新型稀土永磁材料的理論計算與衍射實驗研究.pdf

1、新型稀土-鐵金屬間化合物具有重要的實際應(yīng)用價值，對其微觀機(jī)理和相關(guān)物理性能認(rèn)識具有重要意義，可為提高該類化合物性能和開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域提供理論參考。本論文初步解釋了ThMn12型的R(Fe,Mo)12化合物熱膨脹反常現(xiàn)象，分析了R(Fe,Si)12Nx化合物Si原子與N原子替代效應(yīng)以及Nd(Fe，Si)11Cx化合物磁性的微觀機(jī)理。論文取得進(jìn)步點主要如下： 本文采用變溫X射線衍射技術(shù)，對R(Fe，Mo)12化合物(R=Nd，Y,D

2、y)熱膨脹反?，F(xiàn)象進(jìn)行了研究。結(jié)果表明R(Fe，Mo)12化合物(R=Dy,Nd，Y)有相似的a軸熱膨脹反常與正常的c軸熱膨脹現(xiàn)象，分析認(rèn)為R(Fe，Mo)12化合物熱膨脹反常主要取決于Fe-Fe相互作用，根據(jù)Nd(Fe，Mo)12的結(jié)構(gòu)參數(shù)，不僅較短的Fe-Fe鍵負(fù)相互作用對熱膨脹反常有貢獻(xiàn)，8j-8j等較強(qiáng)的Fe-Fe正相互作用也有很大貢獻(xiàn)。同時討論了第三元素Mo的替代作用影響熱膨脹反常的機(jī)理。 采用基于密度泛函理論的全勢能

3、線性綴加平面波((L)APW)+局域軌道(lo)和廣義梯度近似理論(GGA)開展了R(Fe,Si)12化合物(R=Y,Nd)的理論計算研究，結(jié)果表明：RFe10Si2化合物(R=Y,Nd)飽和磁矩明顯大于同類RFe10M2化合物(M=Ti，V,Cr,Mn，Mo和W)，Si原子在化合物中存在兩種雜化機(jī)制，Si(8j)原子會同時減小三種晶位Fe原子磁矩，Si(8f)則主要減小Fe(8i)與Fe(8j)原子磁矩。由費(fèi)米面態(tài)密度變化分析認(rèn)為加入

4、Si原子會大大提高化合物居里溫度。 采用低溫下中子粉末衍射實驗技術(shù)與密度泛函理論計算相結(jié)合對DyFe10Si2化合物的結(jié)構(gòu)與間隙氮原子效應(yīng)進(jìn)行了研究。中子衍射實驗結(jié)果表明DyFe10Si2化合物在77K溫度下的易磁化方向與ab平面存在11°左右的夾角。計算結(jié)果表明DyFe10Si2N化合物中間隙N原子雖有利于提高化合物飽和磁矩，但其作用很不明顯；在Si原子占8j位時N原子對Fe(8f)原子磁矩的增大作用減弱，同時降低了Fe(8i