（Mn，F(xiàn)e）-,2-（P，Si，Ge）化合物的磁性和磁熱效應(yīng).pdf

1、過渡金屬基Fe<,2>P型MnFeP<,1-x>As<,x>化合物具有巨磁熱效應(yīng)(GMCE)，為了探索適用的室溫磁制冷材料，本文研究了用Si、 Ge替代As后，MnFeP<,0.75-x>Ge<,x>Si<,0.25>、MnFeP<,0.5>Ge<,0.5-x>Si<,x>系列化合物的晶體結(jié)構(gòu)、相組成、居里溫度、磁相變和磁熱效應(yīng)。并用Bean-RodbelI模型對MnFeP<,0.45>As<,0.55>化合物的磁熱效應(yīng)進行了理論擬合。

2、本論文的主要工作和結(jié)果如下： 用X射線粉末衍射分析法研究了球磨過程中粉末顆粒的大小與研磨時間的關(guān)系以及退火后MnFeP<,0.6>Ge<,0.15>Si<,0.25>晶粒的大小、晶格畸變量。結(jié)果表明：在球磨過程中，顆粒久小隨球磨時間的增加而變小，而半峰寬隨著球磨時間的增加而增大。研究了 MnFeP<,0.75-x>Ge<,x>Si<,0.25>和MnFeP<,0.5>Ge<,0.5-x>Si<,x>系列化合物的結(jié)構(gòu)、相組成、居里

3、溫度及磁熵變，發(fā)現(xiàn)它們都是Fe<,2>P型六角結(jié)構(gòu)，其居星溫度隨著Ge含量的增加而增加，而且具有巨磁熱效應(yīng)。特別是MnFeP<,0.75-x>Ge<,x>Si<,0.25>系列化合物具有巨磁熱效應(yīng)(giant MCE)，其來源于化合物在居里溫度附近發(fā)生的一級相變，但這些材料都有較大的熱滯，不利于實際應(yīng)用。為了探索更理想的室溫磁制冷材料，我們研究了非化學(xué)計量比(Mn,Fe)<,1.1>P<,0.5>Si<,0.4>Ge<,0.1>系列化合

4、物，發(fā)現(xiàn)非化學(xué)計量比化合物仍然保持Fe<,2>P型六角結(jié)構(gòu)，過量的Mn、Fe都能降低居里溫度，過量的Mn能減小熱滯，而過量的Fe會使熱滯增加，但磁熱效應(yīng)有所減小。另外，本文還用Bean-Rodbell模型擬合了MnFeP<,0.45>As<,0.55>化合物的等溫磁化曲線，從而計算出其在外場下的磁熵變。理論計算結(jié)果和已有的實驗結(jié)果符合的很好，并且改變外場變化和溫度變化對計算結(jié)果影響不大。從而，理論計算磁熵變?yōu)檠芯坎牧系拇艧嵝?yīng)提供了一種