表明,自旋态密度是影响磁性能的关键因素. 发现Si置换α-Fe超晶格顶角处Fe原子得到的体系比取代体心位置Fe原子的体系磁性要好. 由此可以得出结论,在一定的含量范围内,随着Si含量的增加,Si出现在α-Fe超晶格中顶角位置的概率增大,α-Fe(Si)相的软磁性能提高,与实验结果相符. 本文的研究工作有助于理解Finemet合金的磁性机理. 关键词： Finemet合金 磁性能 第一性原理 态密度     

过渡族元素对非晶态Nd_(15)Fe_(79)B_6合金磁性的影响

本文讨论了用熔态急冷法制备的非晶态Nd_(15)Fe_(79)B_合金中,掺杂Nb,V,Cr,Mn,Co,Ni和Cu等元素后,对磁矩、居里温度及晶化温度的影响。还用穆斯堡尔谱估计了掺杂后样品内场的变化,并作了合理的解释。     

新型金属间化合物Sm(TiFe)_(12)的结构与磁性

SmTiFe_x(x的数值为8—11)可形成稳定的金属间化合物,经测定,晶体结构属于ThMn_(12)型四方结构,空间群为14/mmm,本文着重分析了Sm(TiFe)_(12)和Gd(TiFe)_12的结构和磁性。Sm(TiFe)_(12)具有很强的单轴磁晶各向异性,易磁化方向为c轴,居里温度610K。通过对Gd(TiFe)_(12)磁性的研究,进一步分析了在Sm(TiFe)_(12)中Sm和Fe次晶格的各向异性,实验结果表明,Sm和Fe次晶格都具有单轴磁晶各向异性,易磁化方向皆沿c轴。这是继Nd_2Fe_(14)B型永磁体以后发现的又一种具有单轴磁晶各向异性的三元稀土-铁金属间化合物。     

电弧炉制备的Sm2Fe17-χCrχ化合物的结构与磁性

通过X射线衍射、磁测量等手段对电弧炉制备的不同热处理条件的Sm2Fe17-χCrχ(χ=1-3)化合物的结构和磁性进行了研究.结果表明1050℃下退火5 d的Sm2Fe17-χCrχ(χ=1-3)化合物具有菱方相的Th2Zn17型结构,同样温度下退火7 d的Sm2Fe17-χCrχ(χ=2.5,3.0)化合物具有单斜晶系的Nd3(Fe,Ti)2型结构.分析表明与重稀土元素的E2Fe17-χCrχ化合物不同,较长的退火时间以及高含量的Cr可以使得Sm-Fe-Cr化合物的3:29相更加稳定.对晶胞体积及晶胞参数的分析结果表明在Sm2Fe17-χCrχ化合物中存在着较强的各向异性的磁体积效应.磁测量研究结果表明在Th2Ni17型结构及Th2Zn17型结构中,Cr对哑铃晶位上的Fe原子的替代无论是对居里温度还是对磁晶各向异性的影响都是不同的,在Th2Ni17型结构中的影响比较大,在Th2Ni17型结构中的影响比较小.     

2: 17型结构Gd-Fe-Co-Ga化合物的结构与磁性

用电弧熔炼的方法制备了Gd₂（Fe_1-xCo_x）₁₅Ga₂（0≤x≤1.0）和Gd₂（Fe_0.8Co_0.2）_17-yGa_y（0≤y≤8）化合物，通过Ｘ射线衍射和磁性测量手段研究了它们的结构和磁性．实验结果表明它们都是2∶17型结构的单相化合物．Gd₂（Fe_{1 关键词：}     

稀土含量对速凝工艺制备(Nd,Dy)-(Fe,Al)-B合金结构和磁性能的影响

采用双合金法制备了不同稀土含量的(Nd,Dy)-(Fe,Al)-B合金系列,研究了稀土含量的多寡对薄带和最终烧结磁体的微观结构和磁性能的影响.研究结果表明,适量的稀土含量(～3145%)不仅能改善速凝带主相(Nd,Dy)₂Fe₁₄B的单相性,还有利于富稀土(Nd,Dy)相在晶界的均匀分布.当主相薄带的稀土含量在接近2∶14∶1相稀土含量时,磁体的内禀矫顽力和磁能积显著提高.当稀土含量较少时,对速凝薄带的合适时效热处理将能有效地提高最终烧结NdFeB磁体的磁特性. 关键词： 双相烧结 速凝技术 微观结构 磁性能