Pr2Fe14B/α-Fe型纳米稀土永磁材料的高温磁性能研究

通过熔体快淬的方法制备出Pr9-xDyxFe86B5和Pr9-xDyxFe84.4-yCoyGa1Mn0.6B5(x=0～2.0;y=0～15)薄带样品,利用X射线衍射和振动样品磁强计进行了相成分分析和磁性能研究.对不同成分的样品磁性能进行分析比较,发现用Co替代Fe、用Dy替代Pr可以明显改善Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合稀土永磁材料的室温和高温磁性能.适当的Co和Dy联合添加时,材料表现出很好的高温永磁性能,其中Pr8Dy1Fe76.4Co8Ga1Mn0.6B5样品在550 K时仍具有5.0 MGOe的最大磁能积,显示出很好的高温应用前景.     

内应力对Mn2NiGa铁磁形状记忆合金的结构、相变和磁性能的影响

通过施加压应力的方法,在铁磁形状记忆合金Mn₂NiGa中引入残留内应力,研究了内应力对 Mn₂NiGa材料的结构、相变和磁性能的影响.研究发现,加压过程使材料发生了塑性形变,在材料内部引入了大量的位错缺陷.卸载后保留的位错缺陷在材料中造成了残留的内应力,导致了马氏体相变温度大幅度提高, 使原本室温下的母相转变成了马氏体相.测量到导致样品转变成马氏体的阈值压应力为1.0 GPa.加压形成的马氏体中的残留内应力将矫顽力从低于50 Oe提高到350 Oe.残留内应力在730 K的热处理中由于位错缺陷的消失而得以消除,样品实现了马氏体逆相变.如此高的逆相变温度使得 Mn₂NiGa马氏体的居里温度测量成为可能,获得了530K的数值.     

电化学沉积Fe单晶纳米线生长中的取向控制

利用电化学沉积方法，发现了一种能够动态地控制铁纳米线生长方向的沉积方法，利用该方法沉积了包括［110］取向，［200］取向及非晶态三种结构和取向的一维Fe纳米线阵列.对于三种纳米线阵列，测量了它们的磁特性，分析发现具有[200]择优取向纳米线阵列的方形度，各向异性特性和矫顽力都比[110]取向阵列有很大的改善. 关键词： 磁性纳米线 电化学沉积 取向控制     

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.     

Ni52Mn24Ga24单晶中取向内应力的热动力学计算

测量了Ni52Mn24Ga24单晶样品在磁场加载和未加载情况下马氏体相变时的相变应变.分析结果表明:用提拉法生长单晶时在晶体内部引入了单一取向的内应力,该取向内应力可诱导马氏体变体择优取向,从而导致马氏体相变时产生大的相变应变.从理论上计算了该内应力的大小.另外,对样品在马氏体态单纯磁诱导应变的热动力学研究,表明取向内应力在马氏体态依然存在.     

掺Mn对NiFeGa磁性形状记忆材料单晶特性的影响

在单晶Ni₅₄Fe₁₉Ga₂₇中掺入少量Mn，对增强磁交换相互作用，提高居里温度和稳定了B2相并增强晶格的刚度，起到了非常明显的作用.Mn的存在使样品中取向内应力得以保持，提高了变体择优取向的水平，大大提高了单晶的相变应变和磁场增强作用.发现内应力对超弹性性质的影响也很明显. 关键词： 磁性形状记忆合金 NiFeGa 单晶 超弹性     

CoNiZ系列合金的结构和马氏体相变性质

利用X射线衍射研究了CoNiZ(Z=Si,Sb,Sn,Ga等)合金在不同热处理条件下的相组成.当Z元素为Sn,Sb时,材料是完全的B2结构;但Z为Si时,材料变成面心立方的γ相.形成B2还是γ相由电子浓度和原子尺寸效应两种因素共同决定.而CoNiGa的研究结果表明,在合金中除了形成B2结构的同时还容易形成γ相,常表现出两相共存的特性.对材料进行不同方式的热处理可以使合金中两相的含量有所消长,γ相含量的多少对CoNiGa合金的马氏体相变有很大的影响.分析指出,两相共存及其所带来的物性变化是CoNiGa铁磁性形状记忆合金非常有利用价值的物理性质.     

单晶Ni52Mn24Ga24中马氏体变体择优取向的物理表征

利用各种实验手段对M52Mn24Ga24单晶中马氏体变体的择优取向进行了表征.针对金相观察、磁场干预的相变应变、磁感生应变等实验结果,分析了马氏体相变过程变体自发择优取向和磁诱导择优取向的机理.根据不同方向磁场干预相变应变的结果,计算了Ni52Mn24Ga24单晶中等效取向内应力的大小约为2.45 MPa.从变体择优取向造成的有效弹性和磁畴分布两个方面,对单晶样品在[001]和[010]两个等价的晶体学方向上磁感生应变特性的差别,包括最大应变值、饱和场、滞后效应和起始磁场数值的参数,进行了分析和讨论.     

Pr0.15TbxDy0.85-xFe2 内禀磁致伸缩的测量

对稀土金属间Laves相赝二元化合物进行X射线衍射分析。其(440)峰出现劈裂，由(440)峰劈裂的程度可以确定内禀磁致伸缩的大小。本文采用X射线衍射的方法对Pr0．15TbxDy0．85-xFe2系列粉末样品的(440)峰步进扫描，并对扫描结果进行拟合，对拟合得到的两组双线峰之间的间距计算得到内禀磁致伸缩λ111,拟合曲线与实验点符合很好，结果表明Pr0．15TbxDy0．85-xFe2的内禀磁致伸缩随Tb含量的增加而增加，并且用0．15的Pr替代Dy后，在x=0．3时，Pr0．15TbxDy0．85-xFe2的内禀磁致伸缩λ111比Tb0.27Dy0.73Fe2的内禀磁致伸缩λ1ll大。     

Co50 Ni22 Ga28:Fex单晶在室温和100℃高温的超弹性研究

制备了四元铁磁性Heusler合金Co50Ni22Ga28:Fex(x=0,1.5,2,2.5),发现材料具有很好的机械性能,在加压、弯曲和扭曲时都展现出很好的超弹性.室温时,在压力作用下,Co50Ni22Ga28:Fe2单晶样品在[001]和[110]方向分别具有约4%和6.7%的完全可恢复应变.Co50Ni22Ga28:Fe1.5单晶样品在室温下沿[001]和[110]方向的应力与应变σ-ε曲线的平台部分较缓,但升温到100℃时,σ-ε曲线中表示超弹性应变的平台变平.Co50Ni22Ga28:Fe25成分的单晶在[001]方向可得到5.5%的超弹性应变.同时以上材料都显示出了明显的弹性各向异性.