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低温时效处理对铁磁形状记忆合金Mn2NiGa的结构、相变和磁性能的影响

宋瑞宁 李祥 朱伟 刘恩克 李贵江 蔡金芳 王文洪 吴光恒

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低温时效处理对铁磁形状记忆合金Mn2NiGa的结构、相变和磁性能的影响

宋瑞宁, 李祥, 朱伟, 刘恩克, 李贵江, 蔡金芳, 王文洪, 吴光恒

Low temperature aging effect on structure, martensitic transformation and magnetic properties in ferromagnetic shape memory alloy of Mn2 NiGa

Song Rui-Ning, Li Xiang, Zhu Wei, Liu En-Ke, Li Gui-Jiang, Cai Jin-Fang, Wang Wen-Hong, Wu Guang-Heng
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  • 对在较低温度范围的时效处理铁磁形状记忆合金Mn2NiGa的结构、相变和磁性进行了研究.研究发现,母相基体析出了细小的析出相,引起了晶格扭曲和畸变,导致了系统内产生了很大的内应力.在其浓度超过晶格的容忍度之后,提升了体系的马氏体相变温度,使母相在时效温度下转变成马氏体相,并在其中测量到高达900 Oe的矫顽力.由于这种马氏体相的逆相变温度大幅提高,外推获得其居里温度在530 K附近.细小析出相的粗化使内应力消失,样品又回到母相状态.观察到细小析出相粗化的两个阈值温度,分别为423 K和
    The structure, the martensitic transformation and the magnetic properties of ferromagnetic shape memory alloy Mn2NiGa aged at low temperature are investigated. The lattice distortion and the internal stress are generated in the samples due to the fine precipitation generated during the aging treatment. When the precipitation concentration exceeds the tolerance limit of the parent phase lattice, it causes the martensitic transformation temperature to increase obviously, and thus the parent phase transforms to martensitic phase with a large coercivity up to 900 Oe. Because of the existence of internal stress, the reverse martensitic transformation is shifted toward high temperature up to 485 K. By extrapolating the experimental data, the Curie temperature of martensite is estimated at 530 K. The internal stress disappears and the martensite turns to be of the parent phase due to the coarsening of the precipitation at higher temperature. Two coarsening threshold temperatures are found to be 423 K and 485 K which are the temperature sensitive and the aging time sensitive, respectively.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:50971130)和国家重点基础研究发展计划资助(批准号:2010CB833102)资助的课题 #通讯联系人. E-mall: ghwu@iphy.ac.cn
    [1]

    Ullakko K, Huang J K, Kantner C, Ohandley R C, Kokorin V V 1996 Appl. Phys. Lett. 69 1966

    [2]

    O'Handley R C, Murray S J, Marioni M, Nembach H, Allen S M 2000 J. Appl. Phys. 87 4712

    [3]

    Murray S J, Marioni M, Allen S M, O'Handley R C, Lograsso T A 2000 Appl. Phys. Lett. 77 886

    [4]

    Xu G L, Chen J D, Chen D, Ma J Z, Yu B H, Shi D H 2009 Chin. Phys. B 18 744

    [5]

    Meng F B, Guo H J, Liu G D, Liu H Y, Dai X F, Luo H Z, Li Y X, Chen J L, Wu G H 2009 Chin. Phys. B 18 3031

    [6]

    Liu Z H, Zhang M, Cui Y T, Zhou Y Q, Wang W H, Wu G H, Zhang X X, Xiao G 2003 Appl. Phys. Lett. 82 424

    [7]

    Wuttig M, Li J, Craciunescu C 2001 Scr. Mater. 44 2393

    [8]

    Oikawa K, Wulff L, Iijima T, Gejima F, Ohmori T, Fujita A, Fukamichi K, Kainuma R, Ishida K 2001 Appl. Phys. Lett. 79 3290

    [9]

    Sutou Y, Imano Y, Koeda N, Omori T, Kainuma R, Ishida K, Oikawa K 2004 Appl. Phys. Lett. 85 4358

