哈斯勒合金Ni-Mn-Ga与Ni-Mn-Sn的相变与磁特性研究
哈斯勒合金Ni-Mn-X(Ga，Sn)由于在马氏体相变过程以及马氏体状态下表现出丰富而奇特的物理现象及其潜在的应用前景近年来备受人们的关注。本论文以这两种合金作为研究对象，对合金的马氏体相变热力学问题、反磁热效应以及交换偏置行为进行了深入地分析和探讨。全文共分五章，主要内容如下：
第一章，综述了哈斯勒合金Ni-Mn-X(Ga，Sn)的物理性质和研究进展，包括该类合金体系的晶体结构、磁性起源、马氏体相变及其所导致的奇特物理现象。
第二章，叙述了与本论文工作相关的主要实验方法和理论基础，包括样品制备、结构分析、物性测量、相界面摩擦的本质及理论模型。
第三章，通过交流磁化测量手段分析了Ni51.5Mn24Ga24.5单晶样品与Ni47.5Mn27.5Ga25多晶样品的马氏体相变温度和热滞后温度，并基于相界摩擦理论计算了样品在无外加负载情况下马氏体相变过程中相界摩擦所产生的能耗(Fr)。此外，还利用该理论计算了在外加磁场下，Ni51.5Mn24Ga24.5单晶样品在马氏体相变过程中相界摩擦所产生的能耗(FHr)。结果表明，相界摩擦理论较好地解释了Ni-Mn-Ga合金在马氏体相变过程中的热力学问题。
第四章，系统地研究了哈斯勒合金Ni50Mn25+xSn25-x(x=11，12)的马氏体相变和磁热性质。结果表明，与样品在奥氏体相的磁性不同，由于在马氏体相中反铁磁交换作用的增强，导致铁磁和反铁磁在马氏体状态下共存。此外，还通过Maxwell方程，研究了两样品在不同磁场变化下马氏体相变温度附近的反磁热性质，并阐明了该系列合金产生人的正磁熵变(△SM)不仅与其在降温过程中发生马氏体相变所导致的磁跃变(△M)有关，而且与发生马氏体相变所经历的温度区间有密切的联系。
第五章，通过测量场冷(FC)状态下哈斯勒合金Ni50Mn25+xSn25-x(x=11，12)的磁滞回线，观察到了明显的交换偏置现象，且样品的交换偏置场和矫顽力强烈依赖于温度的变化，该结果表明样品内部的铁磁磁畴具有单向各向异性。此外，还探索了冷却场(HFC)对Ni50Mn36Sn14样品交换偏置行为的影响，发现随着HFC的增加，样品的交换偏置场先增大后减小，并在HFC=0.5 kOe时出现最大值。我们将这种行为解释为，当HFC<0.5 kOe时，样品中的反铁磁团簇与HFC的相互作用起主导作用；然而当HFC>0.5 kOe时，伴随前者作用的减弱，在样品中占据主导地位的是铁磁团簇与HFC之间的交换耦合。
哈斯勒合金;马氏体相变;相界摩擦;反磁热效应;交换偏置;热力学分析
上海大学
硕士
凝聚态物理
敬超
2008
中文
TG139.6
67
2009-02-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）