本文關(guān)鍵詞：高Mn Heusler合金的合成、結(jié)構(gòu)與物性研究

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【摘要】：Heusler合金具有許多奇特的物理性質(zhì)和應(yīng)用功能,能夠廣泛應(yīng)用于信息存儲、傳感器、磁制冷等多個高科技領(lǐng)域,具有巨大的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景�；贛n_2NiGa合金優(yōu)良的磁性形狀記憶性質(zhì)的發(fā)現(xiàn),人們對Hg_2CuTi型Heusler合金有了極大的關(guān)注。在本論文中,我們以Mn_2NiAl合金為研究對象,從理論和實驗兩個方面,研究了材料的合成工藝、結(jié)構(gòu)、磁結(jié)構(gòu)、反占位、摻雜、馬氏體相變以及磁性等基本物性及其相互關(guān)系,取得的主要成果如下:利用甩帶快淬的非平衡態(tài)凝固方法,在甩速大于34 m/s時,成功合成了立方結(jié)構(gòu)的Mn_2NiAl合金,但不是高有序的Hg_2CuTi結(jié)構(gòu),馬氏體相變并未發(fā)生。磁性測量結(jié)果表明,隨著甩帶速度的提高,其飽和磁化強度增加,矯頑力減小,飽和磁化強度為0.3~0.4μB,比理論值小。第一性原理計算結(jié)果表明是Mn(B)和Ni(C)之間的原子反占位,使分子磁矩減小,飽和磁化強度降低。對Mn_2NiAl合金進行了Co替換Ni和Al元素的摻雜試驗。通過甩帶快淬方式成功合成了具有高有序度單相結(jié)構(gòu)的Mn_(50)Ni_(25-x)Co_xAl_(25)(x=1~15)和Mn_(50)Ni_(25)Co_xAl(25-x)(x=1~4)兩個系列的合金。實驗結(jié)果表明,隨著Co含量的增加,合金的飽和磁化強度逐漸增大,但是仍沒有馬氏體相變的發(fā)生。第一性原理計算結(jié)果表明,當(dāng)Co替換Ni時,并沒有改變Mn_2NiAl的磁結(jié)構(gòu);當(dāng)Co替換Al時,Co在合金中易占據(jù)A位,遵循原子擇優(yōu)占位規(guī)律,此時合金中Mn(A)和Mn(B)磁矩仍為反平行排列,Mn(B)和Mn(D)原子磁矩卻為平行排列,合金中沒有馬氏體相變發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】：Heusler合金 形狀記憶合金 反占位 馬氏體相變
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG132.27
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 鐵磁性形狀記憶合金9-11
• 1.1.1 形狀記憶合金簡介9-10
• 1.1.2 磁性形狀記憶合金10-11
• 1.2 Heusler合金11-13
• 1.3 Mn_2基Heusler合金的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本課題研究的目的、意義和內(nèi)容14-17
• 第二章 實驗和計算方法17-23
• 2.1 樣品制備方法與設(shè)備17-18
• 2.1.1 電弧熔煉方法制備材料17
• 2.1.2 甩帶方法制備材料17-18
• 2.1.3 退火及淬火熱處理制備材料18
• 2.2 樣品檢測方法和設(shè)備介紹18-21
• 2.2.1 X射線衍射儀18-19
• 2.2.2 掃描電子顯微鏡19
• 2.2.3 超導(dǎo)量子磁強計19
• 2.2.4 磁綜合測量系統(tǒng)19-20
• 2.2.5 差熱分析20-21
• 2.3 理論計算方法21-23
• 2.3.1 第一性原理計算21
• 2.3.2 本文使用的計算軟件21-23
• 第三章 Mn_2NiAl中無序和反占位對磁性和馬氏體相變的影響23-37
• 3.1 引言23
• 3.2 計算與實驗方法23-24
• 3.3 結(jié)果和討論24-36
• 3.3.1 Mn_2NiAl的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及馬氏體相變的探究24-26
• 3.3.2 甩帶后Mn_2NiAl的磁性26-27
• 3.3.3 無序和反占位對Mn_2NiAl的磁性和相變的影響27-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第四章 Heusler合金Mn_2NiAl摻雜Co系列合金的合成、相變與物性研究37-49
• 4.1 引言37-38
• 4.2 實驗方法38
• 4.3 結(jié)果和討論38-46
• 4.3.1 Mn_(50)Ni_(25-x)Co_x Al_(25)和Mn_(50)Ni_(25)Co_xAl_(25)-x系列合金的晶體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性38-42
• 4.3.2 Mn_(50)Ni_(25-x)Co_x Al_(25)和Mn_(50)Ni_(25)Co_xAl_(25)-x系列合金的馬氏體相變42-44
• 4.3.3 Mn_(50)Ni_(25-x)Co_x Al_(25)和Mn_(50)Ni_(25)Co_xAl_(25)-x系列合金的磁性44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-49
• 第五章 Heusler合金Mn_2NiAl摻雜Co系列合金馬氏體相變的理論計算與磁性研究49-59
• 5.1 引言49-50
• 5.2 計算方法50-51
• 5.3 結(jié)果和討論51-56
• 5.3.1 Mn_2Ni_(1-x)Co_xAl (x = 0.25, 0.5, 0.75)和Mn_2Ni Co_x Al_(1-x) (x=0.25, 0.5, 0.75)系列合金的結(jié)構(gòu)51-52
• 5.3.2 Mn_2Ni_(1-x)Co_xAl (x = 0.25, 0.5, 0.75)和Mn_2NiCo_x Al_(1-x )(x = 0.25, 0.5, 0.75)系列合金的馬氏體相變52-54
• 5.3.3 Mn_2Ni_(0.5)Co_(0.5)Al和Mn_2NiCo_(0.5)Al_(0.5)合金的電子結(jié)構(gòu)和磁性54-56
• 5.4 本章小結(jié)56-59
• 第六章 結(jié)論59-61
• 參考文獻61-65
• 致謝65-67

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 李朋朋;高Mn Heusler合金的合成、結(jié)構(gòu)與物性研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2015年

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本文編號：537781