论文部分内容阅读
本文采用电弧炉熔炼、急冷甩带以及提拉法单晶生长的方法制备了系列铁磁性形状记忆合金。利用X射线衍射仪和透射电子显微镜对材料的结构进行了表征。通过磁性测量、电性测量以及机械性质测量等多种手段研究了相关的物理性质，获得了以下实验结果：
制备了组分为Ni50Mn25-xFexGa25(x=0～25)的系列样品。X射线衍射实验结果表明，当Fe取代Mn的含量x≤15时，用熔炼和甩带的方法均能合成高度有序的具有L21结构的Heusler相。而当x＞15时，只有采用甩带急冷的方法才能获得纯L21结构的化合物。当x=25时，即用Fe完全取代Ni2MnGa中的Mn时，采用甩带的方法合成了一种全新的兼有铁磁性和热弹性马氏体相变的Heusler合金Ni2FeGa。
利用第一性原理计算，揭示只有采用快速冷却的方法才能制备高有序度Heusler合金Ni2FeGa这一现象的物理本质。通过计算Ni2FeGa母相和马氏体相的电子结构和磁性，指出相变是由Jahn-Teller效应引起的。
系统研究了远离Heusler相成份配比的单晶Ni54Fe19Ga27的各向异性超弹性。
在Ni-Mn-Fe-Ga甩带样品中发现了高达9％的负磁电阻，而且磁电阻在马氏体相变过程中出现一个最大值。分析指出该材料的大磁电阻是由于甩带过程中形成的Mn原子的团簇引起的；同时分析了NiMnFeGa单晶中产生磁电阻各向异性的机制。
原位观察了新型磁性形状记忆合金Ni-Co-Al的马氏体相变和高温相分解。指出：升温时，Ni-Co-Al合金在673K-973K之间发生了相分解。同时分析了相分解对磁性和马氏体相变的影响。