论文部分内容阅读
本文以用新的方法探索稀土过渡金属间永磁材料为出发点,对稀土(R)—过渡族(T)金属间化合物成相规律、结构、稳定元素在其化合物中的作用等进行了研究。 1.对 3:29 的讨论结果如下: 1 在我们探索用 Cr 元素稳定 R3(Fe,M )29 化合物的工作中,由于我们知道 3:29 型化合物是高温稳定相,这使得其单相样品的制备非常困难,从而限制了对它进一步的磁学研究和今后可能的应用,所以我们这次实验 主 要 的 目 的 是 用 快 淬 方 法 找 到 3 : 29 相 。 我 们 使 用R=Gd,Nd,Sm,Dy,Ce,Tb,Y 七种稀土进行快淬合成实验,结果均没有发现 3:29 的单相。 2 分析了没有成相的原因可能是由于在实验中,我们选用速度(25m/s的铜辊速度)过快,导致化合物成为非晶态,还有由于过渡族原子半径和稳定元素原子半径可能没有满足一定的几何关系(由于时间限制我们只做了稳定元素 Cr=1.0 的情况).还有就是实验室的原材料氧化比较严重等几方面的原因导致没有出现 3:29 相 3 分析了金属间化合物的结构稳定性主要由三个因素所控制,即电化因素(电负性),几何因素(原子半径大小),电子浓度.我们研究的 R-Fe-M(R=稀土,M=Ti,V,Cr,Mn,Mo,Nb)化合物中,所有元素均处于周期表的左边,其电负性对化合物结构稳定的作用较小,而几何因素的影响较大. 2.本文还通过快淬实验方法合成了三元金属间化合物 La2Co17 Tix .采 ?x用 x 射线方法和磁测量手段对La2Co17 Tix 化合物结构和磁性进行了研 ?x 56<WP=64>吉林大学物理学院研究生论文第 57 页 共 63 页究。 La-Co 二元系不存在 2:17 型化合物,通过加入第三组稳定元素 M,用快淬方法合成了三元化合物La2Co17 Tix 。其具有Th2Zn17型结构,M 在 ?x结构中择优占据 6c 晶位。在 M 稳定La2Co17 Tix 化合物的结构作用中主 ?x要控制因素是几何因素。用 x 射线衍射法测定了La2Co17 Tix 化合物的固 ?x溶范围:0.8≤x≤1.2。 在这个实验中我们还用快淬方法试图得到下列化合物 。首先我们用一种轻稀土 Nd,一种重稀土 Dy 的化合物进行合成,我们可以知道两种稀土元素组成的化合物都能形成2:17型化合物,这与退火方法能形成2:17型化合物吻合.从影响金属间化合物的结构稳定性看,由于稳定元素 Ti 的原子半径较大,而 Dy 的原子半径较小,所以所需要稳定元素比较少。我们在实验中选 Ti=1.0.由于 Nd 的原子半径较大,所以稳定元素我们选 Ti=0.5。 之 后 在 R2Fe17 Mx 型 化 合 物 中 , 我 们 选 用 了 ?xR=Nd,Er,Gd,Tb;M=Ti,Al,v 做 2:17 化合物,我们发现没有 2:17 相,可能是由于转速太快,或者稳定元素含量过多,或者用快淬方法根本作不出这个相。对于Er2Fe16 Al0 ,Er2Fe16Al1化合物,当稳定元素 Al=0.5 时,化合物是 2:17 .5 .5型.当稳定元素升高到1.0时化合物主要是α-Fe相.可见化合物需要较少的稳定元素.在稀土过渡族化合物中,几何因素即原子半径的大小对化合物的稳定性起着主要作用,稀土元素的原子半径和过渡族元素的原子半径之比必须满足一定的范围,化合物才能稳定.加入 Al 原子的目的是增加化合物的居里温度和各向异性,但肯定会减少化合物的饱和磁化强度,这只是我的构想,但由于条件限制没办法实现,对于Er2Fe16 Ti0 ,Er Fe16Ti1化合 .5 .5物,我们可以知道稳定元素为 0.5 和 1.0 时出现的都是 2:17 相.对于 57<WP=65>吉林大学物理学院研究生论文第 58 页 共 63 页Gd2Fe14 Ti2 ,Gd2Fe15 Ti1 化合物,我们可以知道稳定元素为 1.5 和 2.5 .5 .5 .5 .5时都出现了2:17相,这是由于Gd比Er的原子半径小,所以需要的稳定元素偏多.对于Gd2Fe16 V ,Gd2Fe16V1,Tb2Fe16 Ti0 ,Tb2Fe15 Ti1 化合物, .5 0.5 .5 .5 .5 .5我们也都得到了 2:17 相。