（BiAl）YIG薄膜的生长感生磁各向异性

从理论和实验上分析了Ｆｅ３＋和Ｆｅ２＋对（ＢｉＡｌ）ＹＩＧ薄膜的生长感生磁各向异性的贡献．掺Ｂｉ导致的生长磁感生各向异性，来源于Ｂｉ（３＋）改变了Ｆｅ（３＋）的零场劈裂，其大小取决于Ｂｉ（３＋）含量及在十二面体位的择优分布．高价离子和氧空位形成的ＦＣ（２＋）在八面体位的择优分布，对生长感生磁各向异性也有贡献．

在离子束混合下磁性多层膜的磁电阻与感生磁各向异性现象

本实验表明在磁场中进行离子束(Au+)混合处理的AuFe多层膜,超顺磁和非超顺磁的磁矩都对磁电阻有贡献,并且表现出对于磁场的不对称性。这与在磁场下离子束混合造成的感生磁各向异性有关。并且离子束混合可以使磁阻增加5倍左右。本实验同时发现不均匀的微结构对磁阻有重要贡献。

钴基金属玻璃感生磁各向异性弛豫时间分布参数的温度依赖关系

从三种钴基金属玻璃的磁场退火感生磁各向异性的弛豫曲线的分析,得出弛豫时间τ的对数正态分布宽度β与温度倒数1/T呈线性关系,分析结果说明,在此弛豫过程中,lnτ_0和激活能E都服从正态分布,前者的分布宽度β_0≈3,后者的分布宽度β_E≈0.34eV。

YIG中生长感生磁各向异性的来源

为了研究YIG中生长感生磁各向异性的来源,穆斯堡尔测量扩展到低温。发现在170K以下,K_u为负,即有一自旋再取向。计算表明,0.01%Fe^(2+)的单离子各向异性可以说明观察到的K_u(T),假定Fe^(2+)离子优先占据除(1/4 1/4 1/4)和(3/4 3/4 3/4)外的八面体晶位。

Dy对多晶Ni_(52)Mn_(24.7)Ga_(23.3)合金马氏体相变和磁感生应变的影响

研究添加不同量的Dy对多晶Ni52Mn24.7Ga23.3的马氏体相变和磁性能的影响,发现合金的马氏体相变温度显著提高,并且随着Dy的增加,在一定的外应力的作用下合金的磁感生应变值增大,材料的抗弯性能也有着明显的提高。

含铽多晶Ni-Mn-Ga磁性记忆合金的大磁感生应变

研究了含稀土Tb的多晶Ni50 Mn2 9Ga2 1 磁性形状记忆合金的磁感生应变效应。在一定的应力状态下 ,可获得 -1.1%的大磁感生应变。稀土在明显地细化晶粒和提高材料力学性能的同时 ,不影响马氏体孪晶界面的运动 ,反而使应力作用下的磁感生应变效应进一步提高 ,使材料更具有实用性。

Ni_(50)Mn_(27)Ga_(23)快淬薄带的马氏体相变和磁感生应变

采用快淬技术制备了非化学计量成分的Ni50Mn27Ga23多晶薄带,对快淬薄带的马氏体相变和磁感生应变进行了研究。结果表明,快淬薄带在冷却和加热过程中仍然发生热弹性马氏体相变及逆相变,具有典型的热弹性形状记忆效应,并且比铸态合金具有更大的应变,但是马氏体相变温度下降。快淬工艺在合金内部引入特定的内应力,使薄带形成织构,是合金获得更大相变应变和磁感生应变的原因。热处理后,内应力大大降低,导致磁感生应变降低。

Ni-Mn-Ga-RE(RE=Tb,Sm)合金的马氏体相变和磁感生应变

研究了Ni48Mn33Ga19合金添加微量稀土元素Tb和Sm后,对合金的马氏体相变、磁感生应变及机械抗弯性能的影响。结果发现,微量稀土元素Tb和Sm的掺入,降低了合金的马氏体相变温度和居里温度,但晶粒显著细化,使合金的抗弯强度显著提高,具有良好的塑韧性;同时,使合金的磁感生应变值有一定下降。

