Heusler合金功能材料的設(shè)計(jì)與制備.pdf

1、本學(xué)位論文的主要內(nèi)容是研究Mn2基、Ni2基Heusler合金的原子占位、電子結(jié)構(gòu)、磁性和相變的穩(wěn)定性等物性和這些性能隨不同主族元素及過渡族元素的變化規(guī)律，探索其中可能的功能材料。
　　對(duì)Mn2RuZ(Z=Al, Ga, In, Sn, Sb)的研究發(fā)現(xiàn)合金的相變驅(qū)動(dòng)力與其平衡晶格常數(shù)呈正相關(guān)。預(yù)測(cè)Mn2RuZ(Z=Ga, In, Sn, Sb)發(fā)生馬氏體相變，且在奧氏體相和馬氏體相中均表現(xiàn)為亞鐵磁態(tài)，其磁性主要源于反平行耦合的M

2、n原子的貢獻(xiàn)。
　　采用KKR-CPA-LDA方法研究了Mn2RuSn合金的原子占位和磁性。結(jié)果表明，Mn2RuSn合金傾向形成Hg2CuTi型結(jié)構(gòu)，而非Mn-Ru混亂占位的XA結(jié)構(gòu)，基態(tài)能量和平衡晶格常數(shù)隨著Mn(A)-Ru(C)無序程度的增加而增大，且Mn(A)-Ru(C)的無序占位有效的降低了總自旋磁矩，但始終保持亞鐵磁態(tài)。
　　采用快淬方法制備了Mn2RuGe與Mn2RuGa合金薄帶。實(shí)驗(yàn)上，兩個(gè)樣品中存在不同程度的

3、原子無序，其居里溫度分別為303K和272K。理論上，二者均為亞鐵磁態(tài)且自旋極化率很高。但二者磁矩的實(shí)驗(yàn)值低于計(jì)算值，尤其是Mn2RuGa。當(dāng)在1173K下退火時(shí)，二者的甩帶樣品均析出第二相。但在773K下對(duì)Mn2RuGa樣品進(jìn)行熱處理后飽和磁矩和居里溫度都明顯增加。
　　對(duì)Mn2Ni1.5Z0.5(Z=Sn, Sb)的研究表明摻雜的Ni原子是按照價(jià)電子數(shù)規(guī)則占位的，且Mn2Ni1.5Sb0.5立方奧氏體相的磁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)晶格常數(shù)

4、變化敏感。隨著主族元素的變化，合金發(fā)生馬氏體相變的可能性增強(qiáng)，計(jì)算表明馬氏體相變伴隨著Mn(D)的磁矩翻轉(zhuǎn)，這帶來磁相變與結(jié)構(gòu)相變的耦合，有利于實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)馬氏體相變。
　　對(duì)Ni2YGa(Y=Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co)的研究發(fā)現(xiàn)除了Ni2TiGa與Ni2VGa為順磁態(tài)，其余Ni2YGa均為鐵磁態(tài)，且磁矩主要由Y原子貢獻(xiàn)。其中Ni2YGa(Y=Cr, Mn, Fe, Co)可能發(fā)生馬氏體相變，但相變前后的磁矩差Δ