Co80+xZr20-x合金的永磁性能

利用X射线衍射和磁性测量研究Co_80+xZr_20-x（x=0,1,2,3,4）合金、 快淬薄带的结构与磁性. 结果表明, 所有样品的比饱和磁化强度均较大, 且在实验范围内随退火温度的升高而增加; 经750℃热处理2 h后, Co₈₁Zr₁₉样品的比饱和磁化强度达到最大值128 (A·m2)/kg; Co₈₂Zr₁₈快淬样品在25 m/s速率下的矫顽力最大, 为60 kA/m, 根据该样品中Co5Zr相的含量较大可知, Co₅Zr相为Co-Zr合金的硬磁相; 由初始磁化曲线可知, 所有样品的矫顽力机制为成核模型.      

添加元素对Mg-基非晶合金非晶形成能力和热稳定性的影响

研究Mg₆₀Ni₂₅Gd_15-xNd_x（x=0,7.5,15）和(Mg₆₀Ni₂₅Gd₁₅)_100-xM_x(M=Fe或Co)（x=0,3,5）非晶态合金快淬甩带样品的非晶形成能力(GFA)及热稳定性随成分的变化关系. 结果表明, 用Nd替代Gd可提高Mg₆₀Ni₂₅Gd_15-xNd_x（x=0,7.5,15）合金的GFA和热稳定性, Fe或Co与主元素间的正混合热降低了(Mg₆₀Ni₂₅Gd₁₅)_100-xM_x(M=Fe或Co)合金的GFA和热稳定性.      

Hf2B5超硬材料的结构、稳定性、力学及电子性质研究

目的 设计具有超硬结构的硼铪化合物并研究其结构的稳定性、力学性质及电子性质。方法 结合基于粒子群优化算法的晶体预测技术和基于密度泛函的第一性原理计算方法对Hf₂B₅晶体进行结构预测和物性计算。结果 预测了一种六方相P6/m-Hf₂B₅结构,形成焓、声子谱、弹性常数计算结果表明该结构是热力学、动力学及力学稳定的,高的弹性常数和体弹模量以及小的泊松比说明这种结构具备超抗压缩性,电子态密度分析表明此结构中均存在强的B-B和Hf-B共价键。结论 计算表明P6/m-Hf₂B₅的理论硬度高达37.6 GPa,是一种潜在的高硬度硬质材料。     

Ag,Er,Cu双掺杂对Ca3Co2O6热电性能的影响

采用溶胶 凝胶法和常压烧结技术, 制备一系列钴基氧化物热电材料Ca₃Co₂O₆和Ca_2.85M_0.15Co_2-yCu_yO₆(M=Ag,Er; y=0,0.1,0.2), 并通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)考察样品的物相组成和微观形貌, 在300~1 000 K测定样品的电导率和Seebeck系数, 分析掺杂不同元素对复合物热电性能的影响. 结果表明: 制备的所有材料均为单一物相, 结构致密; 不同双掺杂元素对材料的热电性能均有提升作用; 当Ag⁺和Cu²⁺的掺杂量分别为0.15,0.2时, 可获得最优的热电性能, Ca_2.85Ag_0.15Co_1.8Cu_0.2O₆在965 K时的功率因子为71 μW/(K₂·m).     

Mn掺杂对Fe81Al19合金磁致伸缩和输运性质的影响

为改善并提高Fe-Al磁致伸缩合金的性能, 熔炼制备Fe_81-xMn_xAl₁₉(x=0~24)系列合金多晶块体, 并研究Mn元素掺杂替代对Fe₈₁Al₁₉合金的结构、 磁性、 磁致伸缩及输运性质的影响.  结果表明: Fe_81-xMn_xAl₁₉系列合金的磁致伸缩系数随Mn元素质量分数的增加而降低, 这是由生成有序第二相和磁能积密度降低所致; Mn元素掺杂提高了Fe-Al多晶合金的电阻率和Fe\|Al磁致伸缩合金的交流频率使用范围; Mn元素掺杂替代降低了Fe-Al多晶合金的各向异性, 提高了低场磁致伸缩效应.     

