R2(Fe1-xAlx)14B的内禀磁性和永磁性能(R=Nd和Y)

本文研究了Al在R₂(Fe_1-xAl_x)₁₄B多元合金中的固溶度(R=Nd和Y),当x<0.1时,可形成四方结构。研究了在此类合金中,饱和磁化强度、居里温度、磁晶各向异性等内禀磁性,以及矫顽力和磁能积等永磁性能随Al含量的变化。发现以Al代换Fe时,使铁次点阵的磁晶各向异性出现极值;同时以Al代换Fe时,可使磁体的矫顽力显著提高。以Co和Al同时对Fe进行代换,制造成分约为Nd_16.5B _关键词：     

稀土铁硼(R_2Fe_(14)B)化合物的磁性

1983年,Sagawa等人定理布,他们用一般粉末冶金工艺研制成功具有优良磁性的Nd-Fe-B 永磁体。这一发现展示了第三代稀土永磁材料 研究和生产的美好前景,开辟了稀土-过渡金属-类金属三元或多元合金磁性研究的广阔领域.近几年来,国内外永磁领域广泛开展了对R2Fe14B系列及其相应取代化合物(Nd.Pr,Dy,Er)2(Fe。Co,Mn,M)14(B,Si。X)的结构及磁栓方面的研究工作(M,X为其他元素). 本刊于1985年第10期刊登了何文望先生的文章[1],对第三代稀土永磁材料及其进展作了详细的论述.本文将简要介绍Nd-Fe-B永磁体的一般特性,较详细地讨论R2Fe14B化…     

Y_2(Fe_(1-x)Si_x)_(14)B的中子衍射研究

Nd_2Fe_(14)B是一种磁能积很高的优良的永磁材料,但在实用上稍嫌它的居里温度低了一点。为了提高它的居里温度,人们曾用某些元素替代其中的一些铁作了尝试。文献[9]及我们最近的实验表明:用硅代替部分铁之后,材料的居里点都获得了提高。本文用中子衍射法研究了Si在Y_2Fe_(14)B中的占位情况,以了解Si对磁性能产生的影响。中子衍射的结果表明:Si择优地占据c,j_1及k_2晶位。最后,用磁交换作用对结果进行了讨论。     

R_2Fe_17_C化合物的结构与内禀磁性的研究

本文系统研究了R_2Fe_17_C(R=Y,Sm,Gd,Tb、Dy.Er) 化合物的结构与内享磁性, 井与相应的R_2Fe_17_C 化合物进行了比较.R_2Fe_17_C 的居里温度比相应氏R_2Fe_17 的居里温度增加大约200K. 本文讨论了C 原子对该化合物结构与磁性的影响, 同时, 还对Sm_2(Fe_1-xCo_x)_17C系列化合物进行了研充. 关键词：     

Dy(Fe_(1-x)Ga_x)_2中畴壁的内禀钉扎和宏观量子隧道效应

研究了赝二元立方化合物Dy(Fe_1-xGa_x)_2(x≤0.3)的磁性.观测到Ga对Fe的无序置换,导致磁性的重大改变.T>4K的磁性属于正常型,用畴壁内禀钉扎受到热激活的概念,解释了实验结果;由此导出的矫顽力随温度变化的公式(8)与实验符合得相当好.T<4K的磁性属于异常型,表现为退磁曲线有台阶和大跳跃、矫顽力随温度变化出现峰值、磁粘滞性系数与温度无关等.用畴壁隧道效应量子形核的概念,说明了实验结果,而且从理论上估算出由经典热激活到量子隧道效应的交界温度,得到的数值2.21—3.03K与实验值～3K 关键词：     

Nd∶NaR(WO_4)_2晶体生长(R=Bi,Y)

采用提拉法生长出了掺钕钨酸铋钠[Nd∶NaBi(WO4)2,简称Nd∶NBW]和掺钕钨酸钇钠[Nd∶NaY(WO4)2,简称Nd∶NYW]晶体,并给出了制备无开裂优质Nd∶NBW和Nd∶NYW晶体的最佳生长工艺参数。从XRD分析得到Nd∶NBW和Nd∶NYW晶体的晶胞参数,并分析了晶体的拉曼光谱,认为二者结构基本相同,为四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群。由吸收光谱可以看出,Nd∶NBW在802nm有较强的吸收峰,Nd∶NYW在804nm、752nm、586nm附近有较强、较宽的吸收峰,二者均适合于LD泵浦;计算了晶体中Nd3+的吸收截面积。     

R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)磁晶各向异性常数K_1,K_2随温度的变化

本文在1.5—300K温度范围内测量了R_2Fe_(14)B(R=Ce,Pr,Gd)各向异性常数K_1,K_2和各向异性场H_A随温度的变化。同时用单离子模型计算了Pr~(3 )离子对Pr_2Fe_(14)B磁晶各向异性的贡献,得到与实验值半定量符合的结果。     

