R2Fe17—xCrx（R=Y,Dy,x≤3）化合物的磁交换作用

利用Ｘ射线衍射的方法及磁性测量手段研究了Ｒ２Ｆｅ１７－ｘＣｒｘ（Ｒ＝Ｙ,Ｄｙ,ｘ≤３）化合物,给出了其居里点的变化情况,即随ｘ的增大,居里温度增大,在ｘ近似为１．０时达到最大值。利用分子场理论计算了磁交换作用系数并从磁交换作用出,对其居里温度的变化情况进行了分析。     

R3Co11B4中的磁作用

用两格点分子场理论分析了钴基合金R3Co11B4(R=Pr,Nd,Tb,Dy)的自发磁化随温度变化的关系,采用数值拟合的方法计算出了描述3种磁作用的分子场系数n(RR),n(RCo)和n(CoCo),得到了居里温度,给出了交换场强度随温度变化的曲线.     

ErFe_(11-x)Cr_xTi化合物结构和居里温度研究

通过X射线衍射和磁测量手段研究ErFe11-xCrxTi(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0)化合物的晶体结构与居里温度.结果表明:ErFe11-xCrxTi化合物均为ThMn12型结构.Cr对Fe的替代导致单胞体积和晶格参数c的单调减小以及晶格参数a的复杂变化,这可能与Cr的择优占位有关;同时,随着Cr替代量x的增加,ErFe11-xCrxTi化合物的居里温度单调下降,这可能是Cr的替代引起3d次晶格中铁磁交换作用削弱和Cr择优占位共同作用的结果.     

R2Fe17—XAlXNy（R=Pr,Nd）化合物的结构和磁性

研究了Al替代和渗N对二元合金R_2Fe_(17)(R=Pr,Nd)的结构和磁性的影响。X射线衍射表明所有的母合金及其氮化物都结晶为Th_2Zn_(17)型结构。Al替代Fe和渗氮都使晶胞体积增大。R_2Fe_(17-X)Al_X化合物的居里温度随x增大,但R_2Fe_(17-X)Al_X(Al_X)N_Y化合物的居里温度比纯R_2Fe_(17)N_Y化合物的居里温度要低。室温饱和磁化强度随x减小,而且R_2Fe_(17-X)Al_XN_Y化合物的易磁化方向仍在基面内。     

Dy掺杂对(La1-xDyx)2/3(Sr)1/3MnO3居里温度和磁熵变的影响

用固相反应法制备了(La1-xDyx)2/3(Sr)1/3MnO3(x=0～0.20).X射线衍射分析表明,样品为单相钙钛矿菱面结构,不存在其他杂相.扫描电镜照片显示样品的颗粒均匀,平均粒径分布在200～300nm之间.利用振动样品磁强计测量了样品的M-T曲线和居里温度附近的等温M-H曲线,研究了样品的居里温度和磁熵变随Dy掺杂量的变化规律.结果表明,随着Dy掺杂量的增加,系列样品的居里温度降低,磁熵变先增大后减小,在x＝0.05处达到最大.     

结构无序对磁性薄膜磁特性的影响

采用Monte Carlo模拟方法研究了结构无序对磁性薄膜磁特性的影响,其中交换耦合常数J通过Monte Carlo随机发生器使其具有一定的涨落δJ,并遵从一定的概率分布.模拟结果表明,随着交换耦合常数J的涨落δJ的变化,磁性薄膜的磁化强度M随温度T的变化有相当大的差异,同时,磁性薄膜的居里温度TC随δJ的增大而逐渐减小.     

MFT对R—T化合物R2Fe17Mx（R=Pr,Nd：Mx=0,N3或D4.8）的磁性分析

】用二亚点阵ＭＦＴ分析Ｒ２Ｆｅ１７Ｍｘ的饱和磁化与温度的关系。得到了分子场系数ｎＲＲ、ｎＲＦ和ｎＦＦ，计算出了居里温度，给出了交换场ＨＲ（Ｔ）、ＨＦｅ（Ｔ）与温度的关系曲线。结果表明，在Ｒ２Ｆｅ１７中渗入Ｎ或Ｄ后，Ｍ２Ｆｅ（０）和ｎＦＦ明显增大，交换场也相应增大，居里温度主要取决于Ｍ２Ｆｅ（０）和ｎＦＦ。     

