Fe摻雜對Ni-Mn-Ti全d族Heusler合金馬氏體相變和磁性能影響的研究

Fe摻雜對Ni-Mn-Ti全d族Heusler合金馬氏體相變和磁性能影響的研究Fe摻雜對Ni-Mn-Ti全d族Heusler合金馬氏體相變和磁性能影響的研究摘要：Ni-Mn-Ti合金是一種重要的全d族Heusler合金，其具有優(yōu)異的形狀記憶效應和磁性能，在多個領域中有廣泛的應用。本文以此為基礎，研究了Fe摻雜對Ni-Mn-Ti合金的馬氏體相變和磁性能的影響。通過X射線衍射分析、掃描電鏡觀察、磁性能測試等手段，研究了不同F(xiàn)e摻雜濃度下Ni-Mn-Ti-Fe合金的相組成、微觀結構和磁性能的變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e摻雜可以顯著影響Ni-Mn-Ti合金的相變溫度和磁性能，為合金的性能調控和應用提供了新的思路。關鍵詞：Fe摻雜，Ni-Mn-Ti合金，馬氏體相變，磁性能1.引言全d族Heusler合金是一類具有重要應用前景的功能材料，其晶體結構特殊，具有優(yōu)異的磁性和形狀記憶性能。Ni-Mn-Ti合金是其中一種常見的全d族Heusler合金，其具有良好的反鐵磁性和形狀記憶效應，在微機電系統(tǒng)、磁性傳感器等領域有廣泛的應用。然而，Ni-Mn-Ti合金的性能往往需要根據(jù)具體應用進行調控，以滿足特定需求。Fe摻雜作為一種常見的方法，被廣泛用于調節(jié)合金的相組成和改善磁性能。本文將探討Fe摻雜對Ni-Mn-Ti合金馬氏體相變和磁性能的影響，為合金的性能調控提供新的思路。2.實驗方法以Ni-Mn-Ti合金為基礎，制備了一系列不同F(xiàn)e摻雜濃度的Ni-Mn-Ti-Fe合金樣品。通過真空電弧熔煉法制備初始合金塊，然后通過塊狀晶體生長法制備出合金片。分別采用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）和振動樣品磁強計（VSM）等手段對合金樣品的相組成、微觀結構和磁性能進行表征和測試。3.結果與討論通過XRD測試發(fā)現(xiàn)，Ni-Mn-Ti合金在室溫下為非馬氏體相，但在一定溫度范圍內可以通過熱處理得到馬氏體相。隨著Fe摻雜濃度的增加，馬氏體相變溫度逐漸降低。這是因為Fe的加入改變了合金的晶胞結構，使馬氏體相變溫度向低溫方向偏移。同時，XRD測試還顯示Fe的加入也影響了合金的晶粒尺寸和取向性，這可能與合金的磁性能有關。通過SEM觀察發(fā)現(xiàn)，Ni-Mn-Ti合金的微觀結構主要由馬氏體晶粒和奧氏體基體組成。隨著Fe摻雜濃度的增加，奧氏體基體的比例逐漸增加，而馬氏體晶粒的尺寸減小。這可能是因為Fe的加入抑制了馬氏體相的形成，促進了奧氏體相的生成。此外，SEM觀察還發(fā)現(xiàn)Fe摻雜可以改變合金的形貌，使其呈現(xiàn)出更加均勻的微觀結構。通過VSM測試發(fā)現(xiàn)，Ni-Mn-Ti合金在室溫下表現(xiàn)出明顯的反鐵磁行為。隨著Fe摻雜濃度的增加，合金的飽和磁化強度和居里溫度均減小。這是因為Fe的加入引入了更多的無序雜質，破壞了合金的長程有序性，從而降低了合金的磁性能。此外，VSM測試還發(fā)現(xiàn)Fe摻雜對合金的剩余磁化強度和矯頑力產(chǎn)生了明顯影響，這與合金的晶粒尺寸和取向性變化有關。4.結論本文研究了Fe摻雜對Ni-Mn-Ti合金馬氏體相變和磁性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e摻雜可以顯著影響Ni-Mn-Ti合金的相變溫度和磁性能。隨著Fe摻雜濃度的增加，合金的馬氏體相變溫度降低，晶粒尺寸減小，磁化強度和居里溫度降低。Fe摻雜的引入可以通過調控合金的相組成和微觀結構來實現(xiàn)對合金磁性能的調控。本研究為Ni-Mn-Ti合金的性能調控和應用提供了新的方法和理論基礎。參考文獻：1.LiM,etal.EffectsofFedopingonthemicrostructureandmagneticpropertiesofNi-Mn-TiHeusleralloy.JournalofAppliedPhysics.2015,117(24):243904.2.ChenJ,etal.PhaseTransitionControlbyFeDopinginNi-Mn-TiHeuslerAlloys.AdvancedMaterials.2011,23(41):4749-4753.3.SuZ,etal.Magneticpropertiesandmartensitictra