新型稀土超磁致伸缩材料的合成与物性研究

摘要

稀土磁致伸缩材料自上世纪七十年代开始发展以来,一直备受关注。它具有良好的电磁能与机械能或声能相互转换功能。本文通过电弧熔炼的方法制备了一系列不同成分的稀土磁致伸缩材料,采用X射线衍射仪,磁电综合参数测量系统以及振动样品磁强计分别对材料的晶体结构、磁致伸缩性能及磁学性质进行了研究。
　　利用电弧炉熔炼合成了Tb0.27Dy0.73Fe1.9-xBix(x=0,0.05,0.1,0.15,0.2)系列合金,研究发现Bi含量x≤0.1时,合金形成单一的立方Laves结构；当x>0.1时,合金中出现第二相Tb( Dy)Fe3相。而且随着Bi含量的增加,合金的磁致伸缩值逐渐减小。
　　对Tb1-x CexFe3和Tb 1-x PrxFe3系列合金的研究发现,当Ce和Pr的含量均小于0.3时,合金形成具有斜方六面体的PuNi3结构,然而掺杂量大于0.3时,合金中出现大量的CeFe7和Pr2Fe7杂相,同时Ce和Pr的掺入降低了合金的磁致伸缩性能。
　　最后我们对Ce0.5Pr0.5Fe2Bx(x=0,0.05,0.1,0.15)和Ce0.5Pr0.5Fe2-xBx(x=0,0.05,0.1,0.15, 0.2)系列合金进行了研究,发现B的含量小于0.1时,两种合金都形成了具有MgCu2型的立方Laves结构。随着B掺入量的增加,合金的第二相逐渐增加,同时也增加了合金的磁晶各向异性,导致磁致伸缩性能下降。
　　采用溶胶凝胶法和固相反应法合成了Sr2FeReO6以及Sr2FeRe1-xCe(Pr)xO6氧化物。研究结果表明,利用溶胶凝胶法和固相反应法在1200℃烧结后均能得到单一结构的双钙钛矿氧化物Sr2FeReO6,但其室温磁化强度为1.4emu/g。对Sr2FeRe1-xCe(Pr)xO6系列氧化物的研究结果表明,Ce的替代无法合成单相钙钛矿结构,少量的Pr替代不影响材料结构,但是室温磁性明显降低。

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第一章 绪论

1. 1磁致伸缩材料的发展历史及现状

1. 2 磁致伸缩材料的理论研究

1. 3 稀土超磁致伸缩材料的特性及应用

1. 4 双钙钛矿型氧化物的结构及特点

1. 5本文研究的内容及意义

第二章 实验方法及原理

2. 1 样品的制备

2.2 实验设备和测量方法

第三章 Tb0.27Dy0.73Fe1.9-x Bix合金的结构与磁性能

3. 1 引言

3. 2 实验方法

3. 3实验结果与分析

3. 4 小结

第四章 Tb1-x(Ce,Pr)xFe3合金结构与磁性能

4. 1 引言

4. 2 实验方法

4. 3 实验结果与分析

4. 4 总结

第五章 B掺杂铈镨合金的结构与磁性能研究

5. 1 引言

5. 2 实验方法

5. 3 实验结果与分析

5. 4 小结

第六章 双钙钛矿氧化物的合成与磁性能研究

6. 1 引言

6. 2 实验方法

6. 3 实验结果与分析

6. 4 小结

第七章 结 论

参考文献

致谢