本文關鍵詞：稀磁摻雜CoTiSb合金的物性以及NiMnGa合金的鄧在相變應變，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：Heusler合金具有豐富的物理內涵與應用前景,已經成為學界研究探索新型功能材料的巨大資源庫。特別是屬于Heusler結構的鐵磁形狀記憶合金和半金屬磁性材料,在航空航天、醫(yī)學及計算機等領域都表現出了很好的應用潛能,更成為凝聚態(tài)學界和材料學界研究的熱點之一。本論文主要工作是用理論計算和實驗相結合的方法,探索具有奇特物理性質的新型的鐵磁形狀記憶合金以及半金屬磁性材料,并對它們的物理性質、微觀機制和其所具有的功能特性展開深入的研究。主要成果如下:通過將Ni原子連續(xù)替換Co Ti Sb合金中的Ti,Sb或Ti和Sb原子的方法,設計出了一系列具有高自旋極化率的Ni基單原子鏈。通過第一性原理計算發(fā)現,Ni-Ti和Ni-Ni原子鏈表現了100%的自旋極化率,Ni-Sb單原子鏈表現出95%的自旋極化率,在Co Ti Sb基體中形成了一個單自旋納米柱通道。將原子序數在23-30(V-Zn)范圍內的元素替換Co Ti Sb基體中某一條原子鏈上的Ti原子。用這種方法設計出了Z-Sb(Z=V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)單原子鏈。通過計算發(fā)現,V-Sb,Mn-Sb,Fe-Sb,Co-Sb單原子鏈表現出了100%的自旋極化率,顯示出半金屬鐵磁性質;Ni-Sb原子鏈表現出95%的自旋極化率,形成了一種P型導電的納米柱通道。由于這些納米柱具有高自旋極化率的特點,所以對實現直流電轉換磁存儲非常有利,可以作為很好的實現直流電存儲的候選材料。進一步研究了鐵磁形狀記憶合金Ni51.3Mn24.8Ga23.9單晶的預馬氏體相變應變性質,這種合金在經過退火溫度為1073K的熱處理后發(fā)生的預馬氏體相變癥候最為明顯,且在預馬氏體相變點具有最大的磁致伸縮,說明Ni51.3Mn24.8Ga23.9單晶具有非常特殊的性質,具有很好的應用前景。
【關鍵詞】：Heusler合金 單原子鏈 自旋極化率 鐵磁性 預轉變應變
【學位授予單位】：重慶師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG139.6
【目錄】：

• 中文摘要5-6
• 英文摘要6-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 半金屬鐵磁材料9-12
• 1.1.1 半金屬鐵磁材料的特征9-10
• 1.1.2 半金屬鐵磁材料的分類10-12
• 1.2 Half-Heusler和Heusler合金12-15
• 1.2.1 Half-Heusler和Heulser合金的結構與特點12-13
• 1.2.2 Heulser合金CoTiSb的研究現狀13-14
• 1.2.3 Heulser合金NiMnGa的研究現狀14-15
• 1.3 論文的研究目的及意義15-17
• 1.3.1 論文的目的及意義15-16
• 1.3.2 論文的研究內容16-17
• 2 實驗方法和理論計算17-21
• 2.1 單晶樣品的制備方法17-18
• 2.2 測量設備18-19
• 2.3 理論計算19-20
• 2.3.1 理論計算方法19
• 2.3.2 計算軟件的介紹19-20
• 2.4 本章小結20-21
• 3 Ni_(51.3)Mn_(24.8)Ga_(23.9)單晶預馬氏體相變點的磁致伸縮21-26
• 3.1 引言21
• 3.2 實驗方法21
• 3.3 結果與討論21-25
• 3.4 本章小結25-26
• 4 CoTi Sb基體中Ni元素誘導的單自旋通道研究26-34
• 4.1 引言26
• 4.2 理論計算方法26-27
• 4.3 結果和討論27-33
• 4.3.1 晶體結構27-28
• 4.3.2 電子結構28-31
• 4.3.3 超胞磁性31-33
• 4.4 本章小結33-34
• 5 Z(Z=V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)摻雜CoTiSb的第一性原理研究34-43
• 5.1 引言34
• 5.2 理論計算方法34-35
• 5.3 研究結果與討論35-42
• 5.3.1 晶體結構35
• 5.3.2 超胞的電子結構35-41
• 5.3.3 合金的帶隙寬度41
• 5.3.4 超胞的總磁矩41-42
• 5.4 本章小結42-43
• 6 總結與展望43-46
• 6.1 主要結論43-44
• 6.2 創(chuàng)新之處44
• 6.3 后續(xù)工作展望44-46
• 參考文獻46-51
• 附錄 A：作者攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研情況51-52
• 致謝52

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本文編號：397298