【摘 要】
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新型磁相变材料的探索是当前特种功能材料的一个重要研究方向[1-3]。本工作针对MnNiGe-MnCoGe 体系中结构相变与磁性无法耦合的问题,依据居里温度窗口的思想,采用等结构合金化的方法,选用无相变的CoNiGe 等结构体,实现了对MnNiGe 体系的相变温度和磁结构的调控,在MnNiGe-CoNiGe 体系中完成了居里温度窗口的构建[4]。伴随着合金化的进行,MnNiGe 的相稳定性逐步被Co
【机 构】
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中国科学院 物理研究所 磁学国家重点实验室,北京 100190
【出 处】
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第十四届全国青年材料科学技术研讨会
论文部分内容阅读
新型磁相变材料的探索是当前特种功能材料的一个重要研究方向[1-3]。本工作针对MnNiGe-MnCoGe 体系中结构相变与磁性无法耦合的问题,依据居里温度窗口的思想,采用等结构合金化的方法,选用无相变的CoNiGe 等结构体,实现了对MnNiGe 体系的相变温度和磁结构的调控,在MnNiGe-CoNiGe 体系中完成了居里温度窗口的构建[4]。伴随着合金化的进行,MnNiGe 的相稳定性逐步被CoNiGe 增强,体系的相变温度降至磁性温区；Co 元素的引入在马氏体相中形成了Co-4Mn 局部原子配置,破坏了原有的Mn-Mn 反铁磁耦合,并高效建立了Co-Mn 铁磁耦合,使螺旋反铁磁基体迅速转变为铁磁态。马氏体相居里温度的建立及母相居里温度的降低,使体系呈现出200 K 宽的温度窗口。在该窗口中,所获得的顺磁-铁磁型马氏体相变表现出了大的磁化强度之差(ΔM～50 emu/g),观测到了显著的磁场驱动马氏体相变及巨磁热效应(- 40 J/kgK,ΔH = 50 kOe),使得Mn1-xCoxNiGe 体系成为潜在的磁驱动形状记忆及非稀土磁制冷新材料。研究给出了相应的原子配置模型及等结构体系的磁-结构相图。本研究结果表明,居里温度窗口是磁相变材料获得大ΔM 并实现磁驱动效应的有效途径,而等结构合金化方法充分利用等结构体本身的物理性质,可以有效地同步调控目标体系的相变温度和磁结构,对新型磁相变材料的设计和实现具有重要的借鉴意义。
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