非晶态Gd45Ni30Al15Co10合金的制备与磁热性能

具有优良磁热性能的材料是磁制冷技术应用的关键.本文设计制备出了一种非晶态四元Gd₄₅Ni₃₀Al₁₅Co₁₀合金条带,系统地研究了该合金的磁热性能. Co的引入增加了合金的非晶态热稳定性,扩大了过冷液相区宽度. Gd₄₅Ni₃₀Al₁₅Co₁₀非晶态合金条带的居里温度和有效磁矩分别为80 K和7.21μB,在10 K温度下饱和磁化强度达到173 A·m~2·kg^-1,矫顽力为0.8 kA·m^-1,具有优异的软磁性能.在5 T的外加磁场下, Gd₄₅Ni₃₀Al₁₅Co₁₀非晶态合金的磁熵变峰值和相对制冷能力分别高达10.2 J·kg^-1·K^-1和918 J·kg^-1.该合金具有典型的二级磁相变特征,可以在较宽的温度范围...     

Dy3Al5O12磁热性质研究

用量子理论计算了Dy₃Al₅O₁₂的晶场能谱、Zeeman劈裂能级和波函数. 在外磁场H_e为0<H_e<9 T, 温度为3<T<42 K 范围内, 计算了该晶体的磁矩、磁熵变, 计算结果与相关实验数据吻合较好. 该计算结果表明, Dy₃Al₅O₁₂内磁性离子间的交换作用非常微弱, 可以忽略. 从理论上给出了绝热退磁过程中温度变化ΔT与T的关系, 并与Gd₃Ga₅O₁₂晶体进行了比较, 发现不同外磁场下, Dy₃Al₅O₁₂和Gd₃Ga₅O₁₂的低温制冷性能在不同温区有差别. 在进行低温(T<10 K)制冷时, 若外磁场较低, 选择Dy₃Al₅O₁₂作为磁制冷材料较好; 若外磁场较高, 选择Gd₃Ga₅O₁₂作为磁制冷材料较好.     

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...     

Dy含量对红色长余辉发光材料Sr3Al2Ｏ6:Eu2＋,Dy3＋性能的影响

采用溶胶凝胶法制备了Sr₃Al₂Ｏ₆:Eu^2＋,Dy^3＋红色长余辉发光材料,利用X射线衍射仪对材料的物相进行了分析,结果表明,1200℃下制备的样品的物相为Sr₃Al₂Ｏ₆,少量的Eu和Dy掺杂没有影响样品的相组成.采用荧光分光光度计、照度计测定了样品的发光特性.结果表明Sr₃Al₂Ｏ关键词： 红色长余辉 3Al₂Ｏ₆')" href="#">Sr₃Al₂Ｏ₆ 溶胶凝胶法     

Mn42Al50-xFe8+x合金的磁性和磁热效应

研究了Mn₄₂Al_50-xFe_8+x合金的结构、磁性和磁热效应. 通过成分调节, 居里温度T_C在室温附近一宽温区连续可调, 分别为270 K (Mn₄₂Al₄₂Fe₁₆), 341 K (Mn₄₂Al₄₀Fe₁₈)和370 K(Mn₄₂Al₃₈Fe₂₀). 磁化强度在相变温度处发生一陡降, 热磁曲线和等温磁化曲线均未观察到热和磁的滞后, 表明发生一可逆的二级相变. 在各自居里温度附近, 0-5 T的外磁场变化下磁熵变峰值分别为2.48, 2.52和2.40 J·kg^-1·K^-1. Mn_50-xAl_50-yFe_x+y合金的磁熵变峰值虽然与许多优良的磁制冷材料相比并不大, 但是制备该化合物的原材料价格非常低廉, 制备工艺简单, 加工成型也较容易, 化合物本身耐腐蚀性、延展性较好, 且在居里温度附近发生的是可逆的二级相变, 无晶格或结构的变化, 有利于制冷剂的多次循环使用. 关键词： 磁性 磁热效应 二级相变     