Dy对Nd60Fe30Al10磁性能的影响

通过X射线衍射仪、 差热扫描量热仪和振动样品磁强计研究Dy对Nd-Fe-Al非晶合金的热稳定性及磁性能的影响. 结果表明, 加入Dy可提高非晶合金的热稳定性, (Nd_1-xDy_x)₆₀Fe₃₀Al₁₀（x=0,0.1,0.2）非晶合金的剩磁随Dy质量分数的增加呈单调下降趋势, 矫顽力随Dy质量分数的增加而增加. Nd\|Fe\|Al非晶合金的矫顽力来源于稀土元素较大的磁晶各向异性场.      

退火处理对Dy4(Co21Cu79)96颗粒膜结构和巨磁电阻效应的影响

采用磁控溅射法制备Dy₄(Co₂₁Cu₇₉)₉₆颗粒膜,研究薄膜的巨磁电阻（GMR）效应及磁性能.应用X射线衍射仪（XRD）对薄膜微观结构随退火温度的变化进行分析,采用四探针及振动样品磁强计（VSM）测量薄膜的磁电阻和磁性能.X射线衍射实验结果表明:制备态的薄膜形成了单相亚稳态面心合金结构,退火处理将促进Cu和Co的相分离.磁电阻测试发现:所有不同成分的Dy_x(Co₂₁Cu₇₉)_100-x（x=0,4,8,9,12,14）薄膜样品均随着退火温度的升高,颗粒膜巨磁电阻（GMR）效应不断增大,当达到最佳退火温度之后,GMR值又随退火温度的升高而降低.当退火温度为425℃时,Dy₄(Co₂₁Cu₇₉)₉₆薄膜的巨磁电阻效应达到最大,GMR值为-4.68%.退火前后样品磁滞回线的变化表明薄膜中发生了从超顺磁性到铁磁性的转变,矫顽力H_c随退火温度的升高逐渐增大.     

Effects of yttrium on the formation and magnetic properties of bulk metallic glassy (Fe,Co)-B-Si-Nb alloys

The bulk metallic glassy (BMG) rods of [(Fe_0.5Co_0.5)_0.72B_0.192Si_0.048Nb_0.04]_100-xY_x (x=0-6) and [(Fe_xCo_1-x)_0.72B_0.192Si_0.048Nb_0.04]₉₆Y₄ (x=0.5-0.8) were prepared by copper mold casting. The structure, thermal stability, and magnetic properties of the samples were studied by X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), and vibrating sample magnetometer (VSM). Adding 1at% to 6at% of yttrium, the bulk glassy alloy rods of [(Fe_0.5Co_0.5)_0.72B_0.192Si_0.048Nb_0.04]_100-xY_x(x=0-6) with the diameter of 3 mm were not formed, and the sample with 4at% of yttrium showed less crystalline phase than others. When the Fe/Co atomic ratio was between 5:5 and 7:3, the bulk glassy alloy rods of [(Fe_1-xCo_x)_0.72B_0.192Si_0.048Nb_0.04]₉₆Y₄ (x=0.5-0.8) with the diameter of 2 mm were fabricated. In the (Fe, Co)-B-Si-Nb-Y BMGs, when the Fe content increased, the thermal stability, the supercooled liquid region, and the glass-forming ability (GFA) decreased, but the saturation magnetization (M_s) increased.     

