哈斯勒合金Ni-Mn-Ga與Ni-Mn-Sn的相變與磁特性研究.pdf

1、哈斯勒合金Ni-Mn-X(Ga，Sn)由于在馬氏體相變過(guò)程以及馬氏體狀態(tài)下表現(xiàn)出豐富而奇特的物理現(xiàn)象及其潛在的應(yīng)用前景近年來(lái)備受人們的關(guān)注。本論文以這兩種合金作為研究對(duì)象，對(duì)合金的馬氏體相變熱力學(xué)問(wèn)題、反磁熱效應(yīng)以及交換偏置行為進(jìn)行了深入地分析和探討。全文共分五章，主要內(nèi)容如下： 第一章，綜述了哈斯勒合金Ni-Mn-X(Ga，Sn)的物理性質(zhì)和研究進(jìn)展，包括該類合金體系的晶體結(jié)構(gòu)、磁性起源、馬氏體相變及其所導(dǎo)致的奇特物理現(xiàn)象。

2、 第二章，敘述了與本論文工作相關(guān)的主要實(shí)驗(yàn)方法和理論基礎(chǔ)，包括樣品制備、結(jié)構(gòu)分析、物性測(cè)量、相界面摩擦的本質(zhì)及理論模型。 第三章，通過(guò)交流磁化測(cè)量手段分析了Ni51.5Mn24Ga24.5單晶樣品與Ni47.5Mn27.5Ga25多晶樣品的馬氏體相變溫度和熱滯后溫度，并基于相界摩擦理論計(jì)算了樣品在無(wú)外加負(fù)載情況下馬氏體相變過(guò)程中相界摩擦所產(chǎn)生的能耗(Fr)。此外，還利用該理論計(jì)算了在外加磁場(chǎng)下，Ni51.5Mn24Ga24

3、.5單晶樣品在馬氏體相變過(guò)程中相界摩擦所產(chǎn)生的能耗(FHr)。結(jié)果表明，相界摩擦理論較好地解釋了Ni-Mn-Ga合金在馬氏體相變過(guò)程中的熱力學(xué)問(wèn)題。 第四章，系統(tǒng)地研究了哈斯勒合金Ni50Mn25+xSn25-x(x=11，12)的馬氏體相變和磁熱性質(zhì)。結(jié)果表明，與樣品在奧氏體相的磁性不同，由于在馬氏體相中反鐵磁交換作用的增強(qiáng)，導(dǎo)致鐵磁和反鐵磁在馬氏體狀態(tài)下共存。此外，還通過(guò)Maxwell方程，研究了兩樣品在不同磁場(chǎng)變化下馬氏體

4、相變溫度附近的反磁熱性質(zhì)，并闡明了該系列合金產(chǎn)生人的正磁熵變(△SM)不僅與其在降溫過(guò)程中發(fā)生馬氏體相變所導(dǎo)致的磁躍變(△M)有關(guān)，而且與發(fā)生馬氏體相變所經(jīng)歷的溫度區(qū)間有密切的聯(lián)系。 第五章，通過(guò)測(cè)量場(chǎng)冷(FC)狀態(tài)下哈斯勒合金Ni50Mn25+xSn25-x(x=11，12)的磁滯回線，觀察到了明顯的交換偏置現(xiàn)象，且樣品的交換偏置場(chǎng)和矯頑力強(qiáng)烈依賴于溫度的變化，該結(jié)果表明樣品內(nèi)部的鐵磁磁疇具有單向各向異性。此外，還探索了冷卻場(chǎng)