SmCo5型中熵、高熵金属间化合物的结构与磁性

以SmCo₅为原型,设计了3种中熵金属间化合物(Sm_1/3Ce_1/3Pr_1/3)Co₅、(Sm_1/3Ce_1/3Nd_1/3)Co₅、(Sm_1/3Pr_1/3Nd_1/3)Co₅和1种高熵金属间化合物(Sm_1/4Ce_1/4Pr_1/4Nd_1/4)Co₅,并采用原子半径差和混合焓预测了形成单相结构的可能性. 应用真空电弧熔炼技术成功制备了4种金属间化合物. 采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS) 和振动样品磁强计(VSM) 表征了样品的物相、成分和磁学性能. 结果表明:4种化合物均为单相,具有六方CaCu₅结构,空间群为P6/mmm,稀土原子占据1a位置;稀土位置上的原子浓度为等原子比;化合物的室温磁化行为遵循Langevin模型,磁化强度依赖于化合物的成分;磁价模型计算证实了化合物(Sm_1/3Ce_1/3Pr_1/3)Co₅、(Sm_1/3Ce_1/3Nd_1/3)Co₅和(Sm_1/4Ce_1/4Pr_1/4Nd_1/4)Co₅中的Ce为+4价,对磁矩没有贡献.     

A review on 3d transition metal dilute magnetic REIn3 intermetallic compounds

The dilute magnetic intermetallic compound (DMIC) is an extended study of the dilute magnetic semiconductor. The giant magnetic effect and room temperature ferromagnetism are induced by doping minor 3d transition metal into REIn₃ intermetallic compound. Owing to the metallic processability, the REIn₃-based DMIC might have the potential application as magnetoelectric device. In this review, the structural stability, magnetic and electric transport properties of REIn_3-xT_x (RE=rare earth; T=Co, Mn, Fe; x=0—0.3) have been systematically summarized and analyzed.     

Cu1-x Cox InTe2稀磁半导体的制备及磁学、光学性质

采用真空电弧熔炼技术制备Cu_1-xCo_xInTe₂(Co元素掺杂比x=0, 0.1, 0.2, 0.3)稀磁半导体。利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)分别表征样品的晶体结构、磁学性质和光学性质。研究表明:4种稀磁半导体中主相均为Cu_1-xCo_xInTe₂,具有四方结构,空间群为I42d。掺杂的Co原子与Cu原子共同占据4a(0, 0, 0)晶位,In原子占据4b(0, 0, 1/2)晶位,Te原子占据8d(x, 1/4, 1/8)晶位。Cu_1-xCo_xInTe₂呈现室温铁磁性,其室温磁化遵循Langevin模型,随着x的增加,其饱和磁化强度增大。调控Co掺杂量,可以提高Cu_1-xCo_xInTe₂稀磁半导体的光吸收带宽E_g,使其具有太阳能光伏材料的应用可能性。     

熵调控的Gd2Co17金属间化合物的结构与室温磁性能

熵调控材料因其独特的设计理念和优于传统合金的性能而受到广泛关注.本文将熵调控的设计理念引入金属间化合物中,设计并通过真空电弧熔炼的方法制备了一系列熵调控的Gd₂Co₁₇金属间化合物,期望通过熵调控的方法来稳定其结构,改善其磁性能.应用热力学理论预言熵调控的Gd₂Co₁₇系列金属间化合物具有稳定的单相,其单相性被X射线衍射实验所证实.通过组态熵调控原子尺寸因素,获得了菱方和六方两种晶体结构.熵调控改善了Gd₂Co₁₇系列金属间化合物的室温磁性能,过渡族金属位的熵调控使磁各向异性发生由基面到易轴的转变,稀土位的熵调控有助于提高其矫顽力,所有熵调控样品室温时的饱和磁矩均比二元Gd₂Co₁₇显著提升,可能是稀土或过渡族金属子晶格磁矩无序取向削弱了金属间化合物中稀土的4f电子与过渡族金属的3d电子磁矩之间的反平行交换作用所导致.磁价模型研究表明:熵调控设计导致Gd₂Co₁₇系列金...