哈斯勒合金Ni-Mn-Ga與Ni-Mn-Sn的相變與磁特性研究.pdf

1、哈斯勒合金Ni-Mn-X(Ga，Sn)由于在馬氏體相變過程以及馬氏體狀態(tài)下表現(xiàn)出豐富而奇特的物理現(xiàn)象及其潛在的應用前景近年來備受人們的關注。本論文以這兩種合金作為研究對象，對合金的馬氏體相變熱力學問題、反磁熱效應以及交換偏置行為進行了深入地分析和探討。全文共分五章，主要內容如下： 第一章，綜述了哈斯勒合金Ni-Mn-X(Ga，Sn)的物理性質和研究進展，包括該類合金體系的晶體結構、磁性起源、馬氏體相變及其所導致的奇特物理現(xiàn)象。

2、 第二章，敘述了與本論文工作相關的主要實驗方法和理論基礎，包括樣品制備、結構分析、物性測量、相界面摩擦的本質及理論模型。 第三章，通過交流磁化測量手段分析了Ni51.5Mn24Ga24.5單晶樣品與Ni47.5Mn27.5Ga25多晶樣品的馬氏體相變溫度和熱滯后溫度，并基于相界摩擦理論計算了樣品在無外加負載情況下馬氏體相變過程中相界摩擦所產生的能耗(Fr)。此外，還利用該理論計算了在外加磁場下，Ni51.5Mn24Ga24

3、.5單晶樣品在馬氏體相變過程中相界摩擦所產生的能耗(FHr)。結果表明，相界摩擦理論較好地解釋了Ni-Mn-Ga合金在馬氏體相變過程中的熱力學問題。 第四章，系統(tǒng)地研究了哈斯勒合金Ni50Mn25+xSn25-x(x=11，12)的馬氏體相變和磁熱性質。結果表明，與樣品在奧氏體相的磁性不同，由于在馬氏體相中反鐵磁交換作用的增強，導致鐵磁和反鐵磁在馬氏體狀態(tài)下共存。此外，還通過Maxwell方程，研究了兩樣品在不同磁場變化下馬氏體

4、相變溫度附近的反磁熱性質，并闡明了該系列合金產生人的正磁熵變(△SM)不僅與其在降溫過程中發(fā)生馬氏體相變所導致的磁躍變(△M)有關，而且與發(fā)生馬氏體相變所經歷的溫度區(qū)間有密切的聯(lián)系。 第五章，通過測量場冷(FC)狀態(tài)下哈斯勒合金Ni50Mn25+xSn25-x(x=11，12)的磁滯回線，觀察到了明顯的交換偏置現(xiàn)象，且樣品的交換偏置場和矯頑力強烈依賴于溫度的變化，該結果表明樣品內部的鐵磁磁疇具有單向各向異性。此外，還探索了冷卻場