Mn掺杂对Fe2Gd晶体结构和磁相关性能的影响

为了探索Mn掺杂对Fe2Gd晶体结构及磁相关性能的影响,以铁磁性Fe2Gd为母相,掺入反铁磁性Mn元素替代部分Fe元素,通过氩弧熔炼法制得(Fe1-xMnx)2Gd(x=0,0.1,0.15,0.2,0.3,0.4,0.5)系列合金,在650℃下保温90 h后淬火。利用X射线衍射仪(XRD)和Rietveld全谱拟合精修方法分析该合金的结构,利用振动样品磁强计(VSM)和电阻应变片法分析Mn含量对Fe2Gd合金磁性能和磁致伸缩性能的影响。研究结果表明,(Fe1-xMnx)2Gd系列合金保持了Fe2Gd的MgCu2型立方结构,空间群为Fd-3m,点阵常数和晶胞体积随着Mn含量的增加而增大。该系列合金为软磁材料,在室温和2 T磁场下磁矩接近饱和,最大比磁化强度约为71 A·m2/kg,最大磁致伸缩系数约为5.5×10-5,并随着Mn含量的增加磁矩和磁致伸缩系数逐渐下降。