Cr1-xPx合金的结构与磁性

采用固相烧结法制备了Cr_1-xP_x（x=0.01～0.1）系列合金，系统研究了其成分、晶体结构、磁性和磁相变的相互影响关系。同时用熔炼法制备Cr_1-xSi_x合金进行对比。粉末X射线衍射和SEM/EDX实验结果表明，当x<0.03时，Cr_1-xP_x系列合金为单相性较好的立方结构（空间群为Im-3m）。Cr_1-xP_x系列合金的固溶度约为3%，大于3%时Cr-P以析出相（Cr₃P）的形式存在。磁性和DSC测量表征奈尔温度、热滞和磁相变的结果表明，掺杂少量P元素使Cr_1-xP_x系列合金的奈尔温度降低。Cr_0.98P_0.02和Cr_0.985Si_0.015合金具有反铁磁-顺磁的磁相变，伴随着热滞，具有一级相变的特征。     

LaCo13-x Alx 快淬薄带的结构与磁性

用快淬工艺合成并得到立方NaZn₁₃结构的LaCo_13-xAl_x （1.2≤x≤2.4）系列三元金属间化合物, XRD测量结果表明, 在1.2≤x≤2.4内, 快淬速度为30 m/s时制备出的快淬薄带均具有立方NaZn₁₃型结构. 用振动样品磁强计（VSM）和超导量子磁强计（SQUID）对快淬薄带的磁性进行研究. 由于无磁性的Al原子对Co原子的稀释作用, 使得低温饱和磁矩随Al含量的增加而降低, 实际测定的饱和磁矩比稀释模型的下降速度快, 表明加入金属Al不仅减少了Co原子的数量, 同时也降低了Co原子的磁矩.      

NiMnGaTi铁磁形状记忆合金的马氏体相变和磁性能

对Ni₅₃Mn_23.5Ga_23.5-○xTi_○x(x=0,2,5和8)系列合金的微观组织、马氏体相变及磁性能进行了研究,探究不同制备方法和不同Ti含量对合金性能的影响规律.研究结果表明:随着Ti含量的增加,合金的晶粒变细且析出物数量显著增加,适量的韧性第二相析出有助于改善合金的高脆性,合金的马氏体相变温度和饱和磁化强度均降低.EDS能谱分析表明,Ti掺杂合金的析出物是富Ni和Ti的第二相.对于Ti₀和Ti₂合金,900r/min甩带样品的饱和磁化强度与铸态样品基本相同,但Ti₅和 Ti₈甩带样品的磁化强度明显高于铸态,这是甩带工艺抑制非磁性的第二相析出所致.     

一种高性能铁基纳米晶合金的软磁性能研究

在Finemet合金FeSiNbBCu系列的基础上,设计了Fe75.9Cu1Si13B8Nb1.5Mo0.5Dy0.1合金铁芯,用于研究铁芯的软磁性能.结果表明:Fe75.9Cu1Si13B8Nb1.5Mo0.5Dy0.1的工业化非晶合金带材在铸态下为完全的非晶态结构,真空退火后在非晶基体上析出了α-Fe纳米晶相.Fe...     

非晶态Fe-Zr-B-Dy合金的制备与磁热性能

非晶态磁热合金材料可以在很宽的温度范围内实现较大的磁制冷容量,其中铁基非晶态磁热合金因其具有近室温的磁熵变区间和低廉的成本受到广泛关注.本文通过感应熔炼铜辊甩带的方法成功制备出了一系列Fe_89?xZr₇B₄Dy_x(x=1,2,3,4)非晶态合金,并对其非晶形成能力和磁热性能进行了系统测试和分析.随着Dy含量的增加,该合金的玻璃形成能力得到改善,居里温度从296 K增加到334 K.磁熵变峰值和制冷能力也随着Dy含量的增加单调增长,在3 T的外加磁场下,Fe85Zr7B4Dy4合金的最大磁熵变达到了2.45 J K^?1 kg^?1,制冷能力为235 J kg^?1,相对于三元Fe-Zr-B体系,同一磁场下的磁熵变峰值提高60%以上.该非晶态合金原材料成本低廉,其磁热性能随着成分变化可以调控,居里温度远低于玻璃转变温度,能够保证材料在使用过程中的结构稳定性,有成为近室温的磁制冷工质的潜力.     

