Heusler合金

摘要： 采用电弧熔炼和熔体快淬工艺,制备了Ni50Mn33In10Ga7 3~5 mm宽的金属条带。采用X-射线衍射,差示扫描量热分析和磁性测量对材料的相变和磁热效应进行了系统的分析。研究结果表明,该条带在室温下属于立方奥氏体相。随着温度的降低,样品首先经历了从顺磁性奥氏体到铁磁性奥氏体的二级相变,随后是铁磁性奥氏体到弱磁性马氏体的一阶转变。并且观察到马氏体结束温度随磁场的增加逐渐向低温偏移。此外,根据Maxwell方程,计算了样品在马氏体相变及奥氏体居里温度转变的磁熵变。在5T的磁场变化下,同时观察到−4.2 Jkg∙K的负熵变化和3.8 Jkg∙K的正熵变化。

摘要： 本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,系统研究了完全Heusler合金Cr_(2)ZrSb/Sc_(2)FeSn(100)异质结中六种界面CrCr-ScFe-T、ZrSb-ScSn-T、CrCr-ScSn-B、ZrSb-ScFe-B、CrCr-ScFe-V和ZrSb-ScSn-V的电磁特性及电子性质。结果表明,界面原子间的相互作用造成了界面间原子层的不均匀,导致界面层的力学失配率加大。与块体中的高自旋极化率相比,异质结的自旋极化率遭到不同程度的破坏。但是,ZrSb-ScFe-B界面保留了较高的自旋极化率值,通过Julliere模型预测该异质结在低温下隧道磁电阻值约为429.29%,在自旋电子学器件中具有潜在的应用前景。

摘要： 如今在Heusler合金中发现了众多适用于自旋电子学领域的半金属材料及自旋无隙半导体,与此同时也伴随发现了一系列不能简单归类为半金属或金属的材料.为了促进这些化合物在自旋电子学领域的应用,本文提出了一种关于Heusler合金中近半金属性质的评估标准,即当一种材料的带隙在费米能级附近0.30 eV或0.2个电子态以内,具有一定的磁矩且没有高的电导时,可以判定其为近半金属材料.这项标准能够帮助Heusler合金在自旋电子学领域得到更全面地应用,并举一些示例加以说明.

摘要： 本文通过第一原理计算,研究了 Ti2NiAl/MgO(100)异质结TiAl-O、TiNi-Mg、TiNi-O和TiAl-Mg这4种原子端面的界面结构、原子磁性、态密度和自旋极化.在平衡界面结构中,由于原子间相互作用力的存在,Ti-Mg(Ni-Mg)键的长度远大于Ti-O(Ni-O)键的长度.在所有端面中,原来块体出现的半金属间隙都遭受了界面态的不同程度破坏.在Ti2 NiAl/MgO(100)异质结中,TiNi-O界面检测到具有最大76％左右自旋极化率,根据Julliere模型预测Ti2NiAl/MgO(100)异质结在低温下的隧道磁电阻值(TMR)可以达到281％.

摘要： Ni-Mn基Heusler合金是一种新型的磁性功能材料。在磁场或者温度诱导下,该类合金可以发生热弹性马氏体相变或者磁场诱发的孪晶再取向,导致其在相变温度附近具有磁致应变,磁热,磁电阻等众多新颖的物理效应。本文主要讨论现阶段Ni-Mn基Heusler合金在磁致应变以及磁热效应方面的研究进展,研究整理了该现阶段该合金相关研究的现状及其存在的问题,相关研究结论可为Heusler合金的后续研究提供有益参考。

摘要： 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了Al掺杂对CoFeCrGa1-x Alx(x=0、0.25、0.5、0.75)合金电子结构、磁性、自旋零带隙半导体特性的影响.结果表明,随着Al掺杂浓度的增加,合金晶格常数减小,总磁矩符合Slater-Pauling规则.在整个研究范围内,CoFeCrGa1-x Alx(x=0、0.25、0.5、0.75)合金均为自旋零带隙半导体,随着x的增加,自旋向下能带中费米面从价带顶向导带方向移动,带隙宽度逐渐增加,当x=0.75时,费米面位于带隙中间,CoFeCrAl0.75 Ga0.25在系列合金中半金属稳定性最佳.此外,当受到一定程度四方形变时,CoFeCrAl0.75 Ga0.25仍能保持自旋零带隙半导体特性,有望应用于自旋电子器件.

