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PZT铁电陶瓷力电耦合的三维相场模拟

金属学报 2008年第8期44卷 927-932页

作者：刘苹莉马星桥褚武扬乔利杰北京科技大学腐蚀与防护中心环境断裂实验室北京100083 北京科技大学应用物理系北京100083

利用三维相场理论模拟了铁电材料的自发极化、电滞回线以及力电耦合对畴变的影响.结果表明,外场下的畴变是通过新畴形核及畴壁移动所引起的长大实现的.逐渐改变外场时,在矫顽场附近各类电畴均发生90°畴变,从而导致极化强度突变.沿垂直... 详细信息

利用三维相场理论模拟了铁电材料的自发极化、电滞回线以及力电耦合对畴变的影响.结果表明,外场下的畴变是通过新畴形核及畴壁移动所引起的长大实现的.逐渐改变外场时,在矫顽场附近各类电畴均发生90°畴变,从而导致极化强度突变.沿垂直电场方向加拉、压应变能阻止或促进沿电场方向的畴变.

关键词：铁电材料力电耦合三维相场模拟畴变

Ni_(54)Fe_(19)Ga-(27)单晶的形状记忆和超弹性

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物理学报 2012年第2期61卷 494-498页

作者：柳祝红马星桥北京科技大学物理系北京100083

本文研究了单晶Ni_(54)Fe_(19)Ga_(27)不同方向的形状记忆效应、超弹性和磁性.研究发现,单晶样品具有良好的双向形状记忆效应.不同晶体学方向的相变应变随着热循环次数的变化而改变.在外应力作用下,通过应力诱发马氏体相变,样品在[001],... 详细信息

本文研究了单晶Ni_(54)Fe_(19)Ga_(27)不同方向的形状记忆效应、超弹性和磁性.研究发现,单晶样品具有良好的双向形状记忆效应.不同晶体学方向的相变应变随着热循环次数的变化而改变.在外应力作用下,通过应力诱发马氏体相变,样品在[001],[10],[111]方向分别产生了3.3%,2%和3%的可回复应变平台.磁性测量结果表明马氏体的磁晶各向异性能约为4.8×10~5erg/cm^3,远远小于变体孪生所需机械应力能,因此磁场的作用是使磁矩发生转动而不是使孪晶界移动,成功揭示了不能在NiFeGa中获得大磁感生应变的物理根源.

关键词：磁性形状记忆合金 NiFeGa单晶形状记忆效应超弹性

Cu掺杂对Ni-Fe-Ga合金结构和相变的影响

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材料导报 2016年第24期30卷 21-24页

作者：刘红艳李歌天马星桥北京科技大学物理系北京100083

系统研究了Ni_(55-x)Cu_xFe_(18)Ga_(27)熔炼和甩带样品的结构和相变。研究结果表明:对于熔炼Ni_(55-x)Cu_xFe_(18)Ga_(27)(x=0,2.5,3.2,3.5,4,7,10,11,14,16),随着Cu含量的增加,马氏体相变温度由292K逐渐降低至125K。Cu替代Ni引起过渡金属近邻原子间相互交换作用的增强,导致居里温度除个别偏离外均随Cu含量增加而升高。这一特点表明,该类合金在高温处仍具有铁磁性。对于甩带Ni55-xCuxFe18Ga27(x=1,2,3,4),X射线衍射谱表明样品为纯的L21结构且晶格常数逐渐增大,克服了熔炼样品伴有γ相的缺点。甩带样品晶格常数增大导致过渡金属中3d电子之间d-d轨道交换相互作用减弱,引起马氏体相变温度降低。

关键词： Ni-Fe-Ga 结构转变马氏体相变磁性转变

铌对纳米晶Nd_2Fe_(14)B合金组织结构与磁性能的影响

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粉末冶金技术 2008年第5期26卷 336-340页

作者：隋延力马星桥焦旭包小倩周寿增北京科技大学新金属材料国家重点实验室北京100083 北京科技大学物理系北京100083

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了单相Nd2Fe14B纳米晶合金。研究了添加Nb对Nd12.3Fe81.7-xNbxB6.0(x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0)系列合金的微观组织、磁性能和晶化行为的影响规律。结果表明:添加Nb可提高晶化温度并稳定非晶相;在退火晶... 详细信息