    [10]

    Liu G D, Chen J L, Liu Z H, Dai X F, Wu G H, Zhang B, Zhang X X 2005 Appl. Phys. Lett. 87 262504

    [11]

    Cai W, Zhang J, Gao Z Y, Sui J H 2008 Appl. Phys. Lett. 92 252502

    [12]

    Liu G D, Dai X F, Yu S Y, Zhu Z Y, Chen J L, Wu G H, Zhu H, Xiao J Q 2006 Phys. Rev. B 74 054435

    [13]

    Barman S R, Banik S, Shukla A K, Kamal C, Chakrabarti A 2007 Epl 80 57002

    [14]

    Qian Z N, Sui Y, Liu Y Q, Lu Z H, Lu G D, Zhang M, Cui Y T, Chen J L, Wu G H 2003 Acta Phys. Sin. 52 2304(in Chinese) [刘国栋、王新强、代学芳、柳祝红、于淑云、陈京兰、吴光恒 2003 物理学报 52 2304]

    [15]

    Wang W H, Liu Z H, Zhang J, Chen J L, Wu G H, Zhan W S, Chin T S, Wen G H, Zhang X X 2002 Phys. Rev. B 66 052411

    [16]

    Li M, Zhu Z Y, Yu S D, Cui Q L, Zhou Q, Chen J L, Wu G H 2009 Acta Phys. Sin. 58 3479(in Chinese) [马 丽、朱志永、李 敏、于世丹、崔启良、周 强、陈京兰、吴光恒 2009 物理学报 58 3497]

    [17]

    Tao J, Yao Z J, Xue F 2006 Fundamentals of Materials Science (Beijing: Chemical Industry Press) p299 (in Chinese) [陶杰、姚正军、薛烽 2006 材料科学基础 (北京:化学工业出版社) 第299页]

    [18]

    Popovic S, Grzeta B, Ilakovac V, Kroggel R, Wendrock G, Loffler H 1992 Phys. Stat. Sol. (a) 130 273

    [19]

    Popovic S, Grzeta B, Loffler H, Wendrock G 1993 Phys. Stat. Sol. (a) 140 341

  • [1]

    Ullakko K, Huang J K, Kantner C, Ohandley R C, Kokorin V V 1996 Appl. Phys. Lett. 69 1966

    [2]

    O'Handley R C, Murray S J, Marioni M, Nembach H, Allen S M 2000 J. Appl. Phys. 87 4712

    [3]

    Murray S J, Marioni M, Allen S M, O'Handley R C, Lograsso T A 2000 Appl. Phys. Lett. 77 886

    [4]

    Xu G L, Chen J D, Chen D, Ma J Z, Yu B H, Shi D H 2009 Chin. Phys. B 18 744

    [5]

    Meng F B, Guo H J, Liu G D, Liu H Y, Dai X F, Luo H Z, Li Y X, Chen J L, Wu G H 2009 Chin. Phys. B 18 3031

    [6]

    Liu Z H, Zhang M, Cui Y T, Zhou Y Q, Wang W H, Wu G H, Zhang X X, Xiao G 2003 Appl. Phys. Lett. 82 424

    [7]

    Wuttig M, Li J, Craciunescu C 2001 Scr. Mater. 44 2393

    [8]

    Oikawa K, Wulff L, Iijima T, Gejima F, Ohmori T, Fujita A, Fukamichi K, Kainuma R, Ishida K 2001 Appl. Phys. Lett. 79 3290

    [9]

    Sutou Y, Imano Y, Koeda N, Omori T, Kainuma R, Ishida K, Oikawa K 2004 Appl. Phys. Lett. 85 4358

    [10]

    Liu G D, Chen J L, Liu Z H, Dai X F, Wu G H, Zhang B, Zhang X X 2005 Appl. Phys. Lett. 87 262504

    [11]

    Cai W, Zhang J, Gao Z Y, Sui J H 2008 Appl. Phys. Lett. 92 252502

    [12]

