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Heusler合金NiCoMnSn中的磁场驱动马氏体相变、超自旋玻璃和交换偏置

张洪武 周文平 刘恩克 王文洪 吴光恒

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Heusler合金NiCoMnSn中的磁场驱动马氏体相变、超自旋玻璃和交换偏置

张洪武, 周文平, 刘恩克, 王文洪, 吴光恒

Magnetic field-induced martensitic transformation, superspin glass and exchange bias in Heusler alloys NiCoMnSn

Zhang Hong-Wu, Zhou Wen-Ping, Liu En-Ke, Wang Wen-Hong, Wu Guang-Heng
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  • 合成了一系列Ni50-xCoxMn39Sn11 (8≤x≤10) 样品, 并对它们的结构和磁性进行了研究. 发现随Co含量的增加, 样品的饱和磁化强度逐渐增强, 并在Ni42Co8Mn39Sn11中实现了磁场诱发马氏体相变. 另外, 在Co大于8.0的成分中探测到了超自旋玻璃, 并且观察到交换偏置现象. 证实了超自旋玻璃的马氏体相和铁磁奥氏体母相共存, 这也是产生交换偏置的原因.我们猜测超自旋玻璃的形成可能是来源于Mn-Mn团簇的存在, 这和之前报道的Mn2Ni1.6Sn0.4 的结果相一致[1].
    The crystal structures and magnetic properties of Ni50-xCoxMn39Sn11 (8≤x≤10) Heusler alloys are investigated. As a result, we achieve the magnetic field induced martensitic transformation in Ni42Co8Mn39Sn11. It is found that the saturation magnetic moments of alloys increase with Co content increasing. Moreover, a superspin glass behavior and a large exchange bias effect are also found in samples with Co content being higher than 8. We confirm the coexistence of superspin glass of the martensite and ferromagnetic parent phase, which is the physical origin of the exchange bias effect. On the other hand, we propose that the origin of superspin glass in our NiMnCoSn system is due to the occurence of Mn-Mn cluster as reported by Ma et al. in Heusler Mn2Ni1.6Sn0.4 alloys [Ma L, Wang W H, Liu J B, Li J Q, Zhen M, Hou D L and Wu G H 2011 Appl. Phys. Lett. 99 182507].
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11164017)和内蒙古大学“211工程”创新人才培养项目(批准号: 51071172)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11164017) and the Inner Mongolia University “211 Engineering” Cultivation of Innovative Talents Project, China (Grant No. 51071172).
    [1]

    Ma L, Wang W H, Lu J B, Li J Q, Zhen C M, Hou D L, Wu G H 2011 Appl. Phys. Lett. 99 182507

    [2]

    Heusler F 1903 Deut. Phys. Ges. 5 219

    [3]

    Kasper J, Roberts B 1956 Phys. Rev. 101 537

    [4]

    Liu Z H, Li G T, Wu Z G, Ma X Q, Liu Y, Wu G H 2012 J. Alloys. Compd. 535 120

    [5]

    Webster P J, Ziebeck K R A, Town S L, Peak M S 1984 Phil. Mag. B 49 295

    [6]

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

    [7]

    Wu G H, Yu C H, Meng L Q, Chen J L, Yang F M, Qi S R, Zhan W S, Wang Z, Zheng Y F, Zhao L C 1999 Appl. Phys. Lett. 75 2990

    [8]

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

    [9]

    Kainuma R, Imano Y, Ito W, Souto Y, Morito H, Okmoto S, Kitakami O, Oikawa K, Fujita A, Kanomata T, Ishida K 2006 Nature 439 957

    [10]

    Ma L, Zhu Z Y, Yu S D, Zhou Q, Chen J L, Wu G H 2009 Acta Phys. Sin. 58 3479 (in Chinese) [马丽, 朱志永, 于世丹, 周强, 陈京兰, 吴光恒 2009 物理学报 58 3479]

    [11]

    Zhang H L, Li Z, Qiao Y F, Cao S X, Zhang J C, Jing C 2009 Acta Phys. Sin. 58 7857 (in Chinese) [张浩磊, 李哲, 乔燕飞, 曹世勋, 张金仓, 敬超 2009 物理学报 58 7857]

    [12]

    Jing C, L Zhe, Chen J P, Lu Y M, Cao S X, Zhang J C 2007 Acta Phys. Sin. 57 3781 (in Chinese) [敬超, 李哲, 陈继萍, 鲁玉明, 曹世勋, 张金仓 2007 物理学报 57 3781]