时效处理对Mn_(70)Cu_(30)合金的组织和磁感生应变的影响

在真空电弧炉中熔炼母合金,然后进行固溶处理和不同时间的时效处理,制备了Mn70Cu30合金。应用X射线衍射分析、显微形貌观察、差示扫描量热法、标准电阻应变计法等实验方法,研究了时效处理对Mn70Cu30合金的组织和磁感生应变的影响。结果表明,经过时效处理的Mn70Cu30合金会发生fcc(γ)→fct(γ’)马氏体相变,从而形成γ+γ’两相结构;随着时效时间的延长,合金更容易发生γ→γ’转变,获得的最大磁感生应变更大;当时效时间超过12h,合金中会析出大量的α相,使得磁感生应变性能变差。

Tb在Ni-Mn-Ga合金中的存在状态及其对磁感生应变的影响

制备了不同Tb含量的多晶Ni-Mn-Ga合金,利用SEM观察了合金的微观组织、第二相形貌;用EDAX对第二相化学成分进行了定性、定量分析。研究了稀土元素Tb的存在状态对合金的磁感生应变影响。结果表明:稀土极小部分固溶在基体中,主要以第二相的形式少量在晶内析出,大量在晶界处富集。当少量稀土Tb以第二相弥散分布在晶内时,可提高合金的磁感生应变。

Tb对多晶Ni_(52.5)Mn_(23.5)Ga_(24)合金马氏体相变和磁感生应变的影响

研究了添加不同量的Tb对多晶Ni52.5Mn23.5Ga24的马氏体相变和磁性能的影响,发现合金的马氏体相变温度显著提高,而在不加外应力的作用下合金的磁感生应变值却有所下降。

单晶Ni_(52)Mn_(16.4)Fe_8Ga_(23.6)的磁控形状记忆效应和磁感生应变

用磁悬浮冷坩埚提拉设备沿[001]方向生长了组分为 Ni52Mn16.4Fe8Ga23.6 的单晶,通过磁增强相变应变和磁感生应变的测量研究了该材料磁控形状记忆效应和磁感生应变的温度稳定性。结果发现该材料不但具有大的自发相变应变、磁增强相变应变和磁感生应变,而且磁感生应变具有很好的温度稳定性,从 265 K 到 100 K,饱和磁感生应变的最大减小量不超过 10%。另外,实验也发现磁感生应变量最大的方向是沿晶体母相的[001]方向(即单晶生长方向)。根据合金形状记忆的特点和磁场诱导应变的机理对实验结果进行了分析和讨论。

单晶Ni_(52)Mn_(24)Ga_(24)的磁感生应变和磁增强双向形状记忆效应

铁磁性Heusler合金Ni2 MnGa是近年开发的磁控制功能材料 ,已发现该材料结合马氏体相变可以产生大磁致伸缩 (磁感生应变 )和磁控制形状记忆效应两种应用功能。用磁悬浮冷坩埚提拉设备沿 [0 0 1]方向生长了组分为Ni52 Mn2 4 Ga2 4 的单晶。室温时沿该单晶样品 [0 0 1]方向加磁场 ,在该方向获得了 - 0 6 %的大磁感生应变。当磁场方向垂直于 [0 0 1]方向时 ,样品在 [0 0 1]方向的磁感生应变值为 0 5 %。同时该单晶样品在室温附近还具有可由磁场增强和控制的双向形状记忆效应。无磁场作用时 ,降低温度 ,样品在发生马氏体相变时 ,在 [0 0 1]方向产生1 2 %的收缩形变。随后升高温度 ,反马氏体相变时样品以同样的应变量膨胀 ,恢复到原来的形状 ,显示了特有的无需外应力协助的自发的双向形状记忆效应。其温度滞后只有 10℃。如果在样品的 [0 0 1]方向加一个偏磁场 ,其形状记忆的应变量随磁场的增强而增大。在磁场为 1 2T时可达 4%。而当磁场转向 [10 0 ]方向时 ,形状记忆的应变可以改变符号。本文指出产生大磁感生应变和磁增强双向形状记忆效应的关键是马氏体变体的择优取向。