采用熔体快淬及晶化退火工艺制备了单相Nd2Fe14B纳米晶合金。研究了添加Nb对Nd12.3Fe81.7-xNbxB6.0(x=0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0)系列合金的微观组织、磁性能和晶化行为的影响规律。结果表明:添加Nb可提高晶化温度并稳定非晶相;在退火晶化过程中,加入Nb后形成的析出相可以抑制晶粒长大,使晶粒细化且分布均匀,进而提高了材料的综合磁性能。通过对系列合金磁性能分析可知:Nd12.3Fe81.2Nb0.5B6.0合金在600℃退火处理10min后的磁性能最佳,磁能积(BH)m=141.13kJ.m-3,矫顽力Hci=867.95kA.m-1,剩磁Jr=1.02T。

关键词： Nd2Fe14B纳米晶合金显微结构快淬晶化

Heusler合金Mn50–xCrxNi42Sn8的相变、磁性与交换偏置效应

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物理学报 2020年第5期69卷 244-250页

作者： Algethami Obaidallah A 李歌天柳祝红马星桥北京科技大学物理系

研究了Mn50–xCrxNi42Sn8 (x=0, 0.4, 0.6, 0.8)多晶样品的相变、磁性和交换偏置效应.结果表明,该系列合金在室温下都具有非调制的四方马氏体结构.马氏体逆相变温度随Cr含量增加而逐渐降低. 20 k Oe磁场下的M-T曲线表明,该系列合金的磁... 详细信息

研究了Mn50–xCrxNi42Sn8 (x=0, 0.4, 0.6, 0.8)多晶样品的相变、磁性和交换偏置效应.结果表明,该系列合金在室温下都具有非调制的四方马氏体结构.马氏体逆相变温度随Cr含量增加而逐渐降低. 20 k Oe磁场下的M-T曲线表明,该系列合金的磁性比较弱.两相之间的磁性差最大为△M=7.61 emu/g.磁性的变化主要与Mn-Mn间距的变化以及Ni(A位)-Mn(D位)间杂化作用的强弱有关.在低温下,马氏体相的磁性随着Cr含量增加而增强.在500 Oe的外加磁场作用下,从室温冷却到5 K,在Mn50Ni42Sn8合金中观察到高达2624 Oe的交换偏置场.随着Cr含量的增加,交换偏置场逐渐减小.当Cr含量x=0.8时,随着冷却场的增加, 5 K时的交换偏置场先迅速增加然后逐渐减小.当冷却场为500 Oe时,交换偏置场最大.这主要归因于自旋玻璃态与反铁磁性区域的界面交换耦合作用的变化.

关键词：马氏体相变交换偏置效应 Heusler合金

Ga含量对Mn_(2-x)NiGa_(1+x)结构和磁性的影响

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物理学报 2016年第4期65卷 323-329页

作者：刘红艳柳祝红李歌天马星桥北京科技大学物理系北京100083

系统研究了铁磁性形状记忆合金Mn_(2-x)NiGa_(1+x)的结构、磁性和有序化转变.研究表明:随着Ga含量的增加,Mn_(2-x)NiGa_(1+x)的母相结构由Hg_2CuTi型逐渐转变到Cu_2MnAl型Heusler结构.母相的晶格常数先增加后降低,当x=0.3时达到最大值.0... 详细信息

系统研究了铁磁性形状记忆合金Mn_(2-x)NiGa_(1+x)的结构、磁性和有序化转变.研究表明:随着Ga含量的增加,Mn_(2-x)NiGa_(1+x)的母相结构由Hg_2CuTi型逐渐转变到Cu_2MnAl型Heusler结构.母相的晶格常数先增加后降低,当x=0.3时达到最大值.0.3 x 0.8时,材料除呈现Heusler结构的主相之外,还出现了Ni_2In型六角相.过渡金属中3d电子之间交换相互作用的减弱,导致Mn_(2-x)NiGa_(1+x)主相的居里温度由Mn_2NiGa的590 K逐渐降低至Ga_2MnNi的220 K左右;当x=0.6—0.8时,Ni_2In型六角相的居里温度与主相的居里温度出现分离.Ga对Mn的替代引起合金中原子间耦合作用的变化,导致低温下Mn_(2-x)NiGa_(1+x)的饱和磁化强度先增加后降低,即x 0.4时呈上升趋势,x>0.4时急剧下降.差热分析结果显示,随着x从0增加到1,样品熔化温度逐渐降低,B2相到Heusler相的转变温度先降低后增加.

