Mn基铁磁形状记忆合金的相变和磁性

发布时间：2017-08-29 15:09

  本文关键词：Mn基铁磁形状记忆合金的相变和磁性

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【摘要】：Ni-Mn-X(X=In,Sn,Sb)铁磁形状记忆合金被报道以来,该体系由于丰富的物理内涵和其多功能特性称为材料学领域的一个研究热点。磁热效应、巨磁致应变效应、磁电阻效应、压热效应等的发现,使这类材料展现了广阔的应用前景,如在磁致冷中作为制冷剂、作为磁驱动器的驱动材料、磁电传感器等。本论文主要由以下两部分内容：1.Fe掺杂对Mn50Ni41-xFexSn9合金的相变、磁热效应和交换偏置效应的影响通过电弧熔炼的方法制备了Mn50Ni41-FexSn9(x=0,2,4)合金,并采用X射线衍射(XRD)、综合物性测试系统(PPMS).振动样品磁强计(VMS)对合金的晶体结构、相变、磁热效应和交换偏置效应进行了研究。研究表明随着Fe掺杂含量的增加,马氏体转变温度逐渐降低、马氏体和奥氏体居里温度逐渐增加。Fe的加入使材料马氏体相变附近的磁化强度的变化增加,从而使其具有较大的磁热效应。另外,Fe的加入使材料的交换偏置场逐渐降低,这可以用Fe掺杂导致的铁磁交换作用的增强来解释。2.熔体快淬法制备Mn50Ni49X(X=Sn,In)合金条带及其磁性研究采用熔体快淬法制备了Mn50Ni41 In9合金和Mn50Ni41 Sn9合金条带。这种方法得到的样品具有较小晶粒,其尺度在3微米左右。Mn50Ni41 Sn9合金条带在低温下表现为金属自旋玻璃行为,具有较大零场冷交换偏置效应。零场冷交换偏置效应对最大磁场非常敏感,只有磁场高于临界值时才出现零场冷交换偏置效应,说明单向各向异性可以在初始磁化过程中建立。随温度的增加,交换偏置场和矫顽力逐渐减小。而Mn50Ni41 In9合金条带则不具有明显的自旋玻璃行为,其场冷交换偏置效应非常小,同时不具有零场冷交换偏置效应。
【关键词】：铁磁形状记忆合金 交换偏置效应 马氏体相变 巨磁热效应
【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM274
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-25
• 1.1 引言7-8
• 1.2 晶体结构和相变8-12
• 1.3 多功能特性12-20
• 1.3.1 磁热效应13-16
• 1.3.2 磁电阻效应16-18
• 1.3.3 磁致应变效应18-20
• 1.4 低温磁性与传统的交换偏置效应20-21
• 参考文献21-25
• 第二章 样品制备和性能表征25-30
• 2.1 样品制备25-26
• 2.1.1 真空熔炼25-26
• 2.1.2 熔体快淬26
• 2.1.3 真空退火26
• 2.2 性能表征26-30
• 2.2.1 X射线衍射(XRD)26-27
• 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)27-28
• 2.2.3 物理特性测试系统(PPMS)28-29
• 2.2.4 振动样品磁强计(VSM)29-30
• 第三章 Fe掺杂对Mn_(50)Ni_(41-x)Fe_xSn_9合金的相变、磁热效应和交换偏置效应的影响30-39
• 3.1 引言30
• 3.2 实验30-31
• 3.3 结果与讨论31-37
• 3.4 结论37-38
• 参考文献38-39
• 第四章 熔体快淬法制备Mn_(50)Ni_(49)X(X=Sn,In)合金及其磁性研究39-57
• 4.1 引言39
• 4.2 实验方法39-40
• 4.3 Mn_(50)Ni_(41)Sn_9合金条带的结构、相变和交换偏置效应40-49
• 4.4 Mn_(50)Ni_(41)Sn_9合金条带的结构、相变和交换偏置效应49-54
• 4.5 两种材料交换偏置效应的对比54
• 4.6 小结54
• 参考文献54-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 总结57-58
• 5.2 展望58-59
• 致谢59-61
• 硕士研究生期间主要工作及相关成果61-63

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本文编号：753951