铁磁应变玻璃及其物理特性

摘要

铁磁应变玻璃是近年来在掺杂缺陷的Ni-Mn-Ga, Fe-Pd和Fe-Ni-Cr等铁磁马氏体合金体系中发现的新玻璃现象,其本质是短程晶格应变有序和长程磁有序共存的冻结态.铁磁应变玻璃的基本结构单元是磁性纳米马氏体畴,具有转动能垒小的特点;它们在母相基体中缓慢生长、跨越很宽温区,且母相基体和纳米畴的模量随温度呈现相反的变化趋势,这些特性可导致低场驱动大磁致伸缩效应和Elinvar效应,在微型驱动传感器和精密机械中有重要应用价值.本文主要介绍了铁磁应变玻璃的宏观物理性质、微观结构特征以及功能特性;通过Ni-X-Mn-Ga(X=Co, Fe)体系的相图,阐明了铁磁应变玻璃的形成过程,以及它与马氏体相、预马氏体相的关系.此外,本文还介绍了在铁磁马氏体/铁磁应变玻璃相界区出现的奇异相变行为——铁磁应变玻璃的自发马氏体相变.基于铁磁应变玻璃的材料设计,有望为磁性材料的性能突破和功能开发带来新机遇.