摘要： 为了理解和丰富交换偏置现象,对富Mn型Heusler合金的磁性能和交换偏置效应及随其成分的演变规律进行了研究。利用电弧熔炼法制备Mn_(50)Ni_(50-x)Ga_(x)(x=14,10,6,2)系列合金,通过直流热磁曲线测试分析各组分合金在降温过程中出现的磁性团簇;然后利用低温下磁滞回线测试计算并研究不同Mn成分下合金的交换偏置效应及其演变规律。结果表明,这些团簇会在外场作用下逐渐冻结为铁磁团簇,其与反铁磁母相的相互钉扎进一步导致交换偏置的产生。其交换偏置效应在Mn50Ni40Ga10合金组分处达到了最大值H_(E)=4377.06 Oe。通过对不同Ga(或者Ni)成分下交换偏置效应规律的研究和分析,该工作将为富Mn相Heusler合金体系的磁性特点提供丰富的实验和理论支撑。

摘要： 采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了Al掺杂对CoFeCrGa_(1-x)Al_(x)(x=0、0.25、0.5、0.75)合金电子结构、磁性、自旋零带隙半导体特性的影响。结果表明,随着Al掺杂浓度的增加,合金晶格常数减小,总磁矩符合Slater-Pauling规则。在整个研究范围内,CoFeCrGa_(1-x)Al_(x)(x=0、0.25、0.5、0.75)合金均为自旋零带隙半导体,随着x的增加,自旋向下能带中费米面从价带顶向导带方向移动,带隙宽度逐渐增加,当x=0.75时,费米面位于带隙中间,CoFeCrAl0.75Ga0.25在系列合金中半金属稳定性最佳。此外,当受到一定程度四方形变时,CoFeCrAl0.75Ga0.25仍能保持自旋零带隙半导体特性,有望应用于自旋电子器件。

摘要： 通过第一性原理计算研究了Zn掺杂对典型磁性形状记忆合金Ni_(2)FeGa的电子结构、马氏体相变和磁性的影响.在Ni_(2)FeGa_(1-x)Zn_(x)(x=0,0.25,0.5,0.75,1)中,取代Ga的Zn原子更倾向于占据Heusler合金晶格的D位.计算表明Ni_(2)FeGa_(1-x)Zn_(x)合金马氏体和奥氏体相之间的能量差DEM随着Zn掺杂量的增加而不断增大,这有助于增加Ni_(2)FeGa_(1-x)Zn_(x)马氏体相的稳定性并提高马氏体相变温度TM,这一规律与材料态密度中的Jahn-Teller效应密切相关.与此同时,Zn的掺杂没有改变这些合金的磁结构,Ni_(2)FeGa_(1-x)Zn_(x)合金中Ni,Fe原子磁矩始终为铁磁性耦合.形成能Ef的计算表明,Zn掺杂会导致Ef略有增大,但在整个研究的范围内形成能Ef始终保持为负值.另外,Zn掺杂对Ni_(2)FeGa的Heusler L2_(1)相有稳定作用,有助于抑制面心结构L1_(2)相的产生.

摘要： 本文计算了Heusler合金Li_(2)AlGa和Li_(2)AlIn的晶格参数、体积模量、体积模量的一阶导数、电子能带结构、声子色散曲线和声子态密度,并与密度泛函理论中的广义梯度近似计算结果进行比较.计算的晶格参数与文献有很好的一致性.两个Heusler合金的电子能带结构表明它们是半金属结构.并利用声子色散曲线和声子密度图研究Heusler合金晶格动力学.Li_(2)AlGa和Li_(2)AlIn Heusler合金在基态呈现动力学稳定.

