Mn_(2)NiSn掺杂Ni、Co体系的结构与磁性研究

作     者：李歌天 张强强 柳祝红 LI Ge-Tian;ZHANG Qiang-Qiang;LIU Zhu-Hong

作者机构：北京科技大学物理系北京100083 

出 版 物：《原子与分子物理学报》 (Journal of Atomic and Molecular Physics)

年 卷 期：2021年第38卷第5期

页      面：149-156页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(11774026) 

主　　题：Heusler合金 原子占位 磁交换作用 

摘      要：本文通过在Heusler合金Mn_(2)NiSn中掺杂Ni、Co元素对其结构与磁性交换作用变化进行了研究.结果表明,在Mn_(2-x)Ni_(1+x)Sn体系中,随着Ni逐渐替代Mn,合金结构会由立方XA逐渐向L21结构转变.由于Ni原子相对于Mn原子具有较小的原子半径,Ni2MnSn相对于Mn_(2)NiSn体积大概收缩1.2%.Mn含量的减少使得最近邻的Mn(A)-Mn(B)间反铁磁交换作用减弱,导致居里温度由x=0时的519 K接近线性的降低到x=1时的340 K.当用Co元素替换部分Mn元素时,即Mn_(2-y)Co_(y)NiSn中,复杂的原子占位使得Mn(A)-Mn(B)交换作用降低的同时伴随着Co-Mn之间铁磁交换作用的增强,两者交换作用的竞争导致居里温度先降低后升高,临界点出现在y=0.3处.在Mn_(2)Ni_(1-z)Co_(z)Sn体系中,当Co替代部分Ni时,由于Ni-Mn之间的交换作用小于Co-Mn之间的交换作用,交换作用的增强导致居里温度随着Co含量的增加逐渐升高.室温下的饱和磁化强度也随着掺杂量的增大逐渐增大.