单晶Ni52Mn24Ga24中马氏体变体择优取向的物理表征

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Er3(Fe,Co,M)29化合物(M=Cr,V,Ti,Mn,Ga,Nb)的结构与磁性

合成了Er3Fe29-x-yCoxMy化合物(M=Cr,V,Ti,Mn,Ga,Nb)并用x射线衍射和磁测量等手段研究了它们的结构和磁性.发现Fe基Er3(Fe,M)29化合物结晶成哑铃对Fe-Fe无序替代的Th2Ni17型结构(P63/mmc空间群)而不能形成Nd3(Fe,Ti)29型结构,因此其化学式也可以用Er2-n(Fe,M)17+2n(n=0.2)表示.当Er3Fe29化合物中部分Fe原子被M原子所取代时,其居里温度均有一定程度的提高.所有Er3(Fe,M)29化合物在室温均为易面型各向异性.当Er3(Fe,M)29(M=Cr,V)中的部分Fe原子被Co原子取代且Co原子数与Fe原子数达到一定比值时,得到一个单斜结构的新相.磁测量表明Er3Fei95Co6V3.5在室温可能为单轴各向异性,在162K出现自旋重取向,其各向异性由易轴型变为易面型.在5K下于难磁化方向磁化时观察到一个一级磁化过程(FOMP).     

Ni50.5Mn24.5Ga25单晶的预马氏体相变特性

通过交流磁化率、电阻、有无磁场下的预相变应变、磁致伸缩和磁化强度测量,系统研究了近正配分比Ni50.5Mn24.5Ga25单晶的预马氏体相变特性.在自由样品中观察到预马氏体相变应变.在预相变点,沿[010]方向施加大小约为80kA/m的磁场,在晶体母相的[001]方向上获得了高达505ppm的磁致伸缩,该值是相同条件下晶体母相磁致伸缩量的5倍多.同时,报道了不同方向磁场对预相变应变干预的结果.利用软模凝结的概念和依据单晶生长的特点,分析了预相变应变产生的机理.而磁场干预预相变应变的机理是磁场增大的磁弹耦合导致的晶格形变与材料内禀形变的竞争.利用磁性测量结果证实和解释了预相变过程中[001]和[010]轴方向间进一步增大的各向异性.进而对磁场沿[001]和[010]两个晶体学方向所导致的应变特性的差别,包括最大磁致伸缩、饱和预相变应变、饱和场等,进行了分析和讨论.     

Co50 Ni22 Ga28:Fex单晶在室温和100℃高温的超弹性研究

制备了四元铁磁性Heusler合金Co50Ni22Ga28:Fex(x=0,1.5,2,2.5),发现材料具有很好的机械性能,在加压、弯曲和扭曲时都展现出很好的超弹性.室温时,在压力作用下,Co50Ni22Ga28:Fe2单晶样品在[001]和[110]方向分别具有约4%和6.7%的完全可恢复应变.Co50Ni22Ga28:Fe1.5单晶样品在室温下沿[001]和[110]方向的应力与应变σ-ε曲线的平台部分较缓,但升温到100℃时,σ-ε曲线中表示超弹性应变的平台变平.Co50Ni22Ga28:Fe25成分的单晶在[001]方向可得到5.5%的超弹性应变.同时以上材料都显示出了明显的弹性各向异性.     

Si掺杂的铁磁形状记忆合金Co50Ni21Ga29Six的物性研究

成功生长了Co₅₀Ni₂₁Ga₂₉:Si(x=1,2)单晶样品,对其磁性,马氏体相变及其相关性质进行了细致的测量.发现掺Si成分的单晶具有非常迅速的马氏体相变行为、2.5％的大相变应变、大于100 ppm的磁感生应变和4.5％的相变电阻.进一步研究指出,在CoNiGa合金中掺入适量Si元素,能够降低材料的马氏体相变温度,减小相变热滞后,提高材料的居里温度,并使得磁性原子的磁矩有所降低.尤其重要的是Si元素的添加能够增大材料马氏体的磁晶各向异性能,改善马氏体变体的迁移特性,从而获得更大的磁感生应变. 关键词： 铁磁形状记忆合金 Heusler合金 50Ni₂₁Ga₂₉Si_x')" href="#">Co₅₀Ni₂₁Ga₂₉Si_x     

低温时效处理对铁磁形状记忆合金Mn2NiGa的结构、相变和磁性能的影响

对在较低温度范围的时效处理铁磁形状记忆合金Mn₂NiGa的结构、相变和磁性进行了研究.研究发现,母相基体析出了细小的析出相,引起了晶格扭曲和畸变,导致了系统内产生了很大的内应力.在其浓度超过晶格的容忍度之后,提升了体系的马氏体相变温度,使母相在时效温度下转变成马氏体相,并在其中测量到高达900 Oe的矫顽力.由于这种马氏体相的逆相变温度大幅提高,外推获得其居里温度在530 K附近.细小析出相的粗化使内应力消失,样品又回到母相状态.观察到细小析出相粗化的两个阈值温度,分别为423 K和 关键词： 铁磁形状记忆合金 2NiGa')" href="#">Mn₂NiGa 时效处理 内应力     