非晶态(Fe_(1-x)V_x)_(84)B_(16)合金的磁性和电性

用单辊急冷法制备了非晶态(Fe_(1-x)V_x)_(84)B_(16)(x=0,0.02,0.04,0.06,0.10)合金的薄带,分别用磁天平和四端引线法测量了饱和磁化强度和高温电阻率的温度关系。得到平均每个磁性原子的磁矩随V含量的增加近似线性下降,计算出每个Fe原子和每个V原子的平均磁矩分别为2.08μ_B和-5.08μ_B。居里温度T_c从x=0时的622K下降到x=0.10时的478K。利用自旋波激发公式:σ(T)=σ(0)(1-BT~(3/2)-CT~(5/2))得到,自旋波劲度系数D在75.4-81.8(meV·)之间(x=0-0.10),交换相互作用范围的平方平均值〈r~2〉从x=0.02时的4.4增加到x=0.10时的6.5。电阻率的测量得到,室温电阻率在155-127(μQ·cm)之间,晶化过程中电阻率的下降幅度随V含量增加而线性减小,其原因与晶化过程中的相变有关。     

Observations of multi-phase microstructures in R2(Fe1−xCox)14B where R=Nd or Dy

Multi-phase microstructures were observed in the psuedo-quaternary phase field of the 2–14–1 magnet materials Nd₂Fe₁₄B, Nd₂Co₁₄B, Dy₂Fe₁₄B, and Dy₂Co₁₄B. At equilibrium, (Nd_1−yDy_y)₂(Fe_1−xCo_x)₁₄B had heretofore been widely assumed to be single phase where 1>x>0 and 1>y>0. In this study, three-phase microstructures were observed in (Nd_1−yDy_y)₂(Fe_1−xCo_x)₁₄B when x>0.3 and y>0.5. The Curie temperatures and peritectic decomposition temperatures for Nd₂(Fe_1−xCo_x)₁₄B are reported for several values of x in the range 1>x>0.     

非晶态Fe_(100-x)B_x、(Fe_(1-x)Co_x)_(84)B_(16)和(Fe_(1-x)Ni_x)_(84)B_(16)合金的电阻率与温度的关系

用四端引线法测量了Fe_(100-x)B_x(12≤x≤24)、(Fe_(1-x)Co_x)_(84)B_(16)(0.02≤x≤0.08)和(Fe_(1-x)Ni_x)_(84)B_(16)(0.02≤x≤0.08)非晶态合金的电阻率与温度的关系。实验结果得到,这三个非晶态合金系列在低温区都呈现出电阻率极小,极小值的温度T_(min)都在20K以下。电阻率极小的出现认为是类Kondo效应的贡献。在T>T_(min)温区,电阻率与温度的关系用推广的Ziman理论作了解释。     

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。     

Nd:NaR(WO4)2晶体生长(R=Bi,Y)

采用提拉法生长出了掺钕钨酸铋钠[Nd:NaBi (WO4)2,简称Nd:NBW]和掺钕钨酸钇钠[Nd:NaY (WO4)2,简称Nd:NYW]晶体,并给出了制备无开裂优质Nd:NBW和Nd:NYW晶体的最佳生长工艺参数.从XRD分析得到Nd:NBW和Nd:NYW晶体的晶胞参数,并分析了晶体的拉曼光谱,认为二者结构基本相同,为四方晶系、白钨矿结构、I41/a空间群.由吸收光谱可以看出,Nd:NBW在802nm有较强的吸收峰,Nd:NYW在804nm、752nm、586nm附近有较强、较宽的吸收峰,二者均适合于LD泵浦;计算了晶体中Nd3 的吸收截面积.     

非晶态(Fe_(1-x)Nb_x)_(84.5)B_(15.5)合金低温下的磁性和自旋波激发

非晶态(Fe_(1-x)Nb_x)_(34.5)B_(15.5)(0≤x≤0.1)合金是用单辊急冷技术制备的。用提拉法和磁天平测量了磁化强度与温度以及磁场的关系。推出OK时的自发磁化强度σ(0)随Nb含量的增加近似线性下降,计算出每个Fe原子和每个Nb原子的平均磁矩分别为2.05μB和-2.57μB。在室温以下,磁化强度的温度关系较好地与自旋波激发公式σ(T)/σ(0)=1—BT~(3/2)-CT~(5/2)-…相符,得到自旋波劲度系数D从x=0时的71.3 mev·A~2下降到x=0.1时的59.8 mev·A~2,而D与居里温度的比值D/Tc随成分变化很小。当x从0增加到0.1时,交换相互作用范围的平方平均值〈r~2〉在11.8A~2—13.6A~2之间。     

