新型稀土过渡族金属间化合物结构和磁性的研究

发布时间：2020-09-07 12:40

　　 本文利用X射线衍射和磁性测量等多种手段研究了不同稳定元素和Co替代对Fe基R_3Fe_(29-x-y)Co_xM_y(R=Sm, Nd, M=Mo, V, Cr)化合物的结构和磁性的影响，以及重稀土Ho和Er的3∶29相的成相规律，结构和磁性。此外还研究了Nd_2Co(17)中用V替代Co和(Nd_(1-x)Er_x)_2Co_(15.5)V_(1.5)中用Er的替代Nd对化合物结构和磁性的影响。 研究表明：对于Nd_2Co_(17-x)V_x(x=0—2)，用V替代Co引起居里温度，饱和磁化强度和Co离子平均磁矩的急剧下降。当V含量x小于0.5的时候，Nd_2Co_(17-x)V_x在室温是平面各向异性，自旋重取向温度T_(sr)随着V含量的增加而增加；当x大于0.5时，化合物转变为单轴各向异性，此时自旋重取向温度T_(sr)基本上趋于饱和，这可能与V原子的择优占位有关。对于(Nd_(1-x)Er_x)_2Co_(15.5)V_(1.5)，用Er替代Nd时，晶胞体积和饱和磁化强度随着Er含量的增加而显著降低。当x小于0.3时，化合物为Th_2Zn_(17)型结构，在室温为易锥型；当x大于0.6时，化合物为Th_2Ni_(17)型，其各向异性变为单轴型。在x=0.4和0.5时，两种结构共存。 首次合成了Nd_3Fe_(29-x-y)Co_xM_y(M=V, Cr)化合物。研究表明：在V作为稳定元素的情况下，Co替代Fe时，X的最大值为12，当X＞12时，无论通过改变退火温度还是V的含量，郡无法得到纯的3∶29相。在替代的过程中，V含量的变化范围几乎不变，大约在2.0—2.3。所有化合物在室温均为平面各向异性，Co替代导致了居里温度和饱和磁化强度的急剧增加。而在Cr作为稳定元素的情况下，在低Co替代的时候，Cr的含量可以保持不变，当被替代的Fe原子数大于10时，则Cr含量必须继续增加。增加的趋势是x=13.5时，v=5.5；x=17.5时，y=6.5；x=21.5时，y=7.5。Co和Cr含量的增加导致居里温度和饱和磁化强度都先增加而后降低。所有的Nd_3Fe_(29-x-y)Co_xCr_v也是室温平面各向异性。 研究表明：对于Sm_3Fe_(29-x-y)Co_xMo_y，当Mo作为稳定元素时，它随着Co含量的增加而降低当x=14和16时，化合物在室温表现出较强的室温单轴各向异性和饱和磁化强度，其居里温度比Nd—Fe—B要高很多。因此，Mo作为稳定元素的Sm-3Fe_(29-x-y)Co_xMo_y化合物非常适合作为新的永磁材料。 首次合成Ho基和Er基的3∶29相化合物。在(Nd_(1-x)Ho_x)_3Fe_(23-x)Co_6V_v的基础之上，用Ho替代Nd时，当替代10％的Nd时，V原子数可以保持在2.2；当继续增加Ho原子数时，V原子必须降至在2.0左右，当替代到80％以上时，如X=0.9时，则V原子必须降到1.8，但是纯Ho基3∶29相无论通过改变V含量或者是退火温度都无法得到。所有化合物都是Nd_3(Fe, Ti)_(29)型单斜结构，这说明至少到Ho的含量达到0.9时，3∶29仍然可以形成单斜型的Nd_3(Fe, Ti)_(29)结构。Ho替代对居里温度影响不大，但是导致饱和磁化强度的急剧下降。所有化合物均为室温平面各向异性。 在(Nd_(1-x)Er_x)_3Fe_(18)Co_6Cr_5的基础上，当Er替代到80％Nd原子的时候，所有的(Nd_(1-x)Er_x)_Fe_(18)Co_6Cr_5化合物仍然保持Nd_3(Fe, Ti)_(29)结构，晶胞体积和居里温度都随着Er含量的 新型稀上过渡族金属间化合物结构和磁性的研究 增加而呈现一种下降的趋势。但是当Er替代到90％以上的Nd原子的时候，化合物的结 构发生了变化，新结构仍然保持着CaCu。型结构的基本特点。而且居里温度也呈现反常。 随着Er的增加而增加，室温各向异性几乎为0。现在，结构的确认工作还在进一步进行 之中。
【学位单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2003
【中图分类】：TG146.4

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本文编号：2813356