《Fe基Heusler合金層間/層內原子有序化與磁性的關聯性研究》是依託北京工業大學，由張紅國擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Fe基Heusler合金層間/層內原子有序化與磁性的關聯性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張紅國
- 依託單位：北京工業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本申請項目針對一些Fe基Heusler合金中原子有序化行為不符合電子成鍵作用規律的現象，提出將磁性作為新的自由度加以考慮。並以Fe2CrGa合金為基礎，研究原子層間/層內有序化與磁性關聯的機理。揭示在成鍵作用和磁性共同作用下，Fe2CrGa及類似體系的晶體結構，磁結構，電子結構，相穩定性及其他物性所受的影響。以此規律為指導，項目將進一步通過設計原子有序狀態來提高Fe基Heusler合金的磁性以及激活其中可能存在的結構相變。
結題摘要
為了解釋鐵基Heusler合金中的有序化行為並闡明磁性作用在原子有序化過程中所扮演的角色，本項目針對若干具有亞穩有序結構的Heusler合金體系進行了研究。通過系統描述其晶體結構、電子結構、磁結構、原子有序態、自旋極化強度、共價鍵強度、有序化溫度等方面的特徵，初步建立了Fe2CrGa及Fe2CrAl等Fe基Heusler合金中原子有序化過程與磁性的關在線上理。在這些體系中，由於具有適當的元素種類，使得磁性元素的自旋極化和主族元素的共價作用處於較為平衡的狀態。它們之間的競爭給價電子帶來了較豐富的亞穩態結構。這些亞穩結構可以通過不同的製備和處理條件進行調製，從而獲得不同的原子有序狀態和磁性能。在此基礎上，我們在Fe2CrGa 及Fe2CrAl等Fe基Heusler合金中通過球磨、快淬及熱處理等手段，將材料的有序態調整到理論預測的高磁性狀態中，使得相應材料的磁性能比普通有序態提高了50%以上。此外，將磁性引入有序化調製的思路套用到如Mn2CrZ 等其它Heusler合金中，通過對不同磁性基態的合金進行比較，發現其相穩定性與磁性之間也存在一定聯繫，進一步拓寬了磁性在材料結構中的作用範圍。 本項目的研究對我們理解合金體系有序化和相穩定性機理，進行材料設計，發掘新材料等提供了重要參考。
