低能电子在固体中的散射

本文介绍了低能电子在固体中的弹性散射和非弹性散射,及其在电子束显微分析中的一些应用。

Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi高熵合金的相形成规律及其力学性能

为了获得兼具高强度与高延展性的Al-Co-Cr-Fe-Ni系高熵合金,采用电弧熔炼的方法成功制备了Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi(x=1,1.6,2.2,2.8)高熵合金并对其微观组织和力学性能进行了系统研究。结果表明:在Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi合金体系中,Co元素具有诱导BCC相向FCC相转变的能力,随着Co含量的原子比例从1增加至2.8,FCC相的体积分数从0%增加到59%,BCC相的体积分数从100%降低至41%。压缩实验的结果表明,Co元素的加入对于提高Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi高熵合金的塑性有重要作用,但对高熵合金的强度无明显影响。随着Co含量的增加,Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi高熵合金的断裂应变从16.9%增加到30%,极限抗压强度由2128 MPa降低至1913 MPa,其中最大抗压强度为2361 MPa,平均硬度由513.7HV降低至323.4HV。Co含量的增加促使了合金的原子半径差的降低,从而减弱了因Al元素的大原子半径引起的合金晶格畸变效应和固溶强化效应,同时Co含量的增加也提高了价电子浓度(VEC),以上两个参数的改变是合金中FCC相体积分数的增加的主要因素。FCC相体积分数的增加是该体系合金塑性提高的主要原因。

射频磁控溅射功率对Ni-Mn-Ga薄膜成分与形貌的影响

采用射频磁控溅射镀膜技术在P型Si(100)基片上沉积Ni-Mn-Ga薄膜。实验结果表明,射频溅射功率对Ni-Mn-Ga薄膜成分与形貌有显著地影响。Ni含量随溅射功率的升高呈先增加后减少的趋势,Mn含量呈先减少后增加的趋势,Ga含量几乎呈线性减少的趋势。薄膜的价电子浓度(e/a)变化较小。参考英国国家物理实验室数据中有关Ar气对不同元素溅射产额数据,对薄膜成分偏离进行理论分析。

过渡合金A15相稳定性判定的新方法

提供一种与能带计算相容的相稳定性判定方法，通过对过渡合金Ａ１５相的计算，所得结果与能带计算十分接近，证明该法的有效性。同时还根据判定结果推测了Ａ１５超导现象的机制，为高ＴＣ提供了新的理论证据。

Co掺杂对NiMnIn磁形状记忆合金相变性能的影响

本文采用电弧熔炼的方法制备了不同Co原子含量掺杂的Ni50Mn37In13磁形状记忆合金,使用示差扫描量热仪(DSC)测量合金马氏体相变的温度。研究结果表明:Co原子掺杂改变了合金的价电子浓度和结构,使合金马氏体相变温度降低。

Hf-Ta-C-N四元化合物的结构、力学及电子性质的第一性原理研究

基于进化算法和第一性原理计算,预测四元化合物Hf_(x)Ta_(8-x)C_(7)N(x=1~7)的晶体结构。与二元HfC和TaC的晶体结构相似,这些四元Hf_(x)Ta_(8-x)C_(7)N晶体结构属于岩盐结构。计算结果表明:随着有效价电子浓度(VEC)的增大,Hf_(x)Ta_(8-x)C_(7)N的体模量逐渐增大;当VEC等于8.875时,剪切模量和杨氏模量达到最大值;维氏硬度在VEC等于8.25时达到最大值。因此,可以通过VEC的设计,得到具有综合力学性质优异的四元Hf_(x)Ta_(8-x)C_(7)N化合物。计算Hf_(x)Ta_(8-x)C_(7)N的电子性质,并分析力学性质与电子性质之间的关系。

碳添加引起一种超导高熵合金的中心对称到非中心对称结构转变

四方σ相是过渡金属合金中最常见的物相之一.然而,σ型高熵合金中尚未有关于碳添加效应的报道.在本文中,我们发现在超导的Ta_(10)Mo_(5)W_(30)Re_(35)Ru_(20)高熵合金(Tc=4.87K)中添加碳会引起结构转变.结果表明在0≤x≤2时Ta_(10)Mo_(5)W_(30)Re_(35)Ru_(20)Cx高熵合金具有中心对称的σ型结构,但在16≤x≤20时转变为非中心对称的β-Mn型结构.转变后的β-Mn型高熵合金仍表现出体超导电性且具有更高的Tc(5.34 K)和接近泡利顺磁极限的上临界场.此外,该结构转变归因于碳添加引起价电子浓度的降低以及晶格畸变和混合熵的增加.我们的研究结果不仅提供了高熵合金中中心对称到非中心对称结构转变的罕见例子,而且夯实了非金属碳是调节高熵合金结构和物理性质的有效添加剂.

β相Ti-X(X=Nb,Mo)合金结构稳定及其弹性性能的第一性原理（英文）

采用超级胞和广义梯度近似条件下投影缀加平面波的第一性原理方法研究了β相Ti-X(X=Nb,Mo)合金结构稳定、弹性性能及其电子结构,并利用Voigt-Reuss-Hill平均方法从单晶Ti-X合金的弹性常数计算出了其多晶合金的弹性模量。研究结果表明,β型Ti-Nb和Ti-Mo合金的β结构稳定性随着Nb,Mo和Ta含量的增加而增加,当Nb或Mo含量为25at%时,Ti-Nb和Ti-Mo合金表现出最低的弹性模量。进一步,利用计算出的Ti-X合金的电子态密度(DOS)分析讨论了Nb和Mo合金元素含量对这2种合金结构稳定性的影响机理。

Mn_(1-x)Bi_(x)CoGe合金的马氏体相变和磁热效应研究

MnCoGe添加部分元素形成的四元合金能使其结构转变和磁转变发生耦合,在马氏体相变过程表现出明显的磁热效应,进一步得到更大的磁熵变.我们利用氩气保护下的电弧熔炼方法制备了Mn_(1-x)Bi_(x)CoGe (x=0, 0.03,0.04, 0.05, 0.055, 0.06)系列合金样品.实验结果表明,随着Bi元素掺杂量的增加,样品的结构转变温度(TM)向低温方向移动. Mn0.945Bi0.055CoGe合金(价电子浓度e/a=6.63)在室温附近发生一级磁-结构转变,在外磁场改变量为5 T时,获得的磁熵变大小为36.8 J kg^(-1)K^(-1),说明Bi元素的掺杂能有效调控MnCoGe合金的马氏体相变温度和进一步提高磁熵变.