《基於磁相變機制的過渡金屬合金磁致應變效應研究》是依託南京大學，由王敦輝擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於磁相變機制的過渡金屬合金磁致應變效應研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：王敦輝
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
磁致應變材料因在工業和軍事上的套用而成為一種重要的磁性功能材料。有些磁相變合金在相變時伴隨著晶格常數的突變，有望成為一類新型磁致應變材料。從實際套用出發，該領域的研究中還存在著以下問題（1）相變溫度不在室溫附近；（2）驅動相變所需磁場較大；（3）樣品的晶體取向度不高；（4）部分樣品的脆性較大。本項目將開展過渡金屬磁相變合金CoMnSi和CoMnGe的磁致應變研究。通過元素替換和增加相變前後磁化強度差值等方法來調節相變溫度和降低臨界磁場。採用強磁場下退火和金屬顆粒與樹脂混溶後磁場取向的方法來製備高取向度樣品。在此基礎上開展最佳化磁相變合金磁致應變性能的研究，為探索新型磁致伸縮機制和拓寬磁相變合金套用領域提供理論和實驗證據。
結題摘要
磁致應變材料是一類重要的磁性功能材料，在工業和軍事上有著廣泛的套用。本項目中，我們基於磁相變合金，利用磁場驅動的磁彈相變或磁結構相變獲得了室溫下的巨磁致應變效應。主要研究成果包括：（1）利用強磁場凝固的方法獲得了有織構且緻密度高的MnCoSi基合金，通過Si缺位的方法，降低了相變臨界場，調節了三相點，獲得了室溫下可回復的巨磁致伸縮效應；（2）為了進一步降低驅動相變的磁場，我們通過強磁場凝固的方法製備了Fe取代Mn或Mn缺位的MnCoSi合金，研究結果表明，這些合金的相變驅動臨界場大幅降低。對於Mn0.88CoSi合金，在1T的磁場和300K時，其最大磁致伸縮可達1230ppm；（3）在MnCoGe合金中，我們通過Mn缺位的方法將磁結構相變溫度調節到室溫附近。利用磁場下粘接取向的方法獲得了有織構的Mn0.965CoGe合金，在室溫附近觀察到了大磁致應變效應。這些研究成果為探索新型磁致伸縮機制和拓寬磁相變合金套用領域提供了重要的理論和實驗證據。
