【摘要】：本學(xué)位論文的主要內(nèi)容是研究Mn_2基、Ni_2基Heusler合金的原子占位、電子結(jié)構(gòu)、磁性和相變的穩(wěn)定性等物性和這些性能隨不同主族元素及過(guò)渡族元素的變化規(guī)律,探索其中可能的功能材料。對(duì)Mn_2RuZ(Z=Al,Ga,In,Sn,Sb)的研究發(fā)現(xiàn)合金的相變驅(qū)動(dòng)力與其平衡晶格常數(shù)呈正相關(guān)。預(yù)測(cè)Mn_2RuZ(Z=Ga,In,Sn,Sb)發(fā)生馬氏體相變,且在奧氏體相和馬氏體相中均表現(xiàn)為亞鐵磁態(tài),其磁性主要源于反平行耦合的Mn原子的貢獻(xiàn)。采用KKR-CPA-LDA方法研究了Mn_2RuSn合金的原子占位和磁性。結(jié)果表明,Mn_2RuSn合金傾向形成Hg2CuTi型結(jié)構(gòu),而非Mn-Ru混亂占位的XA結(jié)構(gòu),基態(tài)能量和平衡晶格常數(shù)隨著Mn(A)-Ru(C)無(wú)序程度的增加而增大,且Mn(A)-Ru(C)的無(wú)序占位有效的降低了總自旋磁矩,但始終保持亞鐵磁態(tài)。采用快淬方法制備了Mn_2RuGe與Mn_2RuGa合金薄帶。實(shí)驗(yàn)上,兩個(gè)樣品中存在不同程度的原子無(wú)序,其居里溫度分別為303K和272K。理論上,二者均為亞鐵磁態(tài)且自旋極化率很高。但二者磁矩的實(shí)驗(yàn)值低于計(jì)算值,尤其是Mn_2RuGa。當(dāng)在1173K下退火時(shí),二者的甩帶樣品均析出第二相。但在773K下對(duì)Mn_2RuGa樣品進(jìn)行熱處理后飽和磁矩和居里溫度都明顯增加。對(duì)Mn_2Ni1.5Z0.5(Z=Sn,Sb)的研究表明摻雜的Ni原子是按照價(jià)電子數(shù)規(guī)則占位的,且Mn_2Ni1.5Sb0.5立方奧氏體相的磁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)晶格常數(shù)變化敏感。隨著主族元素的變化,合金發(fā)生馬氏體相變的可能性增強(qiáng),計(jì)算表明馬氏體相變伴隨著Mn(D)的磁矩翻轉(zhuǎn),這帶來(lái)磁相變與結(jié)構(gòu)相變的耦合,有利于實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)馬氏體相變。對(duì)Ni_2YGa(Y=Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co)的研究發(fā)現(xiàn)除了Ni_2TiGa與Ni_2VGa為順磁態(tài),其余Ni_2YGa均為鐵磁態(tài),且磁矩主要由Y原子貢獻(xiàn)。其中Ni_2YGa(Y=Cr,Mn,Fe,Co)可能發(fā)生馬氏體相變,但相變前后的磁矩差ΔMt很小。實(shí)驗(yàn)表明,Ni_2Cr1-xMnxGa(x=0.1,0.2,0.3,0.4)熔煉樣品中的第二相隨著Cr含量的增加逐漸增多,而快淬方法可以有效抑制第二相的析出。對(duì)Ni_2MnY(Y=Ti,V,Cu,Zn,Ag,Au)的研究表明,Ni_2MnV為Hg2CuTi結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為亞鐵磁態(tài),而其他合金為Cu2MnAl結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為鐵磁態(tài)。Ni_2MnY合金均有可能發(fā)生馬氏體相變,且Mn原子磁矩對(duì)總磁矩做主要貢獻(xiàn)。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG132.27

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本文編號(hào)：2763141