γMn基合金反铁磁畸变与高阻尼孪晶的形成

根据反铁磁序引起的点阵畸变与磁长程序参量之间的关系,计算了γMn-Cu合金顺磁→反铁磁转变引起的点阵畸变,并将计算值与实验数据进行了比较.通过γMn-Fe基合金高阻尼特性测定,验证了反铁磁序与孪晶高阻尼的关系在其他锰基合金中同样存在的推测. 讨论了γMn基合金高阻尼行为的物理本质.结果表明,γMn-Cu和γMn-Fe合金顺磁→反铁磁转变引起的四方畸变均可触发微孪晶的形成,且在一定条件下可能诱发马氏体相变.     

锰基阻尼合金研发及产业化国内外现状

 阻尼合金是一类阻尼（内耗）大,能使振动迅速衰减的金属功能材料,按其阻尼机理可分为复相型、铁磁型、位错型、孪晶型四类。利用其制造相关振动源构件,可以有效地解决机械制造及相关工程领域中的振动和噪声问题。目前国内外对于锰基阻尼合金的研究主要集中于对Mn-Cu、Mn-Fe 合金的掺杂改性和对新兴的Mn-Ni 合金阻尼机理研究方面,而形成产业的主要为Mn-Cu 合金,其代表产品为Sonoston、Incramute 和M2052 等。相比于传统Mn-Cu 合金,Mn-Fe 合金具有更好的经济性和力学性能,有望在未来替代Mn-Cu 合金取得实际应用。本文简要介绍阻尼合金的种类和特点,对上述合金的主要研究进展和产业化现状进行总结,为需要减振降噪场合的选材提供参考。     

锰基阻尼合金研发及产业化国内外现状

阻尼合金是一类阻尼(内耗)大,能使振动迅速衰减的金属功能材料,按其阻尼机理可分为复相型、铁磁型、位错型、孪晶型四类。利用其制造相关振动源构件,可以有效地解决机械制造及相关工程领域中的振动和噪声问题。目前国内外对于锰基阻尼合金的研究主要集中于对Mn-Cu、Mn-Fe合金的掺杂改性和对新兴的Mn-Ni合金阻尼机理研究方面,而形成产业的主要为MnCu合金,其代表产品为Sonoston、Incramute和M2052等。相比于传统Mn-Cu合金,Mn-Fe合金具有更好的经济性和力学性能,有望在未来替代Mn-Cu合金取得实际应用。本文简要介绍阻尼合金的种类和特点,对上述合金的主要研究进展和产业化现状进行总结,为需要减振降噪场合的选材提供参考。     

γ-MnFe合金内耗的振幅效应

采用低频内耗仪研究原子分数分别为86.4%Mn和80.8%Mn的γ-MnFe合金在相变过程中内耗和模量的变化情况。结果表明，从高温到低温，γ-MnFe合金经历了反铁磁转变和马氏体相变，依次出现了反铁磁转变、马氏体相变和孪晶3个内耗峰，且均出现了振幅效应。这是由于反铁磁转变和马氏体相变所产生孪晶的结果。     

Fe-24Mn-Ge合金的顺磁-反铁磁及γ→ε马氏体转变

通过磁化率、电阻率和组织结构分析及形状记忆效应测定等手段研究了Fe-24Mn-Ge合金顺磁-铁磁转变和γ→ε马氏体转变。结果表明：Ge降低尼耳温度（TN）的同时增加合金的磁化率，尼尔点所对应磁化率峰值随Ge含量的上升变高变尖，并促使合金由泡利顺磁性向具有局域磁矩的居里-外斯顺磁性转变。Ge还显著提高Fe-24Mn合金奥氏体与ε马氏休珠电阻率，且提高ε马氏体电阻率作用明显大于奥氏体。Ge含量升高时，ε马氏体量明显减少，同一晶粒内ε马氏体相互交截程度减弱，表明Ge抑制Fe-24Mn合金的γ→ε马氏体转变，但Ge对Fe-24Mn合金的形状记忆效应影响并不显著。     

锰对铁基合金磁特性的影响

用穆斯堡尔谱对比X射线衍射和磁矩测量法研究5种铁基合金Fe₆₀Ni_40-xMn_x(x=0,5,10)和Fe₆₀N i_35-xMn_xCo₅(x=5,10)中Mn含量对合金磁特性的影响. 结果表明, 随着Mn含量的增加, 超精细场分布向低场转移, 磁态也由铁磁态向反铁磁态转变 , 得到了平均超精细场H_hf、 磁化强度M及相关Mossbauer参数随合 金试样平均电子浓度的变化关系.     