对靶磁控溅射FeCoN薄膜的结构与磁性

利用改进后的对靶磁控溅射系统,  以N₂/Ar混合气体为溅射气体,  在未加热的Si(111)衬底上沉积FeCoN薄膜.  采用X射线衍射仪(XRD)、 透射电子显微镜(TEM)、 扫描电子显微镜(SEM)和超导量子干涉仪(SQUID)研究不同Co靶溅射功率对FeCoN薄膜样品的结构、 形貌和磁性性能的影响.  结果表明: 固定Fe靶功率为160 W(电流I=0.4 A),  当Co靶功率为2.4 W(I=0.04 A)时,  薄膜由Co溶入ε-Fe₃N中形成的ε-(Fe,Co)₃N化合物相构成; 当Co靶功率为58 W(I=0.2 A)时,  获得了Fe₃N/Co₃N化合物相,  薄膜的饱和磁化强度(M_s)为151.47 A·m²/kg,  矫顽力(H_c)为3.68 kA/m; 当Co靶功率为11.9 W(I=0.07 A)时,  制备出具有高饱和磁化强度的α″-(Fe,Co)₁₆N₂化合物相,  薄膜的M_s=265.08 A·m²/kg,  H_c=8.24 kA/m.       

复合永磁合金(Nd-Fe-B系)快淬带的EDS研究

利用X -Ray能谱仪分析了两种双相复合永磁合金快淬带的成分形貌。结果表明添加Dy和Ga具有改变合金快淬带组织形貌的作用并有可能影响其结构     

SmCo5型中熵、高熵金属间化合物的结构与磁性

以SmCo₅为原型,设计了3种中熵金属间化合物(Sm_1/3Ce_1/3Pr_1/3)Co₅、(Sm_1/3Ce_1/3Nd_1/3)Co₅、(Sm_1/3Pr_1/3Nd_1/3)Co₅和1种高熵金属间化合物(Sm_1/4Ce_1/4Pr_1/4Nd_1/4)Co₅,并采用原子半径差和混合焓预测了形成单相结构的可能性. 应用真空电弧熔炼技术成功制备了4种金属间化合物. 采用X射线衍射仪(XRD)、能谱仪(EDS) 和振动样品磁强计(VSM) 表征了样品的物相、成分和磁学性能. 结果表明:4种化合物均为单相,具有六方CaCu₅结构,空间群为P6/mmm,稀土原子占据1a位置;稀土位置上的原子浓度为等原子比;化合物的室温磁化行为遵循Langevin模型,磁化强度依赖于化合物的成分;磁价模型计算证实了化合物(Sm_1/3Ce_1/3Pr_1/3)Co₅、(Sm_1/3Ce_1/3Nd_1/3)Co₅和(Sm_1/4Ce_1/4Pr_1/4Nd_1/4)Co₅中的Ce为+4价,对磁矩没有贡献.     

Nd2(Co1-xFex)17-yCr y化合物的结构和磁性研究

利用X射线衍射和磁性测量研究Nd₂(Co_1-x Fe_x)_17-yCr_y化合物的结构和磁性. 实验结果表明， 这些化合物都具有Th₂Zn₁₇型结构， Cr和Fe替代Nd₂Co ₁₇化合物中Co并未改变晶体结构， 但能引起晶格膨胀. 所有化合物在室温下都表现为易面各向异性. 化合物的居里温度 随着Fe含量的增加和稳定元素Cr含量的减小而升高， 在x=0.5和y=3.3时达到最大值， 而后逐渐减小.     

多铁材料BiNi_xFe_(1-x)O_3(x=0～0.5)磁性的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算多铁材料BiNi_xFe_(1-x)O_3(x=0,0.125,0.167,0.25,0.5)各晶体结构的电子性质.能带结构、Mulliken电荷以及自旋磁矩等计算结果表明:由Ni离子部分替代掺杂Fe离子可使体系由反铁磁有序转变为局部亚铁磁有序,晶体总自旋磁矩随Ni离子浓度的增大而增大;Ni离子掺杂明显抑制了特定位置Fe离子的磁矩,这是由于Ni-eg轨道少数自旋方向的电子态被50%占据以及Ni离子与Fe离子之间的超交换作用所致.