超声脉冲法测量固体材料声速实验的扩展与升级

根据声速与材料弹性常量之间满足的克里斯托菲尔方程,利用超声脉冲法测量了超磁致伸缩材料中超声波沿不同方向传播的声速,计算出超磁致伸缩材料的弹性常量.利用电磁铁激发均匀的外磁场,测量了超磁致伸缩材料中超声波沿不同方向传播的声速与外磁场的关系,研究了超磁致伸缩材料的弹性常量随外磁场的变化规律.通过对传统固体介质声速测量实验内容的扩展与升级,不仅加深了学生对超声脉冲法测量声速原理的理解,还使传统的实验项目焕发了新的生命力.

立方结构Fe基磁性材料弹性系数第一性原理计算

通过赝势平面波法(CASTEP)及全电势线性缀加平面波法(FLAPW),以bcc_Fe为对象,研究第一性原理计算立方结构Fe基磁性材料弹性系数的方法,分析影响计算立方结构Fe基磁性材料弹性系数准确度的各项因素.结果表明,在第一性原理弹性系数计算中,晶格常数是决定弹性系数计算准确度的关键因素;势函数的选择也会影响计算准确度.使用全电势基矢的FLAPW法可以得到更为精准的弹性系数计算结果.计算得到bcc_Fe的弹性系数C11,C12,C44分别为246GPa,121GPa,113GPa,与实验值基本一致.利用本方法,计算了新型Fe_Ga磁致伸缩材料的弹性系数C11,C12,C44分别为207GPa,166GPa及108GPa.