摘要： Heusler合金Ni-Mn-Ga由于其大磁感生应变和磁控形状记忆效应已经引起了人们的极大兴趣。然而，在之前尚无人研究它的磁熵变行为。本研究于2000年在多晶Ni51.5Mn22.7Ga25.8合金中观察到可观的正的磁熵变，0.9T下幅度为4.1J/kg K（198K）。于2001年在Ni52.6Mn23.1Ga24.3单晶样品中301K, 5T磁场下观察到18.0J/kgK的巨大磁熵变，幅度接近于Gd的2倍，并指出了巨大磁熵变来源于马氏结构相变。这类传统的Heusler合金虽然具有大的磁熵变，但是磁熵变往往集中在较窄的温区，限制了其应用。最新报导的具有高Mn 含量的变磁形状记忆合金中磁熵变温跨的大幅展宽使这类合金的磁制冷应用成为可能。笔者最新研究发现，相变过程的温度和磁滞后对制备工艺和组分敏感，微调组分可使滞后大幅降低，增强了这类材料的实用性。

摘要： Heusler合金Ni-Mn-Ga由于其大磁感生应变和磁控形状记忆效应已经引起了人们的极大兴趣。然而，在之前尚无人研究它的磁熵变行为。本研究于2000年在多晶Ni51.5Mn22.7Ga25.8合金中观察到可观的正的磁熵变，0.9T下幅度为4.1J/kg K（198K）。于2001年在Ni52.6Mn23.1Ga24.3单晶样品中301K, 5T磁场下观察到18.0J/kgK的巨大磁熵变，幅度接近于Gd的2倍，并指出了巨大磁熵变来源于马氏结构相变。这类传统的Heusler合金虽然具有大的磁熵变，但是磁熵变往往集中在较窄的温区，限制了其应用。最新报导的具有高Mn 含量的变磁形状记忆合金中磁熵变温跨的大幅展宽使这类合金的磁制冷应用成为可能。笔者最新研究发现，相变过程的温度和磁滞后对制备工艺和组分敏感，微调组分可使滞后大幅降低，增强了这类材料的实用性。

摘要： Heusler合金Ni-Mn-Ga由于其大磁感生应变和磁控形状记忆效应已经引起了人们的极大兴趣。然而，在之前尚无人研究它的磁熵变行为。本研究于2000年在多晶Ni51.5Mn22.7Ga25.8合金中观察到可观的正的磁熵变，0.9T下幅度为4.1J/kg K（198K）。于2001年在Ni52.6Mn23.1Ga24.3单晶样品中301K, 5T磁场下观察到18.0J/kgK的巨大磁熵变，幅度接近于Gd的2倍，并指出了巨大磁熵变来源于马氏结构相变。这类传统的Heusler合金虽然具有大的磁熵变，但是磁熵变往往集中在较窄的温区，限制了其应用。最新报导的具有高Mn 含量的变磁形状记忆合金中磁熵变温跨的大幅展宽使这类合金的磁制冷应用成为可能。笔者最新研究发现，相变过程的温度和磁滞后对制备工艺和组分敏感，微调组分可使滞后大幅降低，增强了这类材料的实用性。

摘要： Heusler合金Ni-Mn-Ga由于其大磁感生应变和磁控形状记忆效应已经引起了人们的极大兴趣。然而，在之前尚无人研究它的磁熵变行为。本研究于2000年在多晶Ni51.5Mn22.7Ga25.8合金中观察到可观的正的磁熵变，0.9T下幅度为4.1J/kg K（198K）。于2001年在Ni52.6Mn23.1Ga24.3单晶样品中301K, 5T磁场下观察到18.0J/kgK的巨大磁熵变，幅度接近于Gd的2倍，并指出了巨大磁熵变来源于马氏结构相变。这类传统的Heusler合金虽然具有大的磁熵变，但是磁熵变往往集中在较窄的温区，限制了其应用。最新报导的具有高Mn 含量的变磁形状记忆合金中磁熵变温跨的大幅展宽使这类合金的磁制冷应用成为可能。笔者最新研究发现，相变过程的温度和磁滞后对制备工艺和组分敏感，微调组分可使滞后大幅降低，增强了这类材料的实用性。