    Liu G D, Dai X F, Yu S Y, Zhu Z Y, Chen J L, Wu G H, Zhu H, Xiao J Q 2006 Phys. Rev. B 74 054435

    [13]

    Barman S R, Banik S, Shukla A K, Kamal C, Chakrabarti A 2007 Epl 80 57002

    [14]

    Qian Z N, Sui Y, Liu Y Q, Lu Z H, Lu G D, Zhang M, Cui Y T, Chen J L, Wu G H 2003 Acta Phys. Sin. 52 2304(in Chinese) [刘国栋、王新强、代学芳、柳祝红、于淑云、陈京兰、吴光恒 2003 物理学报 52 2304]

    [15]

    Wang W H, Liu Z H, Zhang J, Chen J L, Wu G H, Zhan W S, Chin T S, Wen G H, Zhang X X 2002 Phys. Rev. B 66 052411

    [16]

    Li M, Zhu Z Y, Yu S D, Cui Q L, Zhou Q, Chen J L, Wu G H 2009 Acta Phys. Sin. 58 3479(in Chinese) [马 丽、朱志永、李 敏、于世丹、崔启良、周 强、陈京兰、吴光恒 2009 物理学报 58 3497]

    [17]

    Tao J, Yao Z J, Xue F 2006 Fundamentals of Materials Science (Beijing: Chemical Industry Press) p299 (in Chinese) [陶杰、姚正军、薛烽 2006 材料科学基础 (北京:化学工业出版社) 第299页]

    [18]

    Popovic S, Grzeta B, Ilakovac V, Kroggel R, Wendrock G, Loffler H 1992 Phys. Stat. Sol. (a) 130 273

    [19]