Diffusion of Fe,Co, Nd,and Dy in R2(Fe1−xCox)14B where R=Nd or Dy

Transition metal and rare earth diffusion coefficients at 1323 K in Dy_2−yNd_y(Fe_1−xCo_x)₁₄B were determined by field emission energy dispersive spectroscopy compositional analysis of diffusion couple specimens. Various arrangements of component materials and temperatures were examined in order to understand the mechanisms affecting diffusion of the components and to predict the stability of functionally graded microstructures consisting of a dysprosium-rich (Dy_2−yNd_y(Fe_1−xCo_x)₁₄B) outer layer and a neodymium-rich (Nd₂(Fe_1−xCo_x)₁₄B) interior. Estimates of the mutual interdiffusion coefficients of Dy, Nd, Fe, and Co in this system were obtained from the preparation of arc melted and annealed polycrystalline specimens, assuming that the diffusion coefficients were independent of concentration (Grube solution). Fifteen diffusion couples were prepared and heat treated at 1323 K for various times in order to provide data for calculation of the diffusion coefficients. The results indicate that the diffusion coefficients of Fe and Co (D_Fe=3.28×10⁻¹⁰ cm²/s and D_Co=7.63×10⁻¹⁰ cm²/s) were significantly higher at 1323 K in this system than those for Dy and Nd (D_Nd=2.3×10⁻¹² cm²/s and D_Dy=2.9×10⁻¹² cm²/s).     

高压增氧T′相R_2CuO_(4+δ)(R=Nd～Tm)低温磁性研究

T′相R2CuO4稀土铜氧化合物由于尺度效应而产生弱铁磁性行为已经被人们关注,报导了通过高温高氧压(6GPa,1000℃)合成稀土T′相R2CuO4(R=Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Tm)化合物的结构和磁学性能。磁化率曲线显示,在低温下所有的高压增氧R2CuO4样品都出现新的低温弱铁磁性反常行为,转变温度在28K附近。新的低温弱铁磁性行为是由于CuO2面上微量氧空穴的掺入,使处于反铁磁有序CuO2面形成局域化的铁磁性团簇造成。实验证明新发现的低温弱铁磁性行为与尺度效应产生弱铁磁性行为属于完全不同的物理机制。结果还预示T′相R2CuO4稀土铜氧化合物很难通过空穴掺杂而实现超导。     

Nd2Fe14B的价电子结构分析和磁性计算

应用固体与分子经验电子理论计算了Nd2Fe14B的价电子结构、磁矩和居里温度,计算结果与实验值相符.计算表明:该合金的磁性与3d磁电子数成正比.从Fe(c)晶位到Fe(k2)晶位磁矩增加,其机理源于价电子、哑对电子和3d磁电子之间的转化,有78%的哑对电子和18%的3d共价电子转化成了磁电子.居里温度和磁矩与Fe原子配位数成正比,与加权等同键数Iσ成反比,Nd原子和B原子通过调节原子间键距影响Nd2Fe14B合金的居里温度.     

非晶态Fe_(90-x)Mn_xZr_(10)合金的磁性

本文报道用单辊急冷方法制备的非晶态合金Fe_(90-x)Mn_xZr_(10)(x=0,4,6,10,15)的磁性,讨论了样品中每个原子的平均磁矩和居里温度T_c随Mn含量x的变化以及类自旋玻璃特性,给出了非晶态Fe_(90-x)Mn_xZr_(10)合金的磁相图。观察到非晶态Fe_(84)Mn_6Zr_(10)合金晶化后的热磁曲线呈不可逆变化。这一现象来自于样品中存在α→γ相(高温)和γ→α相(低温)的转变。     

核((Nd_(0.7),Ce_(0.3))_2Fe_(14)B)-壳(Nd_2Fe_(14)B)型磁体反磁化的微磁学模拟

以核((Nd_(0.7),Ce_(0.3))_2Fe_(14)B)-壳(Nd_2Fe_(14)B)型晶粒为研究对象,利用C++语言进行编程建模,通过微磁学模拟软件OOMMF进行计算仿真,系统讨论了核的尺寸、壳层厚度以及壳层分布对单晶粒磁体反磁化过程的影响.对于核((Nd_(0.7),Ce_(0.3))_2Fe_(14)B)-壳(Nd_2Fe_(14)B)型晶粒,当壳层厚度不变时,矫顽力随核的尺寸增加而单调递减.当核的尺寸不变时,壳层厚度的增加使得矫顽力先增加后降低.当核的尺寸不变,壳层总体积也不变时,壳层的不同分布会影响矫顽力的大小,其中当壳层仅平均分布于核的z面(垂直于z轴的两个面)时,矫顽力达到最大值.     

Y(Mn_(1-x)Co_x)_(12)的中子衍射研究

Y(Mn_(1-x)Co_x)_(12)属于ThMn_(12)型四角体心结构,空间群为14/mmm,z=2。用粉末中子衍射测定了Co,Mn原子在8i,8j和8f晶位上的有序度。结构分析表明:Go优先占据8f晶位,其次占据8j晶位;在x<0.67时,几乎不进入8i晶位。最后,对实验结果作了讨论和推断。     

赝二元化合物Dy(Fe_(0.9)M_(0.1))_2(M=B,Al,Ga)的磁性研究

研究了赝二元化合物Dy(Fe_(0.9)M(0.1))_2(M=B,Al,Ga)的磁性。M对Fe的置换,使居里温度下降,Fe原子的磁矩改变。矫顽力随温度的降低,增加很快,增加的幅度与M有关。磁化强度的温度关系,在磁场小于临界值时,出现反常和热磁效应。用Fe原子局域环境的变迁和低温下内禀磁硬度的急剧增加,解释了上述现象。