低磁场条件下Gd5（Si1-xGex）4（x=0，0.2，0.3）合金磁热效应研究

用高频真空悬浮炉在氩气保护下制备了Gd5（Si1-xGex）4（x=0，0.2，0.3）系列样品，用直接测量方法测定了在永磁体提供的低磁场H=1.3T）条件下样品的磁热效应曲线（△Tad-T）．结果表明，用元素Ge分别替代Gd5Si4合金中的Si原子，不能增强合金的磁热效应，但可在333～300K范围改变材料的居里温度，且磁热效应峰值范围变宽．     

低磁场条件下（Gd1-xREx）5Si4（RE：Dy,Tb；x=0、0.1、0.125、0.15）合金磁热效应研究术

用高频真空悬浮炉在氲气保护下制备了（Gd1-xREx）5Si4（RE：Dy,Tb；x=0、0.1、0.125、0.15）和（Gd1-xREx）5Si4（x=0.1、0.125）合金样品，用直接测量方法测定了在永磁体提供的低磁场（H=1．3T）条件下样品的磁热效应曲线（△Tab-T）；结果表明，用稀土金属Dy、Tb分别部分替代Gd5Si4合金中的Gd原子，不能增强合金的磁热效应，但可在333～300K范围改变材料的居里温度，且磁热效应峰值范围变宽．     

La_(1-x)Pr_xFe_(11.206)Al_(1.794)(x=0、0.1、0.2、0.3)化合物的磁热效应研究

对La1-xPrx(Fe0.862Al0.138)13(x=0、0.1、0.2、0.3)化合物的磁性能进行了研究。该系列化合物在1223K下退火15天后,室温下表现为NaZn13型结构。升温过程中,该系列化合物经历从铁磁态到反铁磁态的一级磁性转变。随着Pr含量的逐渐增多,磁性转变温度逐渐升高,铁磁态下化合物的磁化强度增大。在2T外磁场下,La0.8Pr0.2Fe11.206Al1.794化合物升温过程中的最大磁熵变为-4.21J/kg·K,降温过程中的最大磁熵变为-4.39J/kg·K。     

快淬低纯Gd5Si2Ge2合金的结构和磁熵变

采用纯度为99%的低纯稀土金属Gd经电弧炉熔炼获得Gd5Si2Ge2 母合金,然后通过快淬研究快淬工艺对低纯Gd5Si2Ge2 合金结构与磁熵变的影响。粉末衍射结构分析表明,铸态Gd5Si2Ge2 合金由Gd5Si2Ge2 相、Gd5 (Si、Ge)3 相和Gd(Si、Ge)相所组成;而甩带速度为25、40m/s的合金均为Gd5Si4 型正交相。用最小二乘法计算得两种不同快淬速度合金的晶格常数没有明显差异。甩带速度为40m/s 的Gd5Si2Ge2 合金的居里温度(Tc=305K)在室温区间,等温磁熵变为7.25J/kg·K(0~5T)。     

非化学计量比Gd5Si2Ge2合金的磁热性能研究

在使用纯度为99．94％（质量分数）的国产稀土金属Gd的基础上，研究了非化学计量比的Gd5Si2Ge2合金的磁热效应。结果表明：适量的非化学计量比可以使合金保持一级磁相变的特征并表现出巨磁热效应，而且还使居里点有所提高。     

La0.7Ce0.3(Fe1-xCox)11.44Si1.56(x=0.04、0.06、0.08)合金的结构与磁热效应

通过X射线衍射仪研究了1300℃退火1h后的La0.7 Ce0.3(Fe1-x Cox)11.44 Si1.56(x=0.04、0.0 6、0.08)合金的相结构.采用振动样品磁强计研究了合金的磁性能.结果表明,合金主相具有NaZn13型结构,含有少量α-Fe和LaFeSi杂相;x=0.04、0.06和0.08时,合金的居里温度Tc分别为230.8、261、288.9K,在1.1T的外磁场变化下,等温磁熵变|△SM|分别为2.44、1.86和1.55J/(kg·K).     

