Fe-Ga合金巨磁致伸縮研究及強制高有序合金的制備和物性測量.pdf

1、利用甩帶快淬的方法制備了甩速為12m/s的Fe<,85>Ga<,15>合金樣品.測量了樣品帶片長度方向和厚度方向上的磁致伸縮,發(fā)現(xiàn)其值分別高達-1300ppm和+1100ppm.研究表明巨大磁致伸縮的獲得來源于甩帶樣品的形狀各向異性和合金內(nèi)部生成的大量短程應變有序以及它們的擇優(yōu)取向.利用X射線衍射和透射電子顯微鏡研究了樣品的結構和微結構,在合金中直接觀察到了團簇短程有序結構.系統(tǒng)研究了Fe-Ga系列合金的結構、磁性隨成分的變化,并測量了

2、合金磁致伸縮的角度依賴、溫度適應性等一些與應用相關的性能.發(fā)現(xiàn)Fe-Ga合金磁致伸縮對角度極其敏感,并具有很好的溫度特性.在室溫附近約60°寬的溫度范圍內(nèi),磁致伸縮數(shù)值基本保持不變.這一點對于實際應用是很有價值的.磁化強度和交流磁化率的測量表明Fe-Ga合金還具有很高的磁化強度和居里溫度.在高溫條件下,Fe-Ga合金產(chǎn)生了更大的磁致伸縮,展示出良好的應用前景.研究了NiMnGa單晶樣品中馬氏體變體的擇優(yōu)取向特性.利用光學顯微鏡清楚地觀察

3、到沿著不同方向的孿晶馬氏體變體.在Ni<,52>Mn<,24>Ga<,24>單晶中,7M調(diào)制的馬氏體出現(xiàn)了擇優(yōu)取向的變體.我們發(fā)現(xiàn)這種變體在生長方向有很好的取向性.給樣品加一外磁場,可以觀察到變體孿晶邊界的移動,這可以唯象地解釋磁感生應變.在一個完整的溫度循環(huán)中,通過沿三個方向的測量,可以發(fā)現(xiàn)完全可恢復的雙向形狀記憶行為.結果顯示,變體的擇優(yōu)取向經(jīng)過了復雜的兩步排列過程.從熟悉的高有序材料入手向周圍元素擴展,主要制備合成文獻中報道的難以

4、合成的組分和自行設計有可能成為鐵磁形狀記憶合金,半金屬,巨磁致伸縮材料的組合.利用非平衡態(tài)的甩帶快淬的方法合成出了大批量的合金樣品.利用X射線衍射和透射電子顯微鏡研究合成樣品的結構組成.通過篩選發(fā)現(xiàn)了Mn<,2>FeSn,Mn<,2>FeGa,CoNiGa系列,Fe<,2>MnAl和NiFeGa系列等高有序樣品.這些樣品都是用常規(guī)方法不能合成的.測量了這些高有序樣品的一些基本磁學性質、輸運性質等一些物理性質,并計算了部分樣品的能帶結構,