    [13]

    Yu S Y, Ma L, Liu G D, Liu Z H, Chen J L, Cao Z X, Wu G H, Zhang B, Zhang X X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 242501

    [14]

    Cong D Y, Roth S, Schultz L 2012 Acta Mater. 60 5335

    [15]

    Cong D Y, Roth S, Pöschke M, Hrrich C, Schultz L 2010 Appl. Phys. Lett. 97 021908

    [16]

    Li P P, Wang J M, Jiang C B 2011 Chin. Phys. B 20 028104

    [17]

    Ma Y, Yang S, Jin W, Liu X 2009 J. Alloys Compd. 471 570

    [18]

    Tang X D, Wang W H, Zhu W, Liu E K, Wu G H, Meng F B, Liu H Y, Luo H Z 2010 Appl. Phys. Lett. 97 242513

  • [1]

    Ma L, Wang W H, Lu J B, Li J Q, Zhen C M, Hou D L, Wu G H 2011 Appl. Phys. Lett. 99 182507

    [2]

    Heusler F 1903 Deut. Phys. Ges. 5 219

    [3]

    Kasper J, Roberts B 1956 Phys. Rev. 101 537

    [4]

    Liu Z H, Li G T, Wu Z G, Ma X Q, Liu Y, Wu G H 2012 J. Alloys. Compd. 535 120

    [5]

    Webster P J, Ziebeck K R A, Town S L, Peak M S 1984 Phil. Mag. B 49 295

    [6]

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

    [7]

    Wu G H, Yu C H, Meng L Q, Chen J L, Yang F M, Qi S R, Zhan W S, Wang Z, Zheng Y F, Zhao L C 1999 Appl. Phys. Lett. 75 2990

    [8]

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

    [9]

    Kainuma R, Imano Y, Ito W, Souto Y, Morito H, Okmoto S, Kitakami O, Oikawa K, Fujita A, Kanomata T, Ishida K 2006 Nature 439 957

    [10]

    Ma L, Zhu Z Y, Yu S D, Zhou Q, Chen J L, Wu G H 2009 Acta Phys. Sin. 58 3479 (in Chinese) [马丽, 朱志永, 于世丹, 周强, 陈京兰, 吴光恒 2009 物理学报 58 3479]

    [11]

    Zhang H L, Li Z, Qiao Y F, Cao S X, Zhang J C, Jing C 2009 Acta Phys. Sin. 58 7857 (in Chinese) [张浩磊, 李哲, 乔燕飞, 曹世勋, 张金仓, 敬超 2009 物理学报 58 7857]

    [12]

    Jing C, L Zhe, Chen J P, Lu Y M, Cao S X, Zhang J C 2007 Acta Phys. Sin. 57 3781 (in Chinese) [敬超, 李哲, 陈继萍, 鲁玉明, 曹世勋, 张金仓 2007 物理学报 57 3781]

    [13]

    Yu S Y, Ma L, Liu G D, Liu Z H, Chen J L, Cao Z X, Wu G H, Zhang B, Zhang X X 2007 Appl. Phys. Lett. 90 242501

    [14]

    Cong D Y, Roth S, Schultz L 2012 Acta Mater. 60 5335

    [15]

    Cong D Y, Roth S, Pöschke M, Hrrich C, Schultz L 2010 Appl. Phys. Lett. 97 021908

    [16]

    Li P P, Wang J M, Jiang C B 2011 Chin. Phys. B 20 028104

    [17]

    Ma Y, Yang S, Jin W, Liu X 2009 J. Alloys Compd. 471 570

    [18]

    Tang X D, Wang W H, Zhu W, Liu E K, Wu G H, Meng F B, Liu H Y, Luo H Z 2010 Appl. Phys. Lett. 97 242513