La0．7Ce0．3（Fel-xCox）11．44Si1．56（x=0．04、0．06、0．08）合金的结构与磁热效应

通过X射线衍射仪研究了1300℃退火1h后的La0．7Ce0．3（Fel-xCox）11．44Si1．56（x=0．04、0．06、0．08）合金的相结构。采用振动样品磁强计研究了合金的磁性能。结果表明，合金主相具有NaZn13型结构，含有少量α-Fe和LaFeSi杂相；x=0．04、0．06和0．08时，合金的居里温度Tc分别为230．8、261、288．9K，在1．1T的外磁场变化下，等温磁熵变｜ΔSM｜分别为2．44、1．86和1．55J／（kg·K）。     

Gd5Si2Ge2巨磁熵变合金的粒度效应研究

GdSiGe系合金的发现为磁致冷的常温范围实用化发展提供了可能,但目前其成型方面还有一定的问题.根据合金成型特点,本文研究了磁制冷材料Gd5Si2Ge2合金的颗粒尺寸对其磁热效应的影响,从而为磁制冷材料的加工成型和粒度范围提供了实验依据.结果表明,Gd5Si2Ge2合金的磁热效应在微米级随着粒度的增大而减小.     

高能球磨Gd5Si1.8Ge1.8Si0.4合金的磁性能及相组成

采用电弧熔炼的方法制备了具有一级磁晶相变Gd5Si1.8Ge1.8Si0.4母合金,然后在不同时间条件下对其进行高能球磨,并研究球磨时间对该磁热合金的磁性能及相组成的影响.粉末XRD结果显示球磨没有改变Gd5Si2Ge2相,但拓宽了相应的布拉格衍射峰,这表明球磨后的合金的晶粒尺寸较小.另外,球磨后的合金中形成了一些非晶相.随着晶粒尺寸和磁畴的减小,与母合金相比,希望其滞后现象减小.     

三角反铁磁材料Mn3Z(Z=Ga,Ge,Sn)的磁性和输运性质

反铁磁材料具有零磁矩或非常小的磁矩,不易受外磁场干扰.相对于铁磁材料,反铁磁材料具有更低的能量损耗和更高的响应频率等优点,因在自旋电子学领域的实际应用方面具有巨大潜力而备受关注.作为一种兼具Kagome晶格及三角反铁磁性的特殊自旋电子学材料,六角Mn3Z(Z=Ga,Ge,Sn)合金展现出巨大的反常霍尔效应、拓扑霍尔效应...     

La0.67-xCa0.33MnO3系列样品的磁热效应

用溶胶-凝胶法制备了不同空位浓度掺杂的La0.67-xCa0.33MnO3系列样品(x=0.00,0.02,0.06,0.10),用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的形态和颗粒大小,X射线衍射实验结果显示样品为单相钙钛矿结构,用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的磁化强度随温度变化的M-T曲线和起始磁化M-H曲线.研究了空位浓度对样品的居里温度Tc和磁熵变的影响.结果表明,空位浓度的掺杂将样品的居里温度Tc提高至室温附近,磁熵变得到增强.对于经历了一级相变的样品La0.67-xCa0 33MnO3(x=0.02),在居里温度Tc(277 K)附近和1T外磁场下,最大磁熵变达到了2.78 J/(kg·K).     

(La0.52Gd0.15)Sr0.33MnO3多晶颗粒的磁热效应

利用非晶态分子合金作前驱体,在相对低的热分解温度800℃、10h成功合成了钙钛矿结构(La0.52Gd0.15)Sr0.33MnO3多晶颗粒.TEM观察表明,颗粒的尺寸范围为100～150nm.研究了多晶颗粒(La0.52Gd0.15)Sr0.33MnO3的居里温度和磁熵变化(MCE).在多晶颗粒(La0.52Gd0.15)Sr0.33MnO3中,居里温度(343K)附近观察到较大的磁熵变和较宽的峰值温度范围,较大的磁熵变来源于磁场条件下的铁磁转变贡献.这些结果表明,该材料是室温附近磁制冷合适的工作物质.     