摘要： Heusler合金Ni-Mn-Ga由于其大磁感生应变和磁控形状记忆效应已经引起了人们的极大兴趣。然而，在之前尚无人研究它的磁熵变行为。本研究于2000年在多晶Ni51.5Mn22.7Ga25.8合金中观察到可观的正的磁熵变，0.9T下幅度为4.1J/kg K（198K）。于2001年在Ni52.6Mn23.1Ga24.3单晶样品中301K, 5T磁场下观察到18.0J/kgK的巨大磁熵变，幅度接近于Gd的2倍，并指出了巨大磁熵变来源于马氏结构相变。这类传统的Heusler合金虽然具有大的磁熵变，但是磁熵变往往集中在较窄的温区，限制了其应用。最新报导的具有高Mn 含量的变磁形状记忆合金中磁熵变温跨的大幅展宽使这类合金的磁制冷应用成为可能。笔者最新研究发现，相变过程的温度和磁滞后对制备工艺和组分敏感，微调组分可使滞后大幅降低，增强了这类材料的实用性。

摘要： 研究了热处理工艺条件对非化学计量比的NiMnGa合金的结构有序度的影响.结果表明:对于非化学计量NiMnGa合金,其结构有序化处理工艺宜选用900°C×4d+400°C×50h.

摘要： 研究了热处理工艺条件对非化学计量比的NiMnGa合金的结构有序度的影响.结果表明:对于非化学计量NiMnGa合金,其结构有序化处理工艺宜选用900°C×4d+400°C×50h.

摘要： 研究了热处理工艺条件对非化学计量比的NiMnGa合金的结构有序度的影响.结果表明:对于非化学计量NiMnGa合金,其结构有序化处理工艺宜选用900°C×4d+400°C×50h.

摘要： 研究了热处理工艺条件对非化学计量比的NiMnGa合金的结构有序度的影响.结果表明:对于非化学计量NiMnGa合金,其结构有序化处理工艺宜选用900°C×4d+400°C×50h.

摘要： 研究了热处理工艺条件对非化学计量比的NiMnGa合金的结构有序度的影响.结果表明:对于非化学计量NiMnGa合金,其结构有序化处理工艺宜选用900°C×4d+400°C×50h.

摘要： 一种提升钴基Heusler合金结构有序化的制备方法，包括以下步骤：样品基板清洗；低蒸汽压元素与钴基Heusler合金进行共溅射成膜；高真空退火处理。本发明提出了使用低蒸汽压元素掺杂后退火的方法来提高钴基Heusler合金薄膜材料的性能，使其具有高结晶度、低温有序化、高自旋极化率的优点。

摘要： 本发明提供一种实现磁场驱动变磁性逆马氏体相变的CoVGa基Heusler合金，其化学式Coa‑xFexVb‑15Ga15；其中，a+b＝100，50≤a≤52，48≤b≤50，1≤x≤6，a、b、x单组或组合表示原子百分比含量。合金具有高强度、高硬度、高耐腐蚀性、易于加工成型和温度(磁场)驱动变磁性逆马氏体相变的特性。合金可广泛用于磁存储器，固态制冷器件，磁驱动器，磁性敏感元件，热磁电转换等领域。

摘要： 本发明的目的是提供一种新型吸波材料及其制备方法，该种材料为纳米级Fe

摘要： 一种Heusler合金为插层的MnGa基垂直磁隧道结，包括：一衬底，是实现多层膜外延生长的基础；一缓冲层，其制作在衬底上，用于平滑衬底表面并减小晶格失配度；一下电极，其制作在缓冲层上，外延生长；一下插层，其制作在下电极上，外延生长；一势垒层，其制作在下插层上；一上插层，其制作在势垒层上，外延生长；一上电极，其制作在上插层上，外延生长；一覆盖层，其制作在上电极上，对下层结构起保护作用。本发明具有较高的隧穿磁电阻效应。

