论文题目: ThMn12型稀土永磁材料的结构、磁性及反常热膨胀研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 粒子物理与原子核物理
作者: 薛艳杰
导师: 张焕乔,成之绪
关键词: 稀土铁金属间化合物,中子衍射,射线衍射,晶体结构,热膨胀反常
文献来源: 中国原子能科学研究院
发表年度: 2005
论文摘要: 利用x-射线衍射、中子衍射和磁测量的方法研究了具有ThMn12型结构化合物R（Fe,M）12及其氮化物和碳化物的结构及磁性。利用高温x-射线衍射、室温和77K中子衍射研究了R(FexM1-x)12（R=Y,Nd,Dy,M=Mo,x=1.5;R=Y,Nd,M=Si,x=2.0）的热膨胀反常,主要研究内容及结果如下: 1.采用电弧熔炼法制备了Nd1-xPrxFe10.5Mo1.5（x=0.0,0.1,0.2,0.3…,1.0）化合物,通过气-固相反应得到了相应的氮化物,X射线衍射结果表明,母合金及其氮化物具有很好的单相性,氮化以后,晶胞体积膨胀2.18-3.42%。在不同温度下进行氮化的氮化物,其磁晶各向异性场为100-130KOe;母合金的居里温度大约为460K,氮化后居里温度平均可达600k,提高了140K。氮化物的饱和磁化强度相对于母合金有了提高。用部分镨替代钕对磁性能的影响不大,但可以降低材料的价格,这对于产业化生产非常有利。 2.采用熔炼法制备了碳化物RFe12-xMoxCy（R=Nd,x=1.5,y=0.2,0.4;R=Nd,x=2,y=0.6;R=Y,Tb,Dy,x=1.5,y=0.3）。中子衍射Rietveld峰形精修结果表明Nd（Fe,Mo）12Cx（x=0.2,0.4,0.6）化合物的主相都是ThMn12型结构,碳原子只进入了点阵中的八面体2b间隙位置,但进入晶格中碳的含量都明显地低于名义成分中碳的含量,对于x=0.2和0.4的化合物,杂相α-Fe的比例随碳含量增加而增大;当把第三稳定元素钼的含量由1.5提高到2.0时,化合物中α-Fe相的含量明显地减少,但是晶胞2b间隙位置中C的含量仍然很低。NdFe10Mo2Cx（x=0,0.6）磁性测量结果表明进入间隙位置的碳原子对磁性能的影响与氮原子相同,能提高居里温度和饱和磁化强度,改变化合物的磁晶各向异性。对于单相性很好的RFe10.5Mo1.5C0.3（R=Y,Tb,Dy）化合物,绝大部分碳原子都进入了2b间隙晶位。提高样品单相性、抑制杂相的产生是提高间隙位置碳含量的关键。 3.高温X射线衍射表明,RFe10.5Mo1.5（R=Y,Nd,Dy）的晶胞参数c以及YFe10.5Mo1.5和DyFe10.5Mo1.5的晶胞参数a在居里温度以下热膨胀反常不明显,NdFe10.5Mo1.5的晶胞参数a在居里温度以下具有明显的热膨胀反常,在425K以上晶胞参数a随温度的降低而减小,在425k以下晶胞参数a随温度的降低而增大,NdFe10.5Mo1.5的热膨胀反常表现出明显的各向异性。中子衍射结果表明在77K时RFe10.5Mo1.5（R=Y,Nd,Dy）
论文目录:
摘要
Abstract
1.引言
1.1 永磁材料简介
1.2 永磁材料的研究发展综述
1.3 ThMn_(12)型化合物的结构和磁性
1.4 稀土-过渡族金属间化合物热膨胀反常现象简介
1.5 研究背景和选题依据
1.6 本工作的研究方案及创新点与不足
参考文献
2.相关理论简介
2.1 3d电子与4f电子的性质
2.2 铁磁性和分子场理论
2.3 自发磁化的交换作用理论
2.4 金属磁性的能带理论
2.5 磁致伸缩与热膨胀反常
参考文献
3.实验方法
3.1 样品制备
3.2 磁性测量
3.3 X射线衍射
3.4 中子粉末衍射
3.5 中子粉末衍射谱仪
3.6 Rietveld峰形精修
参考文献
4.Nd_(1-x)Pr_xFe_(10.5)Mo_(1.5)及其氮化物的结构和磁性
4.1 工作背景
4.2 Nd_(1-x)Pr_xFe_(10.5)Mo_(1.5)及氮化物的晶体结构
4.3 Nd_(1-x)Pr_xFe_(10.5)Mo_(1.5)及氮化物的磁性
4.4 小结
参考文献
5.R(Fe，Mo)_(12)C_x的结构及磁性
5.1 工作背景
5.2 R(Fe，Mo)_(12)C_x的结构及磁性
5.3 小结
参考文献
6.R(Fe，M)_(12)的热膨胀反常研究
6.1 工作背景
6.2 RFe_(10.5)Mo_(1.5)(R=Y，Nd，Dy)的热膨胀反常
6.3 RFe_(10)Si_2(R=Y，Nd)的热膨胀反常
6.4 分析与讨论
6.5 小结
参考文献
7.结论
博士期间发表的文章目录
致谢
发布时间: 2005-12-05
参考文献
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