Tb3NiSi2合金磁相变与磁热性能研究

摘要：

依据X射线衍射(XRD)与等温磁化曲线和等磁场变温磁化曲线,主要研究了Tb3NiSi2合金相结构与磁性相变和磁热性能.XRD表明,采用800℃保温14天,然后炉冷至室温的热处理方法制备的R3NiSi2(R=Tb,Dy,Ho,Er)合金中,主相均为Gd3NiSi2型正交结构(空间群:Pnma,No.62)相,但杂相R5Si3含量存在差异,其规律是从Er到Tb,含量依次减少,Tb3NiSi2合金样品基本为一个单相,其相应晶格常数分别为a=1.1240(8)nm,b=0.41009(8)nm,c=1.12058(1)nm.等温磁化曲线显示在50～300 K温度范围内,Tb3NiSi2合金仅展现出铁磁-顺磁相变,并没有在130,82,66,53 K等观察到相关文献报道的多重的反常反铁磁态-铁磁态(AFM-FM)相变.0.01 T磁场下的磁化强度对温度求导曲线(dM/dT)和0～2T磁场下的Arrott图结果证实合金铁磁-顺磁二级磁相变居里温度(Tc)=88K.居里外斯定理拟合表明合金中Tb3+粒子的有效磁矩为9.90μB(μB为玻尔磁子),同期望值μeff/Tb3+=g√J(J+1)=9.72μB基本一致.在磁热性方面,Tb3NiSi2合金在0～2T磁场范围内,低场响应性较差,铁磁态分子的有效磁矩远低于顺磁分子有效磁矩,最大磁熵变(-△SM,max)为3.2J·kg-1·K-1;在对应的半高宽温跨(δTFWHM)=35.5 K范围内,相对制冷量为113 J·kg-1.

关键词：Tb3NiSi2合金、磁相变、磁热效应

所属期刊栏目：45

分类号：TG132.2(金属学与热处理)

资助基金：四川省科技计划项目2017JY181

在线出版日期：2021-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：169-176