亚铁磁Heusler合金Mn2CoGa和Mn2CoAl掺杂Cr,Fe和Co的局域铁磁结构

通过实验和计算的方法研究了Mn₂CoM_xGa_1-x 和Mn₂CoM_xAl_1-x (M=Cr, Fe, Co)掺杂系列合金样品. 研究发现, 在共价作用的影响下, Fe和Co原子占A位, 使被取代的MnA (-2.1 μ_B)变成MnD (3.2 μ_B), 在最近邻的强交换作用下亚铁磁基体中形成了MnB-CoC-MnD局域铁磁性结构, 使分子磁矩的增量最高可达6.18 μ_B. Fe, Co 掺杂后建立同样的局域铁磁结构, 居里温度的变化趋势却不同. 实验观察到Mn₂Co_1+xAl_1-x中掺杂容忍度高达x=0.64, 远高于在Mn₂CoGa中(x=0.36)的结果; 以及随着Al的减少, 合金由B2有序向A2混乱转变等现象, 为共价作用对合金结构稳定的影响提供了证据. 磁测量中发现Cr掺杂后磁矩增量高达3.65 μ_B以及居里温度快速上升的反常现象, 意味着对占位规则的违背.     

3∶29型Gd3(Fe1-xCox)29-yCry化合物的成相与结构

通过X射线衍射分析和磁测量研究了Gd-Fe-Co-Cr四元系中对应于化学式Gd₃(Fe,Co,Cr)₂₉且Gd含量为一定值的截面内富Fe,Co区的相关系,重点探索了高Co含量3∶29型化合物合成的可能性,研究了3∶29型Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的结构与磁性.研究结果表明,获得3∶29型单相Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的范围为:y=5,0≤x≤0.7;y=5.5,0.7≤x≤0.8和y=6,0.8≤x≤0.9.基于对Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物成相条件的研究,成功地合成了纯Co基Gd₃Co_29-yCr_y化合物,其固溶范围为6.5≤y≤7.3.3∶29型单相Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的晶体结构都属于单斜晶系,Nd₃(Fe,Ti)₂₉型结构,空间群为A2m.得到3∶29型单相Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物的固溶极限即Co含量的极大值与稳定元素Cr含量有关.Co原子的含量越高,所需稳定元素Cr的含量越大.值得注意的是,用Co原子替代Fe原子会导致Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物磁晶各向异性的显著改变.当x≥0.4时,化合物的磁晶各向异性从易面型转变为易轴型 关键词： 3(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物')" href="#">Gd₃(Fe_1-xCo_x)_29-yCr_y化合物 相关系和相结构 X射线衍射 磁晶各向异性     

Gd-Sn二元系合金相图

本文用X射线衍射和差热分析方法,对Gd-Sn二元系进行了研究,观察到三种新的金属间化合物Gd₃Sn,Gd₈Sn₇和Gd₃Sn₄,并作出了这个二元系合金相图。这个二元系中,共存在着八种金属间化合物,它们是:Gd₃Sn,Gd₅Sn₃,Gd₅Sn₄,Gd₈Sn₇,Gd₁₁Sn₁₀,Gd₃Sn₄,GdSn₂和GdSn₃。金属间化合物Gd₃Sn和Gd₅Sn₃分别在1173℃和1243℃同成分熔化;金属间化合物Gd₅Sn₄,Gd₈Sn₇,Gd₁₁Sn₁₀,Gd₃Sn₄,GdSn₂和GdSn₃分别在1179℃,1114℃,1095℃,995℃,941℃和905℃由包晶反应生成。存在着1103℃约15at％Sn,1141℃约32at％Sn和232℃约100at％Sn三个共晶反应。无论是Gd在Sn中还是Sn在Gd中都没有观察到溶解度。 关键词：     

Eu3+掺杂的含氧磷酸盐发光性质

采用固态反应法制备了Gd₃PO₇:Eu³⁺ 和 La₃PO₇:Eu³⁺发光材料,通过X射线衍射和SEM确定了样品的结构和形貌。 在真空紫外光的激发下,Gd₃PO₇:Eu³⁺样品展示了较弱的基质吸收;但在紫外光的激发下,Gd₃PO₇:Eu³⁺显示了比La₃PO₇:Eu³⁺更强的红光发射,其原因是在Gd₃PO₇:Eu³⁺中存在Gd³⁺到Eu³⁺的有效能量传递过程。两个样品的发射光谱峰值位于618 nm,属于Eu³⁺的⁵D₀→⁷F₂跃迁。Eu³⁺在材料中处于较低的格位对称环境,具有很好的色纯度。     