Fe-24Mn-Ge合金的顺磁-反铁磁及γ→∈马氏体转变

通过磁化率、电阻率和组织结构分析及形状记忆效应测定等手段研究了 Fe- 2 4 Mn- Ge合金顺磁 -反铁磁转变和 γ→ ε马氏体转变 .结果表明 :Ge降低尼耳温度 (TN)的同时增加合金的磁化率 ,尼尔点所对应磁化率峰值随 Ge含量的上升变高变尖 ,并促使合金由泡利顺磁性向具有局域磁矩的居里 -外斯顺磁性转变 .Ge还显著提高 Fe- 2 4 Mn合金奥氏体与 ε马氏体的电阻率 ,且提高 ε马氏体电阻率作用明显大于奥氏体 .Ge含量升高时 ,ε马氏体量明显减少 ,同一晶粒内 ε马氏体相互交截程度减弱 ,表明 Ge抑制 Fe- 2 4 Mn合金的 γ→ ε马氏体转变 ,但 Ge对 Fe- 2 4 Mn合金的形状记忆效应影响并不显著     

自协作原理对马氏体表象理论计算的改进

以Fe-31Ni为例,根据相变过程中变体之间以孪晶关系进行自协作,从而得到不畸变不转动惯习面这一原理,从马氏体相变时的位移矢量入手,计算了马氏体转变时呈孪晶关系的两个自协作变体的体积分数、惯习面指数及相变后马氏体与奥氏体之间的取向关系.由于在计算总畸变矩阵时不用考虑任何附加的转动矩阵,并应用了镜面对称操作,使计算过程简单,结果准确.     

磁性颗粒静磁相互作用对磁反转影响的研究

建立了二维磁性颗粒膜系统的物理模型,应用能量最小原理计算了磁性颗粒的平均磁矩,讨论了系统的铁磁序及反铁磁态(AFM)、铁磁态(FM)和顺磁态(PM)存在的范围和由AFM向FM转变的条件.研究表明:对于磁性颗粒浓度较小(v/a3≈0.05)的纳米级的铁磁颗粒膜系统,其临界温度Tc≈200K.而当在TTc且J2l-1=2γ2T/Tc时,发生FM向PM的相转变;当T=Tc且J2l-1≤2γ2时,发生由AFM态向PM态的转变.这一性质在低温传感器研究领域具有重要的现实意义.     

强磁场凝固的MnCoSi基磁致伸缩材料

MnCoSi合金在磁场驱动的反铁磁相到铁磁相的变磁性相变过程中伴随着较大的晶格畸变,预示着这类合金是潜在的磁致伸缩材料.通过掺杂少量Ni元素将MnCoSi基合金的三相点调节到290 K,同时降低变磁性相变的临界磁场.利用强磁场凝固制备出取向并且致密的Mn_0.98Ni_0.02CoSi合金块材.观察到室温附近低场可逆的各向异性大磁致伸缩效应,尤其在300 K时2 T磁场作用下的磁致伸缩达到0.19%.该研究为拓宽磁相变合金以及强磁场的应用领域提供了实验依据.     

γ-MnFe基合金中反铁磁转变和fcc(←→)fct马氏体相变

通过内耗和电阻实验,测量了具有不同锰含量的γ-MnxFe1-x(0.4<x<1,x表示Mn-Fe基合金中锰的原子分数)基合金的内耗、弹性模量和电阻随温度变化的规律,并分析了产生这些变化的根源.通过比较得到了弹性模量开始出现反常变化的温度、内耗峰温和从电阻-温度曲线上确定的Néel点三者的关系.     

γ-MnFe基合金中反铁磁转变和fccfct马氏体相变

通过内耗和电阻实验,测量了具有不同锰含量的γ-MnxFe1-x(0.4相似文献   

磁晶各向异性对反铁磁耦合纳米体系磁特性的影响

采用微磁学方法研究了磁性层的磁晶各向异性对反铁磁耦合三层纳米体系磁特性的影响.结果表明:随着磁性层磁晶各向异性的增大,反铁磁耦合三层纳米体系具有4种不同类型的磁滞回线,上、下磁性层的反转场逐渐减小,而饱和场先减小后增大.当磁晶各向异性较小时,反磁化过程为反磁化核的形成与传播过程;当磁晶各向异性很大时,反磁化过程为先形成多畴微磁结构,再逐渐反转的过程.     

