《Mn2基新型鐵磁形狀記憶合金磁驅馬氏體相變行為的研究》是依託山東大學，由於淑雲擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Mn2基新型鐵磁形狀記憶合金磁驅馬氏體相變行為的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於淑雲
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
磁場驅動馬氏體相變特性的發現使鐵磁形狀記憶合金成為近幾年磁性材料領域研究的熱點之一。本課題提出了將具有此特性的Ni2MnIn(Sn)材料發展為Mn2NiIn(Sn)新材料的新思路。一方面精細調整成分，探索存在馬氏體相變的組分，研究成分變化對馬氏體相變和磁性轉變的影響規律和機制，開發出既具有傳統的形狀記憶效應，又具有磁電阻、磁熵等新的套用前景的Mn2基新材料。另一方面，通過摻雜第四組元，改善和提高材料的套用特性。結合第一性原理計算，細緻研究成分和原子占位影響各種物性的物理本質。已知這類材料的性質對組分及製備條件十分敏感，本項目將通過改變製備條件，最佳化處理工藝，通過溫度、應力、磁場等外界條件的相互耦合，確定獲得優異的具有磁驅相變特性的材料製備準則。並結合鐵磁學和馬氏體相變理論，揭示各種實驗現象的微觀機制，為新型鐵磁形狀記憶合金的開發及套用提供一定指導。
結題摘要
掌握了獲得結構單一、原子高有序的Mn2Ni1+xSn1-x (In, Sb)材料的製備方法和處理條件，獲得了其存在馬氏體相變的組分變化規律，對該系列材料的磁性進行了詳細而系統的分析和研究。在正分的該類材料中沒有發現他人第一性原理計算預言的形狀記憶行為。Mn原子的磁矩也與他人計算結果不一致，而與超精細場實驗結果符合得比較好。說明對於該類材料的第一性原理計算還有待進一步完善。另一方面，在第四組元摻雜方面獲得了很多優異的性質。在NiMnIn:Fe的特定成分中獲得了磁場誘發馬氏體相變的特性，並對Fe摻雜引起的磁交換作用變化的物理機制進行了詳細研究。在NiMnIn:Sb材料中不加預應力獲得了高達1.7%的磁致應變，這是該類多晶材料中目前已報導的最大應變。在NiMnIn:Ga中獲得了該系列材料存在馬氏體相變的臨界晶格，為在該材料中開發新的形狀記憶合金提供了一定實驗指導。此外，首次在低Mn含量的Ni2+xMnIn1-x合金中發現了形狀記憶效應，並且伴隨著馬氏體相變有明顯的變磁性轉變以及電阻變化。同時該類材料的相變熱滯很小，對於開發磁製冷、磁電阻等極具套用價值的特性有廣泛的套用前景。
