SmMn2Ge2和GdMn2Ge2中的自发磁相变和场诱导的磁相变

在10～800K的温度范围内用X射线衍射方法测量了SmMn2和GdMn2Ge2的晶格常数与温度的变化关系．实验结果表明在各种类型的自发磁相变温度处观察到晶格常数的磁弹性异常现象;Mn-Mn间的交换相互作用能不仅与晶格常数a有关,而且与晶格常数c有关．此外,在27T的脉冲强磁场中测量了SmMn2Ge2及GdMn2Ge2的磁致伸缩,在这2种化合物中观察到了场诱导的一级磁相变．     

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．     

Mn_5Ge_(3-x)Cu_x系列化合物的结构和二级相变特性

采用流动氩气电弧熔炼和高温退火法,制备了Mn5Ge3-xCux(x=0.0-0.2)化合物,并用粉末X-射线衍射研究了该系列化合物的晶体结构.结果表明:这些化合物都具有Mn5Si3型六角结构,空间群为P63/mcm;Cu对Ge的替代不改变化合物的晶体结构;晶格常数a和晶胞体积V随着Cu含量的增加而增加,而晶格常数c略微减小.用Lakeshore 7407型振动样品磁强计对每个化合物在低场(0.05T)下进行热磁测量,确定了居里温度和磁相变.结果表明,随着Cu含量的增加,化合物的居里温度几乎不变,其磁相变属于铁磁-顺磁二级相变.     

Mn5Ge3-xSbx(x=0,0.1,0.2,0.3)化合物的磁熵变

根据不同温度下Mn5Ge3-xSbx(x=0，0．1，0．2，0．3)的实验磁化曲线，采用二步最小二乘法拟合出磁化强度值，用热力学关系计算了Mn5Ge3-xSbx的磁熵变，并与实验值进行了比较。结果表明，磁熵变的拟合值与实验值基本相符。     

磁形状记忆合金Mn_2NiGa的第一性原理计算

Mn_2NiGa磁形状记忆合金立方奥氏体相因在室温下具有可逆马氏体相变,同时居里温度高达588 K,在高温下具有优异的磁热效应,因而在相应的学术领域和应用领域中具有重要的研究价值。掌握Mn_2NiGa磁形状记忆合金的原子占位、结构相变、磁性质和弹性常数是实现Mn_2NiGa合金磁形状记忆性能优化的关键。采用目前国际上较为先进的第一性原理精确Muffin-Tin轨道方法,系统计算研究了0 K下Mn_2NiGa合金立方奥氏体相与四方马氏体相的晶格结构参数、磁矩、弹性常数、电子结构及总能。研究结果表明,Mn_2NiGa合金立方奥氏体相具有Hg_2CuTi型晶格结构,而非传统Ni_2MnGa的L2_1结构;Mn原子是合金总磁矩的主要提供者,且2种Mn原子磁矩呈反平行排列;奥氏体相的剪切模量(C′=(C_(11)-C_(12))/2)小于0,因而低温下立方结构不稳定,可以发生由立方相到四方相的马氏体相变;根据Jahn-Teller效应,低温下四方相相对于立方相的稳定性,主要源于2种Mn和Ni原子分别与Ga原子的共价结合作用。上述理论结果有望为Mn_2NiGa合金性能的进一步优化提供理论指导。     

顺磁绝缘/铁磁金属相复合材料La1.4Sr1.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3的磁特性研究

采用溶胶-凝胶法一次性制备了顺磁绝缘／铁磁金属相复合材料La1.1Srt.6Mn2O7/La0.67Sr0.33MnO3系列样品.用X射线衍射仪分析了样品的晶体结构,通过多功能物理测试系统测量了样品的磁特性.研究发现,复合样品从高温到低温明显经历了2次磁相变过程,在Tc1与Tc3D之间磁化强度的数值随温度基本保持不变,...     