关键词：铁磁形状记忆合金结构转变磁性 MnNiGa

Co_(2)MnSi_(1-x)Z_(x)(Z=B,P,As)Heusler合金的磁性和电子结构的第一性原理计算

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功能材料 2023年第2期54卷 2123-2128页

作者：李歌天夏中昊马星桥北京科技大学数理学院北京100083

通过第一性原理计算研究了Co_(2)MnSi_(1-x)Z_(x)(Z=B,P,As)Heusler合金的能带结构和自旋极化,同时也证明了具有不同价电子的其他元素Z对Si的取代可以控制费米能级在带隙中的移动。与此同时,随着同种Z元素浓度的变化,晶格参数具有接近... 详细信息

通过第一性原理计算研究了Co_(2)MnSi_(1-x)Z_(x)(Z=B,P,As)Heusler合金的能带结构和自旋极化,同时也证明了具有不同价电子的其他元素Z对Si的取代可以控制费米能级在带隙中的移动。与此同时,随着同种Z元素浓度的变化,晶格参数具有接近线性变化的特征,并且这些合金的能带结构具有相似的特点。不同合金的磁矩随价电子数呈线性变化趋势,符合Slater-Pauling行为。由计算结果可知,当x=0.125左右,Co_(2)MnSi_(1-x)P_(x)和Co_(2)MnSi_(1-x)As_(x)合金具有较好的电子性质和较高的自旋极化。

关键词：第一性原理计算 Heusler合金电子结构磁性

热处理与Mn掺杂对Fe_(2)Cr_(1-x)MnxGa合金相变、磁性的影响

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功能材料 2023年第11期54卷 11010-11014,11049页

作者：李歌天夏中昊彭璐马星桥北京科技大学物理系北京100083

通过对熔炼的Fe_(2)Cr_(1-x)MnxGa样品在不同温度下进行热处理来研究其对合金结构、磁性的影响。结果发现Fe_(2)Cr_(1-x)MnxGa的结构和磁性对热处理非常敏感,且存在一定程度的无序,制备的样品结构随不同条件的热处理发生变化,而结构的... 详细信息

通过对熔炼的Fe_(2)Cr_(1-x)MnxGa样品在不同温度下进行热处理来研究其对合金结构、磁性的影响。结果发现Fe_(2)Cr_(1-x)MnxGa的结构和磁性对热处理非常敏感,且存在一定程度的无序,制备的样品结构随不同条件的热处理发生变化,而结构的变化会进而影响合金的磁性行为。磁化强度会随着退火温度的增加而增加,说明通过热处理,样品的有序度得到提高。而随着Mn含量的掺杂,样品的磁化强度在降低,是由于掺杂的Mn原子使得Fe-Mn自旋磁矩反平行排列造成的。

关键词： Heusler合金结构磁性热处理

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用热激发电流法研究金刚石薄膜中的陷阱

北京科技大学学报 1996年第2期18卷 145-149页

作者：崔聪悟王建军马星桥伍瑜中国科学院高能物理研究所同步辐射室北京科技大学材料科学与工程系北京科技大学物理系

对微波等离子体化学气相沉积（ＭＰＣＶＤ）的硅衬底金刚石薄膜，做了在液氮温区注入载流子，升温测其电流－温度关系的实验．观察到ａｓ－ｇｒｏｗｎ样品有明显的热激发电流峰．重复实验时，峰基本消失．经氢等离子体在～９００℃处理... 详细信息

对微波等离子体化学气相沉积（ＭＰＣＶＤ）的硅衬底金刚石薄膜，做了在液氮温区注入载流子，升温测其电流－温度关系的实验．观察到ａｓ－ｇｒｏｗｎ样品有明显的热激发电流峰．重复实验时，峰基本消失．经氢等离子体在～９００℃处理２．５ｈ后，再重复实验，该峰又出现．推断热激发电流峰是由硅衬底金刚石薄膜内氢致陷阱中的载流子撤空引起的．这些能级在金刚石禁带中的陷阱是可以通过适当热处理消除的．

关键词：缺陷热激发电流金刚石薄膜