Mn掺杂对Fe2Gd晶体结构和磁相关性能的影响

秦家庆, 莫陈鹏, 马垒, 韩成习, 苏光兰, 董培林

doi:10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.02.015

桂林电子科技大学学报 ›› 2020, Vol. 40 ›› Issue (02) : 169 -172. DOI: 10.16725/j.cnki.cn45-1351/tn.2020.02.015

Mn掺杂对Fe₂Gd晶体结构和磁相关性能的影响

秦家庆, 莫陈鹏, 马垒, 韩成习, 苏光兰, 董培林

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摘要

