赫斯勒合金性能、生長與應(yīng)用

1、赫斯勒合金性能、生長與應(yīng)用自 1903 年， Claudia Felser 首次發(fā)現(xiàn) Cu2MnSn 以來， Heusler 合金的發(fā)展已經(jīng)走過了 100 多年的歷史。 它是一種極 具應(yīng)用價值的形狀記憶材料和磁致冷材料。此外，它還是一 種可能的磁性半金屬，在自旋電子學(xué)領(lǐng)域有潛在應(yīng)用價值。 然而，目前 Heusler 合金的實際應(yīng)用面臨著 3 個挑戰(zhàn)，一是 單一均勻相的形成，二是避免界面和表面處的原子無序，三 是材料要具有強烈的磁各向異性。為解決這些問題，科學(xué)家 們從理論和實驗兩個方面對 Heusler 合金進行了細致深入的 研究，獲得了很多進展。目前來看，很有必要對已有的理論 和實驗結(jié)果進行總

2、結(jié)，以便深入理解其結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān) 系。本書分 7 部分，共 20 章，涵蓋了 Heusler 合金的基礎(chǔ)理 論、材料制備、 器件應(yīng)用等多方面的內(nèi)容。 第 1 部分 Heusler 合金的基本理論， 包括第 1-2 章，由 Heusler 合金研究的開拓 者 Galanakis 和 Felser 教授執(zhí)筆。以最著名的 NiMnSb 為例， 介紹 Heusler 合金的組成、結(jié)構(gòu)、分類和性能。解釋了其半 金屬性的物理來源主要是 d 電子的貢獻。第 2 部分 Heusler 合金的基本性能，包括第 3-8 章。分別討論了應(yīng)用自旋分辨 光電子能譜研究 Co2MnSi 體塊和 Co2MnSi/MgO

3、 界面處的電子結(jié)構(gòu)； Heusler 合金的晶體結(jié)構(gòu)；納米尺度的 Heusler 合金 的物理性質(zhì)； MgAgAs 型 Heusler 合金中化學(xué)鍵的變化；立 方、四方和六角晶格的 Mn-基Heusler合金薄膜的磁電性質(zhì)； 偏離化學(xué)計量比的 Ni50-xCoxMn25+ySn25-y 系統(tǒng)中的磁性 相競爭等物理問題。第 3 部分 Heusler 合金的應(yīng)用，包括第 9-11 章，分為自旋電子學(xué)、熱電器件和能量收集三個方向， 其中熱電器件研究在目前的科學(xué)界尤為火熱。第 4 部分 二 維的Heusler合金薄膜的生長與性能，第 12章，主要介紹如 何制備高自旋極化的合金薄膜。第5 部分 Heus

4、ler 合金薄膜的磁性，包括第 13-15 章。以 Co2Mn0.6Fe0.4Si 中的磁電子 學(xué)為例， 應(yīng)用穆斯堡爾譜和 X 射線磁圓二色譜分析合金薄膜 性質(zhì)。第6部分 半金屬Heusler合金的器件應(yīng)用，包括第 16-19 章。主要包括巨磁電阻（ GMR ）效應(yīng)，自旋力矩振蕩 器，各向異性磁致電阻效應(yīng)， 磁場隧道結(jié)， 交換偏置作用等。第7部分Heusler合金的新性能，第 20章。一些Heusler合 金家族成員是可能的拓撲絕緣體材料，如 ScPtBi。它們的結(jié) 構(gòu)與閃鋅礦類似，可能包含有趣且豐富的物理行為。本？由從事Heusler合金前沿研究的30多位歐美科學(xué)家 共同完成，內(nèi)容詳實，參考文獻精煉。作為一個有著 100 多 年發(fā)展歷史的學(xué)科，相關(guān)的研究文獻可以說是浩如煙海，本 書的出現(xiàn)無疑可以極大地提高了解這一科