Mn45Ni45Sn11-xAlx合金相關系與磁相變研究

李汶倢， 蔡 帥， 何義濤， 江佳瑞， 陳 湘

(內江師范學院 物理與電子信息工程學院， 四川 內江 641100)

0 引言

考慮到Al、Ga原子半徑相近，但價態存在較大差異，本文通過Al替代Sn，進一步研究了電子濃度對Ni-Mn-Sn合金結構相變和溫度誘導磁相變的影響，以及馬氏體鐵磁態到弱磁態相變而引起的磁熵變.

1 實驗方法

原材料采用的是純度為99.99%的Mn，99.9%的Ni，99.99%的Sn和99.99%Al.按照Mn45Ni45Sn11-xAlx合金化學計量比進行配比稱重，并且添加15%的Mn作為熔損.利用電子天平稱重后，放入充有高純度氬氣的非自耗真空電弧爐中進行樣品制備(反復熔煉5次)，熔煉之后的樣品密封在高真空石英管中，然后置于管式爐內進行熱處理.熱處理機制為在900 ℃保溫7天，隨后采用冰水淬火.利用DX-2600射線衍射儀對制備好的樣品進行結構分析(Cu-Kα1射線，2θ=20°～60°, 步進0.04，掃描時間5 s/步).利用振動樣品磁強計(VSM，Laker Shore)進行樣品等場變溫磁化曲線測量和等溫變場的磁性測量，溫度范圍為110 K到209 K，溫度間隔為3 K，磁場范圍為0～2 T.

2 結果與討論

2.1 Mn45Ni45Sn11-xAlx合金相關系和結構

圖1為Mn45Ni45Sn11-xAlx合金(x=0，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0)的室溫X射線衍射譜.可以看出，當合金x=0時，合金主要結構為立方結構的奧氏體相，并含有一定量的正交結構的馬氏體相.隨著x的增加，合金雖然仍為兩相共存狀態，但奧氏體相含量減少，馬氏體相含量增加.當x=3.0時，合金中立方結構的L21奧氏體相完全消失，表現為單一正交結構的L20馬氏體相.從結構相變的角度來看，兩相共存說明：合金中馬氏體相變溫度略高于室溫，但合金屬于非平衡狀態，存在馬氏體與奧氏體之間的……