新型过渡金属间化合物的磁输运特性、机理和结构嬗变

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
50831006
项目类别：
重点项目
资助金额：
240.0万
负责人：
张志东
依托单位：
中国科学院金属研究所
学科分类：
E0107.金属功能材料
结题年份：
2012
批准年份：
2008
项目状态：
已结题
起止时间：
2009-01-01 至2012-12-31

项目参与者：
唐少龙；王敦辉；孙阳；李达；张强；胡卫进；王显威；时阳光；杜海峰；
关键词：
磁热效应磁电阻效应磁弹效应相变

项目摘要

相变是磁学和磁性材料研究的一个重要方向。在相变点附近伴随着结构和磁性的突变，金属间化合物常常表现出奇异的磁输运、磁热和磁弹性质。本项目探索和设计新型过渡金属间化合物。建立和完善从微观角度研究磁相变的表征方法。探索相变相关的磁电阻、磁卡和磁弹性效应的过渡金属间化合物及合金材料。通过离子代换、元素掺杂等调整样品的相变温度、磁电阻（或磁熵变、磁弹效应）的大小。研究相变材料具有大磁电阻、磁熵变和磁弹效应的机理，阐明新型过渡金属间化合物的微结构、磁畴结构以及磁相变之间的关系。研究新型过渡金属间化合物磁输运特性和机理与结构相变的关系、外加磁场和压力对磁电阻和磁热的调控等基础问题。为优选磁电阻材料、磁制冷工质和巨磁弹材料提供实验和理论依据。并从实际应用出发，重点发展在室温附近、低场条件下具有大磁电阻、磁热和磁弹性效应的材料。拓宽新型过渡金属间化合物在磁电阻、磁制冷、磁致伸缩等领域的应用。

结项摘要

探索相变相关的磁电阻、磁卡和磁弹性效应的过渡金属间化合物及合金材料。研究了Ni-Mn-X 铁磁形状记忆合金的马氏体相变、磁卡和磁输运特性。在高Mn含量的Ni-Mn-X、NiMnAl、Co-Mn-Si-Ge，Co-Ni-Mn-Ge、Co-Ni-Mn-Si、Co-Mn-Ge以及高压合成的Ni-Mn-Co-Sn等合金中，通过调节成份调整马氏体相变及相变温度、磁电阻（或磁熵变、磁弹）效应的大小。在变磁性相变体系中通过在螺旋反铁磁体系中引入铁磁序竞争，降低了其变磁性临界场以及获得低场磁卡、磁电阻和磁致伸缩效应。研究了(Nd,Dy)Co4Al、Mn5PB2、CoCl2、TbB2、(Mn, Al)As、MnAsCx过渡金属间化合物中的结构相变和磁性相变、磁熵变效应。构建几种过渡金属间化合物及合金体系的磁相图。研究相变材料具有大磁电阻、磁熵变和磁弹效应的机理。研究了相变的级和应力对铁电共聚物内禀电熵变效应的影响。利用磁共振包括电子自旋共振、低温强磁场穆斯堡尔等手段，阐明钙钛矿锰氧化物的微结构、磁畴结构以及磁相变机理。通过对电子自旋共振谱的共振场、线宽、线形、共振强度等参数的分析，在微观的层面上研究静态和动态的自旋关联、磁相变和结构相变，澄清复杂的磁结构和磁状态。研究了La0.69Ca0.31MnO3氧化物单晶异常各向异性磁电阻效应。研究了电荷有序的多铁材料LuFe2O4单晶中电场对磁化强度的调制作用。发现了半掺杂锰氧化物La0.5Ca0.5MnO3中多铁性与磁电耦合效应。研究了电荷有序的多铁性体系中电场驱动的磁性驰豫。深入研究新型过渡金属间化合物磁输运特性、机理与结构相变以及外加磁场和压力对磁热和磁电阻的调控等基础问题。. 在国际学术刊物上发表论文144篇，其中1篇Phys. Rev. Lett.、21篇Appl. Phys. Lett.、1篇Phys. Rev. B。