Ni 2 In型Mn(Co,Ni)Ge合金相变、负热膨胀性质以及无公度磁结构的中子衍射研究

发布时间：2023-12-10 09:43

　　具有Ni₂In型六角结构的MM’X体系合金具有丰富的磁性与晶体结构性质,并由此衍生出来负热膨胀效应、磁热效应、压磁效应、磁弹性效应等诸多物理效应,是目前多功能材料领域中研究的重点之一。本文以MM’X体系合金中的MnCoGe基合金与MnNiGe基合金为研究对象,在前人工作的基础上,采用中子衍射、X射线衍射、透射电镜和扫描电镜分析、磁性测量、应变测量等手段,深入研究了这两种合金的负热膨胀性质与特有的磁性和晶体结构。最终实现了对其负热膨胀性质的调控,并获得了超低热膨胀和巨大的负热膨胀性质;而且解析了MnFeNiGe合金中复杂的无公度磁结构。主要研究工作如下:1、对于MnCoGe基合金中的MnCoGe_0.99In_0.01组分,前人的研究表明其具有巨大负热膨胀效应。本论文通过高能球磨引入缺陷并改变颗粒尺寸,研究了颗粒尺寸对于材料负热膨胀行为的影响规律。高分辨透射电镜图像表明:随着颗粒尺寸的减小,样品中开始出现大量的非晶相,大块晶粒也逐渐破碎成充斥缺陷的微晶。对于颗粒尺寸为0.3¹?m的MnCoGe_0...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 负热膨胀研究概述
        1.1.1 负热膨胀材料及其研究发展
        1.1.2 晶体的晶格本征热膨胀
        1.1.3 晶格振动引起的负热膨胀
        1.1.4 相变引起的负热膨胀
    1.2 MM’X体系合金概述
        1.2.1 MM’X体系合金的晶体结构和磁性
        1.2.2 MM’X合金体系的马氏体相变
        1.2.3 MM’X合金体系的负热膨胀性质
    1.3 本课题研究的意义及内容
第2章 实验原理及测试方法
    2.1 样品制备
        2.1.1 铸态合金锭制备方法
        2.1.2 合金锭退火方式
        2.1.3 粉末样品的制备
    2.2 晶体结构及磁结构的表征
        2.2.1 中子衍射
        2.2.2 X射线衍射
        2.2.3 扫描电子显微镜分析
        2.2.4 透射电子显微镜分析
    2.3 物性测量
        2.3.1 磁性测量
        2.3.2 膨胀性质测量
第3章 MnCoGeIn合金：颗粒度调控相变、晶化度及负热膨胀性质研究
    3.1 研究思路
    3.2 实验方法
    3.3 实验结果和讨论
        3.3.1 不同颗粒尺寸样品的微观形貌
        3.3.2 粘结粉末样品的负热膨胀性质
        3.3.3 中子衍射估算晶化度
        3.3.4 不同颗粒尺寸样品的结构相变与磁相变
        3.3.5 颗粒度调控相变的机理分析
        3.3.6 不同颗粒尺寸样品的晶格热膨胀
        3.3.7 Grureisen定律计算晶格热膨胀
        3.3.8 非晶结构的热膨胀性质分析
        3.3.9 粘结粉末样品的力学性质
        3.3.10 结果讨论
    3.4 本章小结
第4章 MnFeNiGe合金：织构导致的巨大负热膨胀
    4.1 研究思路
    4.2 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 粉末样品的磁性质
        4.3.2 粘结样品的面内织构因子
        4.3.3 粘结样品的负热膨胀性质
        4.3.4 结果讨论
    4.4 本章小结
第5章 MnFeNiGe合金：无公度磁结构构建与中子衍射研究..
    5.1 研究思路
        5.1.1 无公度磁结构概述
        5.1.2 中子衍射确定磁结构
        5.1.3 正分MnNiGe合金磁结构
    5.2 实验方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 MnFeNiGe合金样品的磁相变
        5.3.2 中子衍射确定磁有序类型
        5.3.3 无公度磁结构的构建
        5.3.4 磁结构变化与晶格的关联
        5.3.5 结果讨论
    5.4 本章小结
第6章 结论
参考文献
个人简历及发表文章目录
致谢



本文编号：3872261