  • [1] 王可欣, 粟傈, 童良乐. 基于反铁磁的无外场辅助自旋轨道矩磁隧道结模型分析. 物理学报, 2023, 72(19): 198504. doi: 10.7498/aps.72.20230901
    [2] 魏浩铭, 张颖, 张宙, 吴仰晴, 曹丙强. 极性补偿对LaMnO3/LaNiO3超晶格交换偏置场强度的影响. 物理学报, 2022, 71(15): 156801. doi: 10.7498/aps.71.20220365
    [3] 朱照照, 冯正, 蔡建旺. 基于IrMn/Fe/Pt交换偏置结构的无场自旋太赫兹源. 物理学报, 2022, 71(4): 048703. doi: 10.7498/aps.71.20211831
    [4] 朱照照, 冯正, 蔡建旺. 基于IrMn/Fe/Pt交换偏置结构的无场自旋太赫兹源. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211831
    [5] Algethami Obaidallah A, 李歌天, 柳祝红, 马星桥. Heusler合金Mn50–xCrxNi42Sn8的相变、磁性与交换偏置效应. 物理学报, 2020, 69(5): 058102. doi: 10.7498/aps.69.20191551
    [6] 辛月朋, 马悦兴, 郝红月, 孟凡斌, 刘何燕, 罗鸿志. 等价电子数组元Heusler合金Fe2RuSi中的原子占位. 物理学报, 2016, 65(14): 147102. doi: 10.7498/aps.65.147102
    [7] 申建雷, 李萌萌, 赵瑞斌, 李国科, 马丽, 甄聪棉, 候登录. Ni-Mn杂化对Mn50Ni41-xSn9Cux合金中马氏体相变温度和马氏体相磁性的影响. 物理学报, 2016, 65(24): 247501. doi: 10.7498/aps.65.247501
    [8] 李永超, 周航, 潘丹峰, 张浩, 万建国. Co/Co3O4/PZT多铁复合薄膜的交换偏置效应及其磁电耦合特性. 物理学报, 2015, 64(9): 097701. doi: 10.7498/aps.64.097701
    [9] 刘奎立, 周思华, 陈松岭. 金属离子掺杂对CuO基纳米复合材料的交换偏置调控. 物理学报, 2015, 64(13): 137501. doi: 10.7498/aps.64.137501
    [10] 姜恩海, 朱兴凤, 陈凌孚. Heusler合金Co2MnAl(100)表面电子结构、磁性和自旋极化的第一性原理研究. 物理学报, 2015, 64(14): 147301. doi: 10.7498/aps.64.147301
    [11] 周广宏, 潘旋, 朱雨富. BiFeO3/Ni81Fe19磁性双层膜中的交换偏置及其热稳定性研究. 物理学报, 2013, 62(9): 097501. doi: 10.7498/aps.62.097501
    [12] 罗毅, 赵国平, 杨海涛, 宋宁宁, 任肖, 丁浩峰, 成昭华. 单一晶相氧化锰纳米颗粒的交换偏置效应. 物理学报, 2013, 62(17): 176102. doi: 10.7498/aps.62.176102
    [13] 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
    [14] 朱伟, 刘恩克, 张常在, 秦元斌, 罗鸿志, 王文洪, 杜志伟, 李建奇, 吴光恒. Heusler合金Fe2CrGa的磁性与结构. 物理学报, 2012, 61(2): 027502. doi: 10.7498/aps.61.027502
    [15] 许小勇, 潘 靖, 胡经国. 交换偏置双层膜中的反铁磁自旋结构及其交换各向异性. 物理学报, 2007, 56(9): 5476-5482. doi: 10.7498/aps.56.5476
    [16] 潘 靖, 陶永春, 胡经国. 外应力场下铁磁/反铁磁双层膜系统中的交换偏置. 物理学报, 2006, 55(6): 3032-3037. doi: 10.7498/aps.55.3032
    [17] 滕蛟, 蔡建旺, 熊小涛, 赖武彦, 朱逢吾. NiFe/FeMn双层膜交换偏置的形成及热稳定性研究. 物理学报, 2004, 53(1): 272-275. doi: 10.7498/aps.53.272
    [18] 千正男, 隋 郁, 刘玉强, 柳祝红, 刘国栋, 张 铭, 崔玉亭, 陈京兰, 吴光恒. 四元Heusler合金NiMnFeGa中Fe原子的磁性贡献. 物理学报, 2003, 52(9): 2304-2308. doi: 10.7498/aps.52.2304
    [19] 滕蛟, 蔡建旺, 熊小涛, 赖武彦, 朱逢吾. (Ni0.81Fe0.19)1-xCrx作为种子层对NiFe/FeMn交换偏置的影响. 物理学报, 2002, 51(12): 2849-2853. doi: 10.7498/aps.51.2849
    [20] 敬 超, 金晓峰, 董国胜, 龚小燕, 郁黎明, 郑卫民. 分子束外延生长Fe/Fe50Mn50双层膜的交换偏置. 物理学报, 2000, 49(10): 2022-2026. doi: 10.7498/aps.49.2022
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-21
  • 修回日期:  2013-03-28
  • 刊出日期:  2013-07-05

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