电荷有序态La0.25Ca0.75MnO3的红外光学特性分析

采用高温固相法制备了电荷有序态锰氧化物La0.25Ca0.75MnO3样品.从297？78K每隔10K测试了该样品的变温红外反射谱,发现在240K时红外反射谱有了显著的转变.这与该样品的磁化强度-温度关系曲线所呈现的相变温度点相一致.磁性测量表明该样品在240K发生了高温顺磁相到低温反铁磁相的转变.此外,红外光电导还揭示了该样品中在160K温度处有新的反常现象,可能是在此温度附近存在低能激发态.从反铁磁转变、电荷有序态和晶格畸变等方面对观察到的实验结果进行了分析和讨论.     

Nd:YIG磁和磁光性质理论研究

应用量子力学理论计算了Ｎｄ：ＹＩＧ和Ｎｄ＾３＋在ＯＫ～３００Ｋ热力学温度范围内的磁矩及它对Ｆａｒａｄａｙ偏转的贡献，结果表明Ｎｄ：ＹＩＧ稀土次点阵的磁光疚主要来源于离子内４ｆ＾３→４ｆ＾２５ｄ电偶极跃迁，晶场和交换作用是决定磁矩和磁光效应的两具重要因素。在计算基组态的晶场劈裂时，必须考虑＾４Ｉ谱项的４个多重态间的混合，否则会引起较大误差，计算结果与实验符合良好。     

自旋S=1和S=1/2海森堡交错自旋系统磁性双结构性质研究

采用双时格林函数方法,通过对由S=1和S=1/2自旋组成的二维反铁磁量子自旋系统基态发散谱的计算,研究了因能隙激发和非能隙激发而引起的磁双结构.在计算结果中,我们得到了Haldane-gap型激发和长程反铁磁序共存.同时,还研究了该系统Haldane态和亚铁磁态之间的竞争.取得的理论结果和Schwinger-boson平均场方法的结果一致,并且和准一维Haldane化合物R2BaNiO5在实验上的发现一致.     

EuPdGe3磁性与电子结构的第一性原理计算

为了探究EuPdGe3晶体材料的基态性质和磁晶易轴方向,本文采用基于密度泛函理论的VASP软件包计算研究了EuPdGe3材料的磁性与电子结构。计算结果表明EuPdGe3基态磁构型为A型反铁磁,磁晶易轴方向沿c轴方向。通过对EuPdGe3晶体的电子结构和实空间结构分析,得出了Ge2 4p电子态与Eu 4f电子态间的杂化是EuPdGe3晶体磁晶易轴方向沿c轴的原因。     

Co基合金激光熔覆层组织及近表面结晶方向

采用同步送粉式激光熔覆工艺在45^#钢表面制备了Stellite Co基合金涂层。利用光学显微镜、扫描电镜（SEM)、附件（EDS）及X射线衍射仪分析了熔覆层的快速凝固微观组织特征和相结构。熔覆层初生相为γ-Co枝晶，枝晶间为γ-Co及Cr23C6共晶组成。在熔覆层的近自由表面，发现了一种新的、结晶方向与激光扫描速度方向平行的细小枝晶。熔覆层与基体界面为平面结晶，向中心过渡为胞状晶、柱状枝晶等多种形态。两道熔覆层的搭接区组织粗化，且出现准等轴晶、等轴晶。     

稀土-镓化合物的多重磁相变及磁熵变

中低温区磁制冷材料可用于液氧、液氮、液氢、液氦等资源的获得因而引起人们的关注,探索并获得具有大磁熵变、宽制冷温跨、大制冷能力以及大绝热温变的磁制冷材料是科研人员持续不断的追求.稀土-镓是一类磁相变信息丰富的稀土基合金化合物,本文综述了镨-镓、钕-镓、钐-镓、钆-镓、铽-镓、镝-镓、钬-镓、铒-镓、铥-镓以及钆铒互替代样品的低温有序-有序磁相变、高温有序-无序磁相变以及磁熵变结果.稀土-镓化合物的低温有序-有序磁相变类型包括自旋重取向相变、铁磁-调制反铁磁相变以及锥角铁磁-锥角铁磁相变,其磁熵变曲线呈现多个峰,这一特点为宽制冷温跨材料的设计提供了思路.本文还分析了稀土-镓化合物磁相变和磁熵变的特点,阐述了它们的依赖关系和背后的物理机理,展望了未来可能的研究课题.     

高自旋BC模型基态相变的研究

采用相关有效场理论,对具有正方点阵结构的S=2横向BC模型,推导出系统的磁矩公式,并利用数值计算方法得到了基态相图。研究发现三种相变线将相图分成三个区域:有序铁磁相O1、有序铁磁相O2及无序顺磁相P,一级有序-有序相变线将铁磁相分成了O1及O2,并使铁磁相O2的区域非常狭窄。