γ-MnFe合金反铁磁转变和马氏体相变

利用低频内耗仪强迫振动方法测量-50～250℃,61.4%～86.4% Mnγ-MnFe合金降温过程的内耗和模量性质.实验结果显示,从高温到低温内耗表现有3个峰;第1个峰在磁转变温度附近;第2个峰出现在马氏体相变温度附近;第3个峰出现在0℃以下.分析表明,第1个峰与应力下磁畴移动有关;第2个峰是fcc及fct相界面运动引起的;第3个峰与{101}孪晶界的驰豫过程有关.在不同的温度和成分范围内讨论了两个相变的耦合作用.     

(Mn1-xCox)65Ge35(x=0.2～0.5)合金的磁热效应

在氩气的保护下用熔炼法制备了(Mn1-xCox)65Ge35系列合金,通过X射线衍射和振动样品磁强计研究了样品的结构和磁熵变.结果表明,(Mn1-xCox)65Ge35系列合金在Co含量x=0.2时,样品为正交结构,磁矩反铁磁排列; 当Co含量0.2≤x≤0.5时,样品为六角结构,磁矩铁磁排列.随着Co含量的增加,合金的居里温度在250～302K范围内变化.在低磁场(0-1.5T)下,(Mn1-xCox)65Ge35系列合金的最大等温磁熵变为1.7J·kg-1·K-1.     

铁磁性Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物的正磁电阻效应

对天然多层膜材料Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物(441 K以下为铁磁性)磁电阻和热容进行了测量,结果表明,使用50 kOe的外磁场,Er0.2Sm0.8Mn6Ge6化合物的磁电阻值在45 K以下为正,随着温度的降低,磁电阻逐渐增大,最大磁电阻达5.89%.本文对于铁磁体中出现正磁电阻给出了解释.     

非晶磁性材料磁相变的Monte Carlo模拟

利用Monte Carlo方法研究了基于Heisenberg模型的非晶磁性材料的磁相变.考虑到系统的非晶结构,采用Monte Carlo随机发生器使交换耦合常数J和配位数Z具有一定的涨落,遵从一定的概率分布.模拟结果表明,交换耦合和配位数的涨落对系统的相变起重要的影响作用.系统的相变温度与平均交换耦合常数及平均配位数成...     

Li掺杂ZnO的XRD微结构和磁性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同Li摩尔配比含量的Zn1-xLixO室温铁磁性半导体,用XRD研究了Li含量和烧结温度对其微结构的影响,用VSM研究了Li晶格占位对其磁性能的影响。结果表明：当x小于等于0.02时,Zn1-xLixO为单一的纤锌矿六方结构ZnO,未发现杂质第二相,晶格常数减小,Li 以替位的形式进入ZnO晶格。当x达到0.08时,晶格常数开始增加,Li 从替位形式向间隙形式转换而进入ZnO晶格。当烧结温度从350℃升到450℃时,晶格常数减小,结晶性能提高,当x达到0.08时出现杂质第二相Li2CO3。Li 晶格占位对其磁性能具有重要影响。     

MnFeP0.5As0.5-xGex化合物磁性的研究

利用X射线衍射、差热分析和磁性测量分析，研究了准二元化合物MnFeP0.5As0.5-xGex(x=0，0．06,0．1，0．2，0．3，0．4，0．5)的结构和磁性．实验结果表明，用Ge替代As，化合物MnFeP0.5As0.5-xGex仍保持Fe2P型结构，居里温度随着Ge含量的增加而上升,可达570K。     

Reduction of hysteresis losses in the magnetic refrigerant Gd5Ge2Si2 by the addition of iron

The magnetocaloric effect is the change in temperature of a material as a result of the alignment of its magnetic spins that occurs on exposure to an external magnetic field. The phenomenon forms the basis for magnetic refrigeration, a concept purported to be more efficient and environmentally friendly than conventional refrigeration systems. In 1997, a 'giant' magnetocaloric effect, between 270 K and 300 K, was reported in Gd5Ge2Si2, demonstrating its potential as a near-room-temperature magnetic refrigerant. However, large hysteretic losses (which make magnetic refrigeration less efficient) occur in the same temperature range. Here we report the reduction (by more than 90 per cent) of these hysteretic losses by alloying the compound with a small amount of iron. This has the additional benefit of shifting the magnetic entropy change peak (a measure of the refrigerator's optimal operating temperature) from 275 K to 305 K, and broadening its width. Although the addition of iron does not significantly affect the refrigerant capacity of the material, a greater net capacity is obtained for the iron-containing alloy when the hysteresis losses are accounted for. The iron-containing alloy is thus a much-improved magnetic refrigerant for near-room-temperature applications.     