摘要： 一种具有半金属性的新Heusler合金FeCrAs与计算分析方法,发明了一种新半金属Heusler合金FeCrAs，并使用第一性原理计算软件CASTEP进行了自旋极化的密度泛函理论计算，确定了FeCrAs化合物在Half‑Heusler结构下的晶格常数；计算了各元素在其半金属性下起的作用，以及带隙的形成及其总磁矩，并进行了理论验证；给出了其保持半金属性质的晶格畸变范围，以确保其半金属性；在计算过程中，基于配合物的晶体场中的能级分裂理论确定了Fe原子在晶胞中的作用；经计算分析，Half‑Heusler相的FeCrAs化合物是一种新的Heusler合金。

摘要： 发明名称基于d带中心理论的Heusler合金铁磁交换机制与马氏体相变摘要为了研究Heusler合金Cu2−xCoxMn1+yAl1−y中Co和Mn原子的反铁磁耦合，我们的基本研究对象是只有一种磁性原子的Cu2MnAl和在富Mn条件下保持铁磁性的Co2MnAl。经过大量计算发现，由于Co原子高于Cu原子的d带中心，使Mn原子的反键态被推到费米能级以上，从而改变了Mn原子的d轨道电子排列，使原来的反铁磁Mn原子变成了铁磁性。基于这一理论，提出了一种通过对合金施加应力来调整晶格尺寸以改变Mn原子磁矩的方法，以达到与掺杂特殊原子相同的效果。此外，还推断母相铁磁性和马氏体相铁磁性与晶格尺寸变化引起的d带中心密切相关。

摘要： 本发明属于热电材料技术领域，提供了一种A位多构型熵half‑Heusler合金热电材料及其制备方法。本发明的热电材料的化学式为M1‑xZxCoSb；式中，M为Ti、Zr和Hf按照摩尔比1：1：1复配；Z为与M相邻族中的同一族中的至少两种元素；0.1≤x≤0.3。本发明的热电材料具备高的构型熵和化学复杂性，使得热电材料表现出严重的晶格畸变和无序性。同时，应力场和质量场的存在进一步增强了声子的散射，从而有效地降低了热电材料的晶格热导率，进而使得热电材料具备本征低热导率。此外，通过在A位掺杂临近族元素，产生施主掺杂或者受主掺杂的效果，从而增加载流子浓度，实现高电导率和优化功率因子的目标。

摘要： 一种提升钴基Heusler合金结构有序化的制备方法，包括以下步骤：样品基板清洗；低蒸汽压元素与钴基Heusler合金进行共溅射成膜；高真空退火处理。本发明提出了使用低蒸汽压元素掺杂后退火的方法来提高钴基Heusler合金薄膜材料的性能，使其具有高结晶度、低温有序化、高自旋极化率的优点。

摘要： 本发明提供一种实现磁场驱动变磁性逆马氏体相变的CoVGa基Heusler合金，其化学式Co

摘要： 本发明公开了一种获得准C1b结构Heusler合金NiMnAs单晶薄膜的方法，包括：通过分子束外延技术，在脱氧后的半绝缘GaAs衬底上高温生长用于平滑衬底表面的GaAs缓冲层；降低生长温度，在GaAs缓冲层上生长一超薄NiMnAs低温非晶层；对该超薄NiMnAs低温非晶层退火，在该超薄NiMnAs低温非晶层表面外延一层NiMnAs单晶薄膜；在NiMnAs单晶薄膜表面沉积一层GaAs薄膜，用于防止NiMnAs单晶薄膜氧化。利用本发明，实验上首次合成了具有准C1b结构的NiMnAs单晶薄膜，为相关的自旋电子器件研究提供了材料基础。