高矫顽力的C0（70）Cu（30）合金纳米线阵列的制备及磁性研究

利用直流电化学沉积法,在多孔阳极氧化铝模板中首次制备出了具有[220]取向的单晶面心立方结构的CoCu固溶体合金纳米线阵列,其Co含量高达70%.透射电子显微镜显示纳米线均匀连续,具有较高的长径比,约为300.磁性测量表明所制备的Co（70）Cu（30）合金纳米线具有超高的矫顽力Hc//=2438 Oe（1 Oe=79.5775 A/m）和较高的矩形比S//=0.76,远高于以往报道的CoCu合金纳米线的磁性,分析表明磁性好的主要原因是由于较高Co含量和高形状各向异性.通过磁性测量和模型计算,得到Co（70）Cu（30）合金纳米线阵列在反磁化过程中遵从对称扇型转动的球链模型,并从结构的角度分析了Co（70）Cu（30）合金纳米线阵列的反磁化行为.     

铁磁形状记忆合金Mn2NiGa中应力诱发马氏体相的结构和磁性

采用金刚石对顶砧高压装置（DAC）和同步辐射X射线光源法,对Heusler类型的磁性形状记忆合金Mn₂NiGa的结构进行了原位高压X射线衍射测量,并对卸载后的受压样品进行了磁测量.实验观察到材料在室温下分别在0.77 GPa和20 GPa压力下发生了两次不可逆结构相变：马氏体相变和两种不同马氏体间的等结构相变.同时加压使马氏体结构中产生了大量的缺陷,造成了严重的晶格畸变,致使马氏体结构的矫顽力提高了近10倍,达到204 kA/m.结果发现,加压处理造成样品马氏体相饱和磁化强度的大幅度 关键词： 铁磁形状记忆合金 2NiGa')" href="#">Mn₂NiGa 高压 同步辐射     

宽温域跨室温磁斯格明子材料的发现及器件研究

报道了阻挫型磁体Fe_3Sn_2单晶中宽温域跨室温磁斯格明子的发现及其"赛道型"微纳器件的初步探索.通过合金化设计和实验,突破晶体取向生长和克服包晶反应两个关键技术难关,制备出了高质量的Fe_3Sn_2单晶.原位洛伦兹电子显微镜结果表明,在该材料体系中,磁斯格明子具有多种拓扑结构,并可以在一定磁场下相互转化.基于高质量的Fe_3Sn_2单晶,利用聚焦离子束技术,进一步制备出了600 nm宽并具有磁斯格明子单链排列的"赛道性"微纳器件.实验结果表明,该单链磁斯格明子具有极高的温度稳定性:单个磁斯格明子的尺寸以及相邻两个磁斯格明子之间的距离可以在室温到630 K宽温区内保持不变.宽温域跨室温磁斯格明子材料Fe_3Sn_2的发现及单链"赛道型"微纳器件的成功制备,从材料和器件两个方面推进了磁斯格明子材料的实用化.     

Sm-Co-Ti三元系相关系及某些单相化合物的结构与磁性

通过X射线衍射和磁性测量研究了Sm-Co-Ti三元体系富Co区固相线下的相关系,并探索了Co基3:29型化合物存在的可能性,进而研究了某些单相化合物的结构和磁性.实验表明,该体系中存在三个三元化合物SmCo_7-xTi_x,Sm₂Co_17-xTi_x和SmCo_12-xTi_x,其固溶区分别为0.32≤x≤0.54,0≤x≤1.13和1.45≤x≤1.95.按Sm_9.31Co_90-xTi_x(3≤x≤15)成分配料,Sm按其质量的15%,20%,25%三个比例过量加入,在1303—1403K温度范围内退火,均未发现3∶29相.在制备出的SmCo_12-xTi_x,和Sm₂Co_17-xTi_x两个系列化合物中,随着Ti含量的增加,它们的居里温度和饱和磁化强度都单调降低.Sm₂Co_17-xTi_x化合物在居里温度以下表现为单轴各向异性,而SmCo_12-xTi_x化合物表现为面各向异性.SmCo_12-xTi_x和Sm₂Co_17-xTi_x化合物1.5K下的磁晶各向异性场随Ti含量的变化都呈现一个极大值,这可能与Ti原子的择优占位有关 关键词： 稀土过渡族化合物 X射线衍射 相图 磁晶各向异性