(La0.9Dy0.1)2/3Ba1/3Mn1-xAlxO3(x=0,0.05)氧化物的结构与磁性

【目的】为改善(La_(0.9)Dy_(0.1))_(2/3)Ba_(1/3)Mn_(1-x)Al_xO_3的磁热性能,研究掺杂Al对其晶体结构、居里温度、相变类型以及磁热性能的影响。【方法】采用固相反应法制备锰氧化物(La_(0.9)Dy_(0.1))_(2/3)Ba_(1/3)Mn_(1-x)Al_xO_3(x=0,0.05)样品,利用X射线衍射法分析样品的结构,用振动样品磁强计测量样品的磁性。【结果】所制备样品均为单相钙钛矿结构,属于菱方晶系,空间群为R-3c(No.167)。掺杂Al使样品居里温度由无掺杂的274K降低到248K,在外加磁场变化为20kOe时最大磁熵变由2.16J/(kg·K)降低到1.85J/(kg·K)。样品的铁磁-顺磁相变属于二级相变。采用双交换作用机制解释了居里温度和磁化强度的变化。【结论】非磁性元素Al替代Mn不改变其晶体结构,稍微降低了锰氧化物的磁热性能。     

R2Co7—xFexB3化合物的结构与磁性研究

用水冷铜舟高频感应炉制备化合物R_2Co_(7-x)Fe_xB_3(R=Nd,Sm),当x=0～3时,该化合物可形成六角结构,随Fe含量的增加,晶格常数α、c增大,居里温度T_c和室温时的比饱和磁矩σ_2,也明显增加,样品在磁场中取向前后的X射线衍射谱分析表明,该化合物具有单轴各向异性,易磁化轴在C-轴上,利用CL-16直流磁特性测试装置,测量了该化合物粉末样品室温时的内禀矫顽力_MH_c。     

LaMn1-xZnxO3的磁性研究

本文报导了钙钛矿型锰氧化物LaMn1-xZnxO3(LMZO,0≤ x≤0.33)的结构和磁性,发现Zn部分替代Mn抑制了LMZO的铁磁性.居里温度TC和磁化强度随Zn含量的增加而一致地降低,且在x=O.15附近出现奇异点.考虑了Zn替代Mn引入的双交换作用、磁稀释作用和晶格效应几方面因素,对上述结果做了定性的解释.     

RTiGe(R=Dy,Ho)中的场致磁相变

利用磁测方法研究RTiGe(R=Dy，Ho)化合物的磁相变．结果表明，该化合物中存在场致磁相变．在双子晶格模型下通过磁测数据计算了磁晶格之间的交换耦合常数n11和n12，确定了RTiGe(R=Dy．Ho)化合物临界场与温度的关系，并在磁相互作用的基础上对该化合物的磁性和磁相变进行了讨论．     

稀土永磁材料RnFemMk化合物中的磁耦合作用

本文用二格点分子场理论（MFT）分析了RFe_3，R_6Fe_23，R_2Fe_14B和RFe_10V_2（R＝稀土元系）稀土永磁材料中的Fe－Fe，R－Fe和R－R相互作用。计算了各种稀土（R＝Gd，D_Y，Tb，Ho，Er．Tm）铁化合物中的Fe—Fe，R－Fe和R－R相互作用对居里温度的贡献。结果表明，对于RFe_3，R_6Fe_23和R_2Fe_14B化合物，Fe－Fe相互作用对居里温度的贡献T_FF随稀土元素的原子序数的增大而减小；对于某些化合物，R—Fe磁耦合作用和R－R磁耦合作用对居里温度的贡献（T_RF和T_RR）有相同的量级。本文的计算值T_RF，与强磁场对自由粉末样品的测量结果基本一致。     

Mn1.3Fe0.7PxSi1-x化合物的磁热效应

用球磨和烧结法制备了Mn1.3Fe0.7PxSi1-x系列化合物.磁性测量结果表明,随着P含量的增加,居里温度由x=0.45时的320K降到x=0.55时的209K;外加磁场变化为1.5T时,在居里温度209K附近,Mn1.3Fe0.7P0.55Si0.45的最大磁熵变为11.3 J/(kg·K).该化合物的热滞为10.4K.良好的磁热效应性能和低廉的原料价格使得该系列化合物有望成为室温区磁制冷工质.     

钆单晶磁化曲线的微磁学模拟

HCP结构的钆单晶是一种典型稀土永磁材料，其居里温度在室温附近，作为一种良好的单质磁制冷材料，近年来得到广泛关注。利用原子尺度的有效自旋哈密顿量，通过使用混合蒙特卡罗方法的微磁学模拟研究，得到了钆单晶的磁化曲线，与实验结果吻合良好。磁化曲线的获得，不仅为居里温度附近的实验提供理论依据，也有助于进一步研究钆单晶的交换作用系数、各项异性常数等随温度变化行为的磁学性质。     

