NiMn基磁性形状记忆合金磁电阻的研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51001010
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    柳祝红
  • 依托单位：
    北京科技大学
  • 学科分类：
    E0110.金属生物与仿生材料
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

研究磁性形状记忆合金中的磁电阻开辟了磁性形状记忆合金新的研究方向和领域，将磁性形状记忆合金的应用从传统领域扩展到磁电子学领域。.本项目拟采用单晶生长，甩带和熔炼等材料制备方法，通过退火、淬火、甩带等处理工艺来控制NiMn基磁性形状记忆合金中的原子占位，深入研究不同原子占位材料的磁性特征和磁电阻，揭示相变材料中电子输运性质与磁结构间的变化规律，开发NiMn基大磁电阻材料；通过对单晶和单变体马氏体的磁电阻测量，深入研究孪晶界移动、变体重排以及磁应变对电子的散射机制；通过对磁驱动马氏体相变材料的分析，深入研究磁结构相变对磁电阻的影响；通过第一性原理计算，从理论上分析宏观磁性参数和材料的微观结构之间的关联关系，揭示原子占位对磁性影响的本质，揭示原子占位、磁结构、晶体结构对磁输运性质影响的物理机制，并尝试指导开发新的磁电阻材料。

结项摘要

在国家自然科学基金的资助下，本项目从2011.01-2013.12 研究期内，按照计划书的既定内容和研究目标，项目各方面工作开展顺利。研究了一系列NiMn基材料的磁性、相变、磁输运和磁熵变性质，取得了比较丰富的研究成果。使磁性形状记忆合金的应用范围从单一的形状记忆方面，扩展到磁电子学，磁熵变等多个方面，开辟了磁性形状记忆合金研究和应用的新领域，为发展多功能磁性材料打下了基础。我们的研究工作主要在以下6个方面：（1）通过Co掺杂，把不能磁场驱动的亚铁磁性相变材料Mn2NiIn和Mn2NiSn变成了磁场驱动的马氏体相变材料，并深入研究了其物理本质。该研究推动了铁磁性形状记忆合金向多功能磁性材料的转变。（2）在块体材料MnNiSnCo合金中获得了高达40%的磁电阻，结果发表在JAP上。揭示了磁输运性质和材料的磁结构相变的关联关系。促进了磁性形状记忆合金向MEMS和磁电子学器件方向的转移。（3）通过Z位掺杂,设计四元磁驱动马氏体相变材料。在Heusler合金X2YZ中，一般认为磁性来源于Y位。实际上Y位的Mn不会发生直接交换作用，而是通过X和Z位的巡游电子来完成的。因此调节Z位的sp原子是一种调节磁性的可能方法。通过尝试，发现Sb和Ga掺杂Z位的In取得了比较好的研究结果。（4）在MnNiInSb材料中研究了与热历史效应相关的磁热效应。发现升温模式不同，导致获得最大磁熵变的磁场和温度不同。（5）采用第一性原理计算了sp元素掺杂对NiMn基材料的电子结构和磁性的影响。发现p-d杂化和d-d杂化对材料的磁矩和磁性耦合影响非常，而d-d杂化的强弱决定了材料相变温度的高低。研究结果对于我们新材料的开发具有现实指导意义。（6）探索了过渡族金属元素Cu，Cr等掺杂对材料磁性和磁驱动性质的影响。在基金资助下，三年期内，我们已发表论文10篇，培养研究生4名。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Ni_(54)Fe_(19)Ga-(27)单晶的形状记忆和超弹性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    柳祝红;马星桥
  • 通讯作者：
    马星桥
Cu对Ni_(50)Mn_(36)In_(14)相变和磁性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Acta Physica Sinica
  • 影响因子：
    1
  • 作者：
    柳祝红;伊比;李歌天;马星桥
  • 通讯作者：
    马星桥
Effects of Cu on the martensitic transformation and magnetic properties of Mn50Ni40In10 alloy
Cu对Mn50Ni40In10合金马氏体相变及磁性能的影响
  • DOI：
    10.1088/1674-1056/22/12/126201
  • 发表时间：
    2013-12
  • 期刊：
    Chin. Phys. B
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li Ge-Tian;Liu Zhu-Hong;Meng Fan-Yan;Ma Xing-Qiao;Wu Guang-Heng
  • 通讯作者：
    Wu Guang-Heng
Effect of Co addition on martensitic phase transformation and magnetic properties of Mn50Ni40-xIn10Cox polycrystalline alloys
Co添加对Mn50Ni40-xIn10Cox多晶合金马氏体相变及磁性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.intermet.2011.08.001
  • 发表时间：
    2011-12
  • 期刊：
    Intermetallics
  • 影响因子：
    4.4
  • 作者：
    Wu, Zhigang;Liu, Zhuhong;Yang, Hong;Liu, Yinong;Wu, Guangheng
  • 通讯作者：
    Wu, Guangheng

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其他文献

Sb对Mn_(50)Ni_(40)In_(10)合金相变及磁性的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    材料导报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李歌天;柳祝红;马星桥
  • 通讯作者：
    马星桥

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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