Heusler合金NiCoMnSn中的磁场驱动马氏体相变、超自旋玻璃和交换偏置

合成了一系列Ni_50-xCo_xMn₃₉Sn₁₁ (8≤x≤10) 样品, 并对它们的结构和磁性进行了研究. 发现随Co含量的增加, 样品的饱和磁化强度逐渐增强, 并在Ni₄₂Co₈Mn₃₉Sn₁₁中实现了磁场诱发马氏体相变. 另外, 在Co大于8.0的成分中探测到了超自旋玻璃, 并且观察到交换偏置现象. 证实了超自旋玻璃的马氏体相和铁磁奥氏体母相共存, 这也是产生交换偏置的原因.我们猜测超自旋玻璃的形成可能是来源于Mn-Mn团簇的存在, 这和之前报道的Mn₂Ni_1.6Sn_0.4 的结果相一致^[1]. 关键词： NiCoMnSn Heusler合金 超自旋玻璃 交换偏置     

单晶Ni2MnGa中取向内应力对变体分布规律的研究

对单晶Ni2MnGa的马氏体相微观结构进行了分析，发现可能是由于在单晶生长过程中在生长方向存在取向的内应力，导致该单晶样品发生马氏体相变时马氏体变体会沿生长方向择优排列.通过对单晶磁化曲线的测量，讨论了变体的择优排列对磁畴分布的影响. 关键词： 马氏体相变 Ni2MnGa     

Density functional theory investigation on lattice dynamics,elastic properties and origin of vanished magnetism in Heusler compounds CoMnVZ (Z= Al,Ga)

The lattice dynamics, elastic properties and the origin of vanished magnetism in equiatomic quaternary Heusler compounds CoMnVZ (Z=Al, Ga) are investigated by first principle calculations in this work. Due to the similar constituent atoms in CoMnVAl and CoMnVGa compounds, they are both stable in LiMgPdSn-type structure with comparable lattice size, phonon dispersions and electronic structures. Comparatively, we find that CoMnVAl is more structurally stable than CoMnVGa. Meanwhile, the increased covalent bonding component in CoMnVAl enhances its mechanical strength and Vickers hardness, which leads to better comprehensive mechanical properties than those of CoMnVGa. Practically and importantly, structural and chemical compatibilities at the interface make non-magnetic semiconductor CoMnVAl and magnetic topological semimetals Co₂MnAl/Ga more suitable to be grown in heterostructures. Owing to atomic preferential occupation in CoMnVAl/Ga, the localized atoms Mn occupy C (0.5, 0.5, 0.5) Wyckoff site rather than B (0.25, 0.25, 0.25) and D (0.75, 0.75, 0.75) Wyckoff sites in LiMgPdSn-type structure, which results in symmetric band filling and consequently drives them to be non-magnetic. Correspondingly, by tuning localized atoms Mn to occupy B (0.25, 0.25, 0.25) or/and D (0.75, 0.75, 0.75) Wyckoff sites in off-stoichiometric Co-Mn-V-Al/Ga compounds and keeping the total valence electrons as 24, newly compensated ferrimagnetic compounds are theoretically achieved. We hope that our work will provide more choices for spintronic applications.     

R(Fe1-xNix)11.3Nb0.7化合物的磁性

用X射线衍射和磁测量手段研究了Ni部分替代Fe对具有ThMn₁₂结构的Rfe_11.3Nb_0.7(R=Gd,Tb,Dy,Ho,Er和Y）化合物的结构与磁性的影响.研究表明,Ni部分替代Fe不改变晶体结构,但引起了晶胞体积收缩.随着Ni含量的增加,居里温度T_C迅速上升,而饱和磁化强度M_s则单调减小.Ni部分替代Fe还导致了Fe次晶格的轴各向异性的迅速降低和RF_11.3Nb_0.7(R=Tb,Dy,Er)化合物中自旋重取向温度T_sr的变化.T_sr与Ni含量的关系用晶场理论给出了定性的解释. 关键词：     

TbyDy1-y(Fe1-xTx)2(T=Al,Mn)的磁致伸缩与内禀磁致伸缩特性

用直拉单晶生长系统制备Tb_yDy_1-x(Fe_1-xT_x)₂(T=Al,Mn)单晶,并测量其磁致伸缩.用电弧炉合成多晶Tb_yDy_1-y(Fe_1-xT_x)₂(T=Al,Mn),并用X射线衍射方法测量拟合得到内禀磁致伸缩.结果表明,Al和Mn替代后饱和磁场降低,说明Al和Mn的替代明显地降低了各向异性能.随Al和Mn替代量的增加,总的趋势是材料的内禀磁致伸缩λ₁₁₁降低.对Tb_0.5Dy_0.5(Fe_0.9Mn_0.1)₂单晶,在不加压情况下的磁致伸缩效果并不明显,但当施加压力时,磁致伸缩变化显著,尤其在12—26MPa压力下,磁致伸缩变化很大,且低场效果很好. 关键词：     