纳米单斜相Gd2O3：Bi3+,Nd3+的燃烧法制备和近红外发光

采用甘氨酸作为燃料,制备了单斜相Gd₂O₃：Bi³⁺,Nd³⁺纳米发光材料。使用X射线粉末衍射仪和TEM对样品的结构和形貌进行了表征,并研究了制备条件对样品的可见及近红外激发和发射光谱、发光强度、荧光寿命等的影响。结果表明,体系中存在高效的Bi³⁺→Nd³⁺能量传递过程,当Bi³⁺和Nd³⁺的掺杂摩尔分数分别为6%和2%时,单斜相Gd₂O₃：Bi³⁺,Nd³⁺荧光粉可以获得最强的近红外光发射。与单掺Nd³⁺的样品相比,单斜相Gd₂O₃中掺杂Bi³⁺和Nd³⁺后,样品的近红外发光增强近20倍。     

高组份Al值的AlxGa1-x As和AlxGa1-x As/GaAs/AlxGa1-xAs/GaAs多层结构的MOCVD生长

用自制常压MOCVD系统,在半绝缘GaAs衬底上生长高Al组份Al_xGa_1-xAs（其x值达0.83）,和Al_xGa_1-xAs/GaAs/Al_xGa_1-xAs/GaAs多层结构,表面镜面光亮。生长层厚度从几十到十几μm可控,测试表明外延层晶格结构完整,x值调节范围宽,非有意掺杂低,高纯GaAs外延层载流子浓度n_300K=1.7×10¹⁵cm^-3,n_77K=1.4×10¹⁵cm^-3,迁移率μ_300K=5900cmcm²/V.S,μ_77K=55500cm²/V.S。用电子探针,俄歇能谱仪测不出非有意掺杂的杂质,各层间界面清晰平直。 对GaAs,AlGaAs生长层表面缺陷,衬底偏角生长温度及其它生长条件也进行了初步探讨。     

Gd3Ga5-xAlxO12单晶低温磁性的实验研究

采用提拉法制备了Gd₃Ga_5-xAl_xO₁₂(以下简称GGAG)单晶,经X射线粉末照相证实为石榴石型单相结构。在T=1.5—77K温区里,场强从45—60000Oe范围内,沿[111]晶轴方向测量了磁化强度和磁化率,并与本文所用钇镓石榴石Gd₃Ga₅O₁₂(以下简称GGG)和文献[1,2]报道的GGG单晶数据作了比较。实验结果表明:(1)在场强H<500Oe时,磁化率X与温度T的关系遵守居里-外斯定律,其有序温度T_N远低于1.5K;(2)H>10000Oe时,该材料的磁化强度(或磁化率)比GGG高3—4％;(3)在H～30000Oe时,特定温度T_min对应的临界场H_c比GGG约高4000Oe。实验研究表明,采用离子代换法寻找新的性能良好的磁致冷剂的途径是可行的。 关键词：     

Tight-binding studies of the electronic band structure of GaAlN and GaInN alloys

The semi-empirical tight-binding (TB) approach with an sp³s^* orbital basis is used to investigate the electronic band structure of cubic Ga_1-xAl_xN and Ga_1-xIn_xN alloys. The spin–orbit splitting in the Hamiltonian and first- and second-neighbour interactions are considered to explore the gap evolution as a function of the concentration x. The TB parameters used in the studies were obtained within the virtual crystal approximation using those of the binary compounds AlN, GaN, and InN. The binary parameters are calculated by applying an empirical TB Hamiltonian taking into account first- and second-neighbour interactions. A direct to indirect gap transition is obtained for Ga_1-xAl_xN at x=0.60. In contrast, the Ga_1-xIn_xN alloys exhibit direct-gap characteristics as a consequence of being formed by the direct-gap binary compounds GaN and InN. PACS 71.20.Nr; 71.23.-k; 71.55.Eq     

Ce2-xDyxFe17合金的磁熵研究

研究了Ce_2-xDy_xFe₁₇(x=0.0,0.3,0.5,1.0)系列合金在77—298K温区范围磁熵变,发现Ce_2-xDy_xFe₁₇系列合金有较大的磁熵变,居里温度可通过离子替代而改变,是一种可供选择的室温磁致冷材料.     

