铁磁形状记忆合金Co50Ni20Ga30-xSix的结构及物性研究

用Si元素替代CoNiGa合金中的Ga元素后,研究了材料的结构、马氏体相变及其磁性的变化.结果发现,当Si原子的含量在0—10％范围内,材料能够形成体心立方结构,并且具有很好的热弹性马氏体相变行为.进一步研究指出,简单的从掺杂元素的原子半径大小来判断其对奥氏体稳定性的影响是不够的,必须从考虑掺杂原子与基本元素原子半径之间的比例来考虑这一问题.同时还发现Curie温度和饱和磁化强度随着Si含量的上升而有所降低,但是其马氏体的各向异性随着Si含量的增加而增强,这一点对于在合金中获得大磁感生应变具有指导意义. 关键词： 铁磁形状记忆合金 马氏体相变 CoNiGaSi合金     

Successive phase transformation in ferromagnetic shape memory alloys Co37Ni34Al39 melt-spun ribbons

The martensitic transformation in Co37Ni34Al29 ribbon is characterized in detail by means of in-situ thermostatic x-ray diffraction and magnetic measurements.The results show a structural transition from the body-centred cubic to martensite with a tetragonal structure during cooling.Comparison between the results of the diffraction intensity with the magnetic susceptibility measurements indicates that the martensitic transformation takes place in several different steps during cooling from 273 to 163 K.During heating from 313 to 873 K,the peak width becomes very wide and the intensity turns very low.The γ-phase(face-centred cubic structure) emerges and increases gradually with temperature increasing from 873 to 1073 K.     

甩带Fe85Ga15合金的巨磁致伸缩研究

利用甩带快淬方法制备了Fe85Ga1 5合金样品 .测量了样品在沿带片长度方向和厚度方向上的磁致伸缩 ,发现其值分别高达 - 1 30 0ppm和 1 1 0 0ppm .巨大磁致伸缩的获得来源于甩带样品的形状各向异性和合金内部生成的大量短程应变有序以及它们的择优取向 .样品温度特性的测量表明 ,在室温附近约 6 0℃宽的温度范围 ,合金的磁致伸缩数值基本保持不变 ;而在高温条件下 ,合金具有更大的磁致伸缩     

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.     

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,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.     

半Heusler型Na_(1-x)Cs_xAlGe(0≤x≤1)合金能带反转结构的研究

采用第一性原理的计算方法,研究了全部由轻元素构成的半Heusler型NaAlGe合金中,掺杂元素对合金拓扑能带结构的影响.发现利用同族的Cs元素掺杂替换Na元素,能够诱导Na1-x Csx AlGe合金的能带结构由原本正常带序(0 x0.125)转换为反转带序(0.125 x 1).基于对这一现象的深入讨论,我们提出在几乎没有自旋-轨道耦合作用的材料中,掺杂元素(Cs)是通过其离子半径的不同,进而影响晶格参数变化导致另外两种近邻原子间杂化作用发生变化,来诱导拓扑反带结构形成的.