MnF2纳米晶的合成及表征

室温下成功地合成了MnF2纳米晶.它的X-射线衍射图(XRD)中所有的衍射峰均指标化为金红石结构的MnF2,晶胞参数为a=0.4857nm,c=0.3309nm.从扫描电镜图中可以看到,所制备MnF2纳米晶的形貌是球形颗粒,尺寸大约在20nm左右.它的吸收光谱显示出Mn2+的d-d跃迁的特征吸收.磁性质表征显示在70.0K处MnF2纳米晶从反铁磁性转变为顺磁性,在2K温度下,表现出线性磁行为.     

Magnetic refrigeration materials

Magnetic refrigeration has drawn much attention because of its greater efficiency and higher reliability than the traditional gas-cycle refrigeration technology. Recently, a kind of new materials with a giant magnetocaloric effect in the subroom temperature range, Gd5 (Six Ge1- x)4, was discovered, which boosts the search for high-performance magnetic refrigerants. However, the intermetallic compounds Gd5 (SixGe1 - x )4 belong to the first order transition materials; their performance in practical magnetic refrigeration cycles remains controversial. In this paper the developing tendency of the refrigerants are discussed on the basis of our work.     

掺锰钙钛矿系统中外磁场与转换温度的关系

用渗流模型研究了(La1-xBx)2/3Ca1/3MnO3系统由顺磁性向铁磁性转换过程中外磁场与转换温度的关系.在平均场理论中,电阻是外磁场和温度的函数.研究发现:当外加磁场不太强时,转化温度随着外磁场的增加而线性地增加,理论上的计算与最近的实验观察相当符合.     

Ge量子点材料的制备工艺研究

采用射频磁控技术,用Ge、SiO_2的复合靶制备锗纳米晶镶嵌在二氧化硅中的复合薄膜.作为量子点的Ge纳米晶粒的尺寸是决定这类材料物性的关键,因而研究对镶嵌在SiO_2中的Ge晶粒尺寸调制的工艺十分重要.本文研究了制备过程中各种工艺参数与薄膜中Ge晶粒尺寸的关系.结果表明通过溅射时控制基片温度能有效地对锗晶粒尺寸进行调制.     

Magnetocaloric effect in Gd<Subscript>5</Subscript>Si<Subscript>1.85</Subscript>Ge<Subscript>2.15</Subscript> prepared by Gd metal with lower purity

Recently, Pecharsky et al. have discovered that Gd5(SixGe1-x)4 (0 < x <0.5) has a significantly large mag-netocaloric effect (MCE), which is 50% to 200% larger than any known materials[1—4]. This behavior is called as 慻iant magnetocaloric effect? The giant MCE is caused by simultaneous magnetic and crystallographic transition in these alloys. The first order magnetic ordering tem-perature of Gd5(SixGe1-x)4 can be tuned from 20 to 280 K by changing the ratio of Si︰Ge[2]. The temperat…     

金属间化合物RFe8Mn4的结构和磁性

通过X射线衍射和磁测量研究了金属间化合物RFe8Mn4（R＝Y,Gd,Ho和Er)的结构和磁性。所有这些化合物都具有单相ThMn12型结构,其晶格常数a,c和单胞体积V随原子序数增加而减小。HoFe8Mn4和ErFe8Mn4化合物的热磁曲线上出现了补偿点,补偿点温度分别为95K和70K左右。本文还给出了这些化合物的居里温度和饱和磁化强度。