哈斯勒合金Ni-Mn-Ga的马氏体相变和磁增强双向形状记忆效应

通过研究铁磁性金属间化合物Ni_2+xMn_1-xGa(x=-0.1,0,0.08,0.13,0.18,0.2)和Ni_2-xMn_1+x/2Ga_1+x/2(x=-0.1,0,0.04,0.06,0.1)两个系列多晶样品的交流磁化率随温度的变化行为,得到了化合物在不同组分下的马氏体相变温度TM和居里温度T_C.发现随着Ni成分的增加,前者的马氏体相变温度T_m增加,而居里温度T_C降低,后者的马氏体相变温度T_m和居里温度T_C均是先增大后减小.报道了T_m在室温附近的单晶样品Ni₅₂Mn₂₄Ga₂₄的磁场增强双向形状记忆效应.发现伴随着马氏体相变,样品在[001]方向可产生1.2%的收缩.如果在该方向施加1.2T的偏磁场可以使该应变值增大到4.0%.而垂直于[001]方向施加1.2T的偏磁场时,在[001]方向产生1.6%的膨胀.阐明了产生大应变的原因并非相界移动,而是单晶的杂散内应力小和外加磁场通过孪晶界移动使马氏体变体重组的共同结果. 关键词： 形状记忆效应 马氏体相变 2MnGa')" href="#">Ni₂MnGa     

Tb2Fe17和Tb2（Fe,Si）17磁性单晶的生长和相图

利用磁悬浮冷坩埚提拉法技术生长了Tb2Fe17和Tb2(Fe,Si)17的单晶,并用差热分析等方法研究了材料的相图。研究结果表明：Tb2Fe17的相关系并非以往报道的包晶反应。而是同成分熔化。本文还给出了Tb2Fe17化合物附近的新相图。采用优化后的生长条件,获得了缺陷较少的Tb2Fe17和Tb2(Fe,Si)17高质量单晶,分析了Si替代对于化合物结构的影响,测量了Tb2Fe17单晶样品的基本磁性。从材料的一级磁化过程的测量可以看出,在理想配比条件下最容易获得缺陷密度低的单晶样品,这种磁性测量方法为了解单晶的完整性提供了一个有效的间接观察方法。     

郝斯勒合金Ni-Mn-Ga中间马氏体相变研究

在马氏体相变温度(M_s)接近室温的Ni₅₂Mn₂₄Ga₂₄单晶中观察到了单纯由温度诱发的完整的热弹性中间马氏体相变.发现由于机械研磨过程中引入的内应力所导致的晶格畸变可以抑制中间马氏体相变.另外,通过对同样组分的退火和未退火的多晶样品的研究,发现中间马氏体相变与晶体的内部应力密切相关 关键词： 中间马氏体相变 2MnGa')" href="#">Ni₂MnGa     

铁磁形状记忆合金Ni52.5Mn23.5Ga24马氏体相变热滞后的研究

用相界面摩擦原理计算了Ni525Mn235Ga24单晶样品在马氏体相变过程中由于相界面摩擦所消耗的能量.计算结果表明,克服相界面摩擦所需要的能量为1314Jmol,仅占相变潜热的一小部分.另外,精细的交流磁化率测量样品的转变循环回线结果表明,相变热滞后的大小和马氏体的转变百分数成正比,从而进一步证明了热弹性马氏体相变的热滞后来源于相界面推移过程中的摩擦 关键词： 马氏体相变 Ni2MnGa     

掺杂对Ni51.5 Mn25 Ga23.5相变行为和磁性的影响

通过往母合金Ni51.5Mn25Ga23.5掺入7种ⅣA,ⅤA和ⅥA过渡族元素得到系列掺杂合金Ni51.5Mn23M2Ga23.5.M为掺杂元素.实验结果表明,掺杂效应一般引起马氏体相变温度的下降,其中,W的掺杂是7种元素中唯一使相变温度升高的特例,且出现了中间马氏体相变.同时,在价电子浓度不变的情况下,相变更敏感于原子的尺度效应.实验发现,Ti,Zr,Hf,V四种非磁性元素的掺杂使Mn原子磁矩减小,而Nb,Ta,W三种非磁性元素的掺杂却可以明显地增大Mn原子的磁矩.在考察掺杂效应时,不能忽略马氏体相变引起的晶格变化对材料磁性的影响.