LaFe_(11.4)Si_(1.6)B_y系列化合物的磁性和磁熵变

LaFe11.4Si1.6By(y=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)系列化合物,通过添加少量的B后,可以明显的缩短退火时间。晶格常数随着B含量的增加先减小后增大。该系列化合物的热滞很小,B的添加对其热滞几乎没有影响。在外加磁场变化为0～1.5T时,等温磁熵变的最大值从19.1J/(kg.K)(y=0)逐渐下降到7.1J/(kg.K)(y=0.5)。该系列化合物在B含量较低时,处于居里温度(Tc)之上,存在比较明显的场致变磁转变特性。随着B含量增加到0.5时,场致变磁转变特性明显减弱。     

La0.8Pr0.2Fe13-xSix金属间化合物的晶体结构和磁熵变研究

通过X射线衍射和磁性测量等手段对所制备的金属间化合物La0.8Pr0.2Fe13-xSix(x=1.8,2.0)的结构和磁性进行了研究.结果表明,在1373K温度下,经过5天退火所得的金属间化合物La0.8Pr0.2Fe13-xSix(x=1.8,2.0)晶体均为单相立方NaZn13型结构;另当Si含量由1.8变为2.0时,引发了晶格体积收缩,居里点升高.当x=1.8时,该化合物在居里温度Tc为210K处具有大的磁熵变|ΔSM|,在0～1.5T的磁场下|ΔSM|max为10.43J/(kg·K).当x=2.0时,该化合物在居里温度Tc为226K处具有最大的磁熵变|ΔSM|, 在0～1.5T的磁场下|ΔSM|max为5.23J/(kg·K).大磁熵变来源于Tc处磁化强度的陡峭变化和Tc以上磁场诱发的巡游电子变磁性转变.     

Gd-Dy-Fe-Co-Ge(Al)合金非晶形成能力及磁性能研究

利用铜模吸铸法和真空甩带法分别制得Gd-Dy-Fe-Co-Ge(Al)合金的铸锭和条带样品.利用X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)分析了合金的结构及热稳定性.并通过热重分析仪(TGA)、磁热效应测量仪研究了合金的居里温度及磁热效应.结果表明,Dy60Gd15Fe10Co10Ge5合金具有较好的非晶形成能力;用Al替换Dy元素,可以将合金的居里温度c调至室温附近;Dy47.7Gd15Fe10Co10Al12.3Ge5合金非晶条带样的磁热效应要优于铸态,在286K时,其铸态和非晶条带的绝热温变均达到峰值,分别为0.60、1.31K.s     

Composition dependence of magnetocaloric effect in Pr0.6Ca0.4Mn(1-x)Cr(x)O3 (x = 0.02-0.08)

We report the effect of varying Cr content on magnetic and magnetocaloric properties of Pr0.6Ca0.4Mn(1-x)Cr(x)O3 samples (x = 0, 0.02, 0.04, 0.06 and 0.08). While the parent compound (x = 0) is a charge ordered and antiferromagnetic insulator, Cr doped compounds are ferromagnetic metals with nearly same Curie temperature (T(c) approximately 140 K). We find unusual field-induced meta-magnetic transition above T(c) in x = 0.02 and 0.04 which is absent in x = 0.06 and 0.08. It is suggested that the paramagnetic phase in these compounds is inhomogeneous with coexistence of nano-size ferromagnetic clusters and short range charge ordered clusters. Field induced growth of ferromagnetic nano-clusters and destruction of short-range charge ordering leads to the observed metamagnetic transition, which results in large magnetic entropy change of -deltaS(M) = 5.043, 6, 5.509 and 4.375 J/kg K under deltaH = 5 T, for x = 0.02, 0.04, 0.06 and 0.08, respectively. In addition, large relative cooling power (RCP) found in these materials (327.384, 286.36, 272.22 and 279.936 J/kg) makes it interesting for practical applications. Our study suggests that creation of ferromagnetic nano-clusters in the paramagnetic phase by Mn-site doping in charge ordered compounds provides an alternative approach to achieve high AS(M) and RCP values.     

10T强磁场下低温中和法制备亚微米MnzO3的研究

利用XRD和TEM对无磁场和10T强磁场下低温中和法制备的试样进行了分析，结果表明：无磁场下，锰的沉淀物主要是锰的氢氧化物，而10T强磁场下，锰的沉淀物主要是30nm左右的锰的氧化物。此外，10T强磁场对锰的氧化物结晶度几乎没有影响。然后，对无磁场和10T强磁场下制备试样在无磁场中进行经不同温度（200、400和600℃）热处理2.0h后，利用XRD和SEM对热处理试样进行分析，检测结果表明，无磁场中对10T强磁场试样在600℃经热处理2.0h后，制备出了100nm左右的亚微米Mn2O3，并且其亚微米Mn2O3粒径分布很均匀。