Ni_(52.5)Mn_(23.5)Ga_(23.6)Tb_(0.4)合金马氏体相变和磁感生应变的研究

研究多晶合金Ni52.5Mn23.5Ga24的马氏体相变特征和磁感生应变性能。

热处理制度对多晶Ni-Mn-Ga合金马氏体相变和磁感生应变的影响

本文研究了不同热处理制度对多晶Ni52.5Mn23.5Ga24合金马氏体相变点、室温下材料的显微组织、磁感生应变大小的影响.结果表明:该材料的马氏体相变热滞后与热处理制度有关,随着热处理时间的增长,合金的晶粒变大,合金的磁感生应变也变大.

哈斯勒合金Ni_(46)Cu_4Mn_(38)Sn_(12)的相变应变与磁感生应变

通过结构、磁性以及应变测量,研究哈斯勒合金Ni46Cu4Mn38Sn12在马氏体相变过程中的相变应变与磁感生应变。结果表明:样品在马氏体相变过程中表现出一个接近0.12%的相变应变,几乎是目前研究所报道的三元哈斯勒合金Ni-Mn-Sn相变应变的3倍;此外,在等温条件下,通过外加磁场的诱导,获得了该样品在反马氏体相变起始温度点(284 K)的一个大的磁感生应变,这种行为可归结为马氏体与奥氏体相之间界面的磁弹耦合。

NiMnGa和NiMnFeGa单晶磁感生应变的温度依赖性及孪晶界移动的能量损耗

在提拉法生长出Ni52Mn16.4Fe8Ga23.6单晶样品的基础上,测量了其相变应变和磁感生应变。与Ni52Mn24.5Ga23.5单晶样品的实验结果对比分析可知,两种材料都具有较大的自发相变应变量和磁感生应变量,但Ni52Mn16.4Fe8Ga23.6单晶的磁感生应变具有较好的温度稳定性。依据实验结果和利用热动力学原理,分别计算了两种单晶样品磁感生应变升降磁场一个循环过程中孪晶界移动的能量损耗,给出了能量损耗随温度变化的关系,结果表明磁感生应变量可定性反映一个循环过程中孪晶界移动的能量损耗。

Ni_(52)Mn_(24.5)Ga_(23.5)单晶的磁感生应变及孪晶界移动的能量损耗

测量了不同温度下Ni52Mn24.5Ga23.5单晶的磁感生应变。温度在280 K(略低于马氏体相变完成温度)时,测量得到的磁感生应变量高达-1.2%;随着温度的降低,磁感生应变量会迅速减小;在250 K的温度下,磁感生应变量仅为-0.37%,结果说明:铁磁形状记忆合金NiMn-Ga材料的磁感生应变具有明显的温度依赖性。此外,根据热力学理论,计算了在不同温度下,1个循环(升、降磁场)磁感生应变过程中孪晶界移动的能量损耗,结果表明:同种样品、不同温度下的磁感生应变量可定性地反映一个循环过程中孪晶界移动的能量损耗的大小。

Ni_(51)Mn_(25.5)Ga_(23.5)单晶大的自发相变应变和磁感生应变

通过交流磁化率、电阻、有无磁场下的马氏体相变应变测量,研究了Ni51Mn25.5Ga23.5单晶的马氏体相变和磁感生应变特性。伴随马氏体相变,该单晶展现出一个应变量高达-1.62%的自发双向形状记忆效应。采用磁场下冷却的方法,在材料的马氏体相获得了一个量值高达-1.5%且可逆的磁感生应变,该值近似为零场下冷却测量得到的磁感生应变的2倍。根据单晶生长机制和NiMnGa合金形状记忆特性,对上述结果进行了讨论。