    Popovic S, Grzeta B, Loffler H, Wendrock G 1993 Phys. Stat. Sol. (a) 140 341

  • [1] 刘红艳, 柳祝红, 李歌天, 马星桥. Ga含量对Mn2-xNiGa1+x结构和磁性的影响. 物理学报, 2016, 65(4): 048102. doi: 10.7498/aps.65.048102
    [2] 杨能武, 彭文屹, 严明明, 王维维, 石海平. 时效时间对FeNiAlTa形状记忆合金组织结构和性能的影响. 物理学报, 2013, 62(15): 158106. doi: 10.7498/aps.62.158106
    [3] 赵建涛, 赵昆, 王家佳, 余新泉, 于金, 吴三械. Heusler合金Mn2NiGa的第一性原理研究. 物理学报, 2012, 61(21): 213102. doi: 10.7498/aps.61.213102
    [4] 韩亮, 宁涛, 刘德连, 何亮. 氩离子轰击对四面体非晶碳膜内应力和摩擦系数影响的研究. 物理学报, 2012, 61(17): 176801. doi: 10.7498/aps.61.176801
    [5] 宋瑞宁, 朱伟, 刘恩克, 李贵江, 陈京兰, 王文洪, 李祥, 吴光恒. 内应力对Mn2NiGa铁磁形状记忆合金的结构、相变和磁性能的影响. 物理学报, 2012, 61(2): 027501. doi: 10.7498/aps.61.027501
    [6] 蔡培阳, 冯尚申, 陈卫平, 薛双喜, 李志刚, 周英, 王海波, 王古平. Ni47Mn32Ga21多晶合金的磁熵变和磁感生应变. 物理学报, 2011, 60(10): 107501. doi: 10.7498/aps.60.107501
    [7] 孙光爱, 陈波, 吴二冬, 李武会, 张功, 汪小琳, V. Ji, T. Pirling, D. Hughes. 中子衍射分析时效处理对镍基单晶高温合金相结构的影响. 物理学报, 2011, 60(8): 086102. doi: 10.7498/aps.60.086102
    [8] 谢婧, 黎兵, 李愿杰, 颜璞, 冯良桓, 蔡亚平, 郑家贵, 张静全, 李卫, 武莉莉, 雷智, 曾广根. 射频磁控溅射法制备ZnS多晶薄膜及其性质. 物理学报, 2010, 59(8): 5749-5754. doi: 10.7498/aps.59.5749
    [9] 代学芳, 孙晨光, 曲静萍, 李养贤, 朱伟, 陈京兰, 吴光恒. 铁磁形状记忆合金Co50Ni20Ga30-xSix的结构及物性研究. 物理学报, 2009, 58(12): 8602-8606. doi: 10.7498/aps.58.8602
    [10] 马丽, 朱志永, 李敏, 于世丹, 崔启良, 周强, 陈京兰, 吴光恒. 铁磁形状记忆合金Mn2NiGa中应力诱发马氏体相的结构和磁性. 物理学报, 2009, 58(5): 3479-3484. doi: 10.7498/aps.58.3479
    [11] 刘国栋, 王新强, 代学芳, 柳祝红, 于淑云, 陈京兰, 吴光恒. Si掺杂的铁磁形状记忆合金Co50Ni21Ga29Six的物性研究. 物理学报, 2007, 56(3): 1686-1690. doi: 10.7498/aps.56.1686
    [12] 刘国栋, 王新强, 代学芳, 柳祝红, 于淑云, 陈京兰, 吴光恒. Fe和Co元素在铁磁性形状记忆合金Mn50Ni25-xFe(Co)xGa25中的作用. 物理学报, 2006, 55(9): 4883-4887. doi: 10.7498/aps.55.4883
    [13] 夏阿根, 杨 波, 金进生, 张亦文, 汤 凡, 叶高翔. 液体基底表面金薄膜中的有序结构和自组装现象. 物理学报, 2005, 54(1): 302-306. doi: 10.7498/aps.54.302
    [14] 李养贤, 孟凡斌, 刘何燕, 曲静萍, 王文洪, 崔玉亭, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒. 单晶Ni2MnGa中取向内应力对变体分布规律的研究. 物理学报, 2003, 52(3): 672-676. doi: 10.7498/aps.52.672
    [15] 崔玉亭, 柳祝红, 王文洪, 张 铭, 陈京兰, 王万录, 吴光恒, 孟凡斌, 曲静萍, 李养贤. Ni52Mn24Ga24单晶中取向内应力的热动力学计算. 物理学报, 2003, 52(7): 1726-1731. doi: 10.7498/aps.52.1726
    [16] 王文洪, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒, 梁婷, 徐惠彬, 蔡伟, 郑玉峰, 赵连城. 铁磁形状记忆合金Ni52.5Mn23.5Ga24马氏体相变热滞后的研究. 物理学报, 2002, 51(3): 635-639. doi: 10.7498/aps.51.635
    [17] 高淑侠, 王文洪, 柳祝红, 陈京兰, 吴光恒, 梁婷, 徐惠彬, 蔡伟, 郑玉峰, 赵连城. 铁磁形状记忆合金Ni52.2Mn23.8Ga24的马氏体相变及其物理表征. 物理学报, 2002, 51(2): 332-336. doi: 10.7498/aps.51.332
    [18] 柳祝红, 吴光恒, 王文洪, 陈京兰, 敖玲, 金重勋. 内应力对铁磁性形状记忆合金Ni-Mn-Ga马氏体相变路径的影响. 物理学报, 2002, 51(3): 640-644. doi: 10.7498/aps.51.640
    [19] 苗卫方, 李谷松, 李淑苓, 王景唐. 机械合金化非晶化过程中内应力的作用. 物理学报, 1992, 41(6): 924-928. doi: 10.7498/aps.41.924
    [20] 林肇华, 戴道生. 非晶态合金带中内应力场的形成和磁各向异性的分布. 物理学报, 1982, 31(7): 871-881. doi: 10.7498/aps.31.871
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出版历程
  • 收稿日期:  2010-05-31
  • 修回日期:  2010-10-09
  • 刊出日期:  2011-07-15

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