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：}     

The phase transition, hygroscopicity, and thermal expansion properties of Yb2-xAlxMo3O12

Materials with the formula Yb2-xAlxMo3O12 （x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.7, 0.9, 1.0, 1.1, 1.3, 1.5, and 1.8） were synthesized and their structures, phase transitions, and hygroscopicity investigated using X-ray powder diffraction, Raman spectroscopy, and thermal analysis. It is shown that Yb2-xAlxMo3012 solid solutions crystallize in a single monoclinic phase for 1.7 〈 x 〈 2.0 and in a single orthorhombic phase for 0.0 〈 x 〈 0,4, and exhibit the characteristics of both monoclinic and orthorhombic structures outside these compositional ranges. The monoclinic to orthorhonlbic phase transition temperature of A12Mo3012 can be reduced by partial substitution of A13＋ by Yb3＋, and the Yb2-zAlxMo3012 （0.0 〈 x 〈 2.0） materials are hydrated at room temperature and contain two kinds of water species. One of these interacts strongly with and hinders the motions of the polyhedra, while the other does not. The partial substitution of A13＋ for Yb3＋ in Yb2Mo3012 decreases its hygroscopicity, and the linear thermal expansion coefficients after complete removal of water species are measured to be -9.1 x 10-6/K, -5.5 x 10-6/K, 5.74 x 10-6/K, and 9.5 x 10 6/K for Ybl.sAlo.2（MoO4）3, Yb1.6Alo.4（MoO4）3, Ybo.4All.6（Mo04）3, and Ybo.2Al1.8（MoO4）3, respectively.     

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：     

Effect of pressure on the properties of DH diode lasers in AlxGa1-xAsySb1-y/GaSb system

Abstract

A helium pressure appparatus for diode laser studies up to 1.4 GPa at 77–300 K has been developed. DH lasers with Al_xGa_1-xAs_ySb_1-y active layers (x=0-0.05) lattice-matched to GaSb substrates have been investigated. It has been shown that in lasers with x,y=0 pressure dependences of the threshold current density (J_th) and the average electron lifetime at the threshold (τ) measured at 80 K depend strongly on the quadratic recombination of L^c ₆ electrons, the characteristic coefficient being 1.5×10^?11 cm³s^?1. The pressure-composition equivalence coefficient dx/dP=2.2×10^?10 Pa^?1 has been obtained for the lowest temperatures used.     

Magnetic properties of TbMn6Sn6-xGax (x=0.0－1.2) compounds

Effects of Ga substitution for Sn on the structure and magnetic properties of TbMn₆Sn_6-xGa_x (x=0.0－1.2) compounds have been investigated by means of x-ray diffraction, magnetization measurement and ¹¹⁹Sn M?ssbauer spectroscopy. The substitution of Ga for Sn results in a decrease in lattice constants and unit-cell volumes. The magnetic ordering temperature decreases monotonically with increasing Ga content from 423 K for x=0.0 to 390 K for x=1.2. At room temperature, the easy magnetization direction changes from the c-axis to the ab-plane. This variation implies that the substitution of Ga for Sn leads to a decrease in the c-axis anisotropy of the Tb sublattice. An increase in the non-magnetic Ga concentration results in a monotonic decrease of the spontaneous magnetization M_s at room temperature. Since there are three non-equivalent Sn sites, 2c (0.33, 0.67,0), 2d (0.33, 0.67,0.5) and 2e (0,0,0.34) in the TbMn₆Sn_6-xGa_x compounds, the ¹¹⁹Sn M?ssbauer spectra of the TbMn₆Sn₆ and TbMn₆Sn_5.4Ga_0.6 compounds can be fitted by three sextets. The hyperfine fields (HFs) decrease in the order of HF(2d)>HF(2e)>HF(2c), which is in agreement with the magnetic structure.