制备工艺对(Mn,Fe)_2(P,X)(X=Ge,Si,B)化合物磁性和磁热效应的影响

研究不同制备工艺对Fe_2P-型(MnFe)_2(P,X)(X=Ge, Si, B)系列化合物的晶体结构、磁性和磁热效应的影响。利用传统固相烧结结合外磁场加热、不同的热处理温度和时间、淬火和缓慢冷却处理等方法制备了(Mn, Fe)_2(P,X)(X=Ge, Si, B)系列化合物。粉末X射线衍射(XRD)实验结果表明,该系列化合物均形成了Fe_2P型六角结构。采用磁性测量表征居里温度和热滞,并计算等温磁熵变。结果表明,磁场热处理(1 000℃,1.1 T真空)使Mn_(1.1)Fe_(0.85)P_(0.5)Si_(0.5)和Mn_(1.1)Fe_(0.9)P_(0.75)Ge_(0.25)化合物的铁磁-顺磁相变温区变宽,导致在其居里温度处的磁热效应减小。另发现Mn_1Fe_(0.95)P_(0.587)Si_(0.34)B_(0.073)化合物的磁相变与烧结和淬火温度的敏感关系。随着淬火温度的升高,相变宽度减小,导致磁熵变增大,但热滞先减小再增大。由此获得磁热性能最佳的化合物:当淬火温度为1 100℃时,其居里温度在室温附近,热滞小于3 K,并且在0～1 T的外加磁场变化下的最大等温磁熵变高达11 J/(kg·K),显示了该材料巨大的磁制冷潜力。     

Cu低掺杂对La0.7Ca0.3MnO3电阻及磁电阻的影响

用溶胶凝胶法制备了Cu低掺杂的La0.7Ca0.3Mn1-xCuxO3(x=0%,1%,2%,3%,4%,5%)系列多晶材料.采用振动样品磁强计测量了系列样品的热磁曲线并获得了相应的居里温度,实验结果表明居里温度随着Cu掺杂量的增加而减少.在77~350 K温度范围内测量了样品的电阻和磁电阻,结果表明样品电阻率与温度的关系均具有明显的电阻峰结构.当x=5%时,开始出现双电阻峰结构;掺杂量x为1%,2%,3%,5%的样品在外场为0.4 T时存在较大的磁电阻极大值,分别为30.5%,25.4%,22.4%,18.8%,均大于未掺杂(x=0%)的13.5%.双交换(DE)模型简单地解释了Cu低掺杂对电阻及磁电阻行为的影响.     

低磁场下获得巨磁热效应的GdSiGeZn合金

在研究Gd5Si2-xGe2Znx,Gd5Si2-zGe2-zZn2z系列合金的等温磁熵变和居里温度时发现,Zn的微量变化对合金的磁热性能影响很大.当x或者2z为0.001时,在1.5 T外加磁场变化下,其最大等温磁熵变分别为20.70 J/(kg.K)(x=0.001)和25.30 J/(kg.K)(2z=0.001),居里温度分别为284 K(x=0.001)和280 K(2z=0.001),其磁热性能远高于没有添加Zn元素的合金(5.03 J/(kg.K)).实验证明,微量元素Zn对Gd5Si2Ge2化合物的合金化处理,可使其在低磁场下的磁热效应得到巨幅提高,其最大等温磁熵变优于文献报道的铸锭合金Gd5(Si1-yGey)4及其他添加元素(如Ga,Sn,Cu,B,Al,Bi,Co,Fe,Ni,Mn,C,H等)替代Si或Ge时在5 T高外加磁场变化下的等温磁熵变.     

Fe掺杂对La0.67Sr0.33CoO3磁电性质的影响

通过磁性、电子输运和磁电阻等性质的测量,我们研究了La0.67Sr0.33CoO3的Fe掺杂效应.发现当Fe掺杂直到x=0.3时,样品的结构没有明显变化,但掺杂将降低居里温度Te和磁化强度M.电阻率在低掺杂(x≤0.1)时显示金属性输运行为,而在高掺杂(x=0.2和0.3)时则显示半导体行为.而且,Fe掺杂削弱了居里温度Te处的MR峰值,但增加了低温下(T≤Te)的MR值.La0.67Sr0.33CoO3的Fe掺杂效应和磁电阻的起源可由外加磁场导致的自旋态转变来解释.     

Mn_(1.25)Fe_(0.65)P_(0.5-x)Si_(0.5+x)系列化合物的磁热效应

研究了Mn_(1.25)Fe_(0.65)P_(0.5-x)S_(0.5+x)(x=0.02,0.04,0.06,0.08)系列化合物的结构和磁性.X射线衍射结果表明,化合物的主相均为Fe2P型六角结构,空间群为P62m.磁性测量表明,化合物均经历了一级相变;随着Si含量的增加,化合物的居里温度逐渐增大,磁熵变逐渐减小,饱和磁化强度略有降低,但热滞无明显变化.     

Er2Fe17-xSix合金的分子场理论分析

用两格点分子场理论分析了合金Er2Fe17-xSix(x=0,1,2)的饱和磁化强度随温度的变化关系，得到了分子场系数nEE,nEF,nFF,计算机了居里温度，给出了分子场强度HEr(T),HFe(T)随温度变化的曲线，结果表明，当x增加时，分子场系数nFF明显增大，分子场强度HFe(T）亦随之增大，而HEr(T)在较低温区减小，在较高温区增大，并且nFF的增大是居里温度提高的主要原因。