稀土化合物Dy-,3-x-Nd-,x-(Fe，Ni，V)-,29-的結(jié)構(gòu)與磁性研究.pdf

1、稀土過渡族金屬間化合物是具有廣泛研究價值的一類永磁材料。3∶29型化合物在較寬的溫度范圍內(nèi)具有非常優(yōu)異的磁性能，因此被看做一種非常有潛力的稀土永磁材料的可能性而受到廣泛關(guān)注。以往對R3(T，M)29化合物的研究主要集中在Fe，Co基化合物，從來沒有涉及到Ni元素方面的內(nèi)容，而且到目前為止還沒有含有Ni元素的3∶29化合物或者以Ni元素作為替代元素的相關(guān)報道。本文以X射線衍射(XRD)、振動樣品磁強(qiáng)計(VSM)和超導(dǎo)量子干涉儀(SQUID

2、)等測量等手段研究了Dy3Fe29-xVx(x=1.0，1.3，2.0，2.5，3.0，3.5)，Dy3Fe29-xNixV1.3(x=0.0，0.5，1.0，1.5，2.0)和Dy3-xNdxFe27.7V1.3(x=0.0，0.5，1.0，2.0，2.5)化合物的結(jié)構(gòu)和磁性。另外用同樣方法研究了Gd5Si4-xInx(x=0.0，0.5，0.8，1.2)化合物的磁熱效應(yīng)。
　　 Dy3Fe29-xVx(1≤x≤3.5)化合物

3、的室溫X射線衍射譜和熱磁曲線結(jié)果顯示，當(dāng)1.3≤x≤2.5時化合物均為Nd3(Fe，Ti)29型結(jié)構(gòu)，屬于A2/m空間群，其晶胞體積V隨著x的增加而略微變大。當(dāng)x≤1.0或x≥3.0時，化合物具有Th2Ni17型結(jié)構(gòu)(空間群為P63/mmc)。在室溫下所有3∶29相化合物都呈現(xiàn)面磁晶各向異性。M-B測量顯示，飽和磁化強(qiáng)度Ms和磁晶各向異性場Bα都隨V含量的增加而增加。經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)，隨V含量的增加，各向異性常數(shù)K1先減小后增大，K2則相反。

4、
　　 Dy3Fe29-xNixV1.3(0.0≤x≤2.0)化合物的X射線衍射譜和熱磁曲線結(jié)果表明，x≤1.5時化合物均為Nd3(Fe，Ti)29型結(jié)構(gòu)，屬于具有A2/m空間群的單斜晶系。晶格常數(shù)和晶胞體積都隨Ni含量的增加而略微變小。磁場取向樣品的X射線衍射譜表明，所有樣品在室溫下都呈現(xiàn)面磁晶各向異性。
　　 M-B測量結(jié)果表明，當(dāng)Ni含量x從0逐漸增加時，其飽和磁化強(qiáng)度Ms也逐漸增加，當(dāng)x=1.5時開始減小。x=0

5、.0-0.5時，同一個化合物在5 K至200 K時Ms逐漸增加，然后降低。而x=1.0-1.5樣品在5 K至293 K的溫度范圍內(nèi)Ms則一直增加。Ba在0.0≤x≤1.0時增加，1.0＜x≤1.5時則減小。K1在0.0≤x≤0.5時減小，0.5＜x≤1.5時增加，K2則相反。
　　 對Dy3-x NdxFe27.7V1.3(x=0.5，1.0，2.0，2.5)化合物在1273 K和1373 K兩種熱處理溫度下的成相情況的研究可以

6、給出如下結(jié)論：
　　 (1)要想得到Nd3(Fe，Ti)29型結(jié)構(gòu)，Dy3Fe27.7V1.3的退火溫度不得大于1373 K。
　　 (2)Nd替代量較少，重稀土含量較多時易成六角的Th2Ni17結(jié)構(gòu)。而Nd含量變高(x≥2)時則成菱形的Th2Zn17結(jié)構(gòu)。即重稀土的R2T17化合物為Th2Ni17結(jié)構(gòu)，輕稀土的R2T17化合物為Th2Zn17結(jié)構(gòu)。
　　 (3)Nd3Fe27.7V1.3的退火溫度至少在1373

7、 K以上才有可能得到Nd3(Fe，Ti)29型結(jié)構(gòu)。
　　 Gd5Si4-xInx(x=0.0，0.5，0.8，1.2)合金的室溫X射線衍射譜表明，Gd5Si4-xInx(x=0.0，0.5，0.8，1.2)合金的晶體結(jié)構(gòu)均為正交型Gd5Si4結(jié)構(gòu)，且三元合金中還含有少量的六角Gd5Si3(PDF卡號：24-1288)雜相。
　　 磁性及磁熱效應(yīng)研究結(jié)果表明，Gd5Si4-xInx化合物的居里溫度隨著In含量的增加呈逐漸