含輕稀土的Laves相化合物的結(jié)構(gòu)和磁致伸縮研究.pdf

1、本文利用電弧爐熔煉得到含有輕稀土的超磁致伸縮材料，采用X射線粉末衍射儀、交流磁化率測量系統(tǒng)、振動樣品磁強計和標(biāo)準應(yīng)變儀等實驗設(shè)備，研究了材料的晶體學(xué)、磁學(xué)性質(zhì)和磁致伸縮性能。 對含有輕稀土Ce的化合物(PrCeTb)Fe1.9的研究發(fā)現(xiàn)，Ce離子的變價行為對化合物的性能有顯著影響。隨Ce含量的增加，化合物Pr0.1CexTb0.9-xFe1.9和Pr0.2CexTb0.8-xFe1.9的晶格常數(shù)正向偏離Vegard定理；居里溫度

2、呈現(xiàn)下降趨勢；室溫磁致伸縮在特定Ce含量范圍內(nèi)出現(xiàn)反常增加。根據(jù)對結(jié)構(gòu)、磁學(xué)性質(zhì)和磁致伸縮的分析，化合物(PrCeTb)Fe1.9確實存在Ce離子的價態(tài)波動，Tb的替代使得Ce離子的價態(tài)向局域態(tài)(+3價)波動。對化合物Pr01Ce0.6Tb0.3Fe1.9-xBx的研究發(fā)現(xiàn)，在x≤0.1時，由于部分B原子進入到晶格的間隙位置，其晶格常數(shù)下降緩慢，居里溫度呈上升趨勢；在x＞0.1時，由于部分B原子占據(jù)了Fe的晶格位置，晶格常數(shù)快速下降，居

3、里溫度降低。對于化合物Pr01Ce0.6Tb0.3Fe1.9Bx的研究發(fā)現(xiàn)，隨B含量增加，晶格常數(shù)變大，而居里溫度在x≤0.1時升高，在x＞0.1時下降。在這兩個體系中，B的引入使得化合物的磁致伸縮有所降低，且沒有觀察到Ce離子的價態(tài)波動。 對合金(PrTbDy)(FeM)2(M=Ni，Si，Mn)的研究發(fā)現(xiàn)，替代元素Ni和Si的引入使得材料晶格常數(shù)、居里溫度、飽和磁化強度和磁致伸縮均呈現(xiàn)下降趨勢，而且Si的濃度不能超過0.2，

4、否則就會出現(xiàn)雜相。Mn的替代使得晶格常數(shù)上升，居里溫度下降。Mn含量為0.1時，室溫磁致伸縮表現(xiàn)為最佳。在隨后的加壓實驗中，合金Pr0.1Tb0.3Dy0.6Fe1.9Mn0.1的高場磁致伸縮隨壓力的增加而上升，在壓力小于16MPa時展現(xiàn)出良好的低場磁致伸縮性能。對合金Pr0.15Tb0.30Dy0.55Fe1.85Cx的研究發(fā)現(xiàn)，所有樣品均呈現(xiàn)單一Laves相；由于部分C原子進入到晶格的間隙位置，造成晶格常數(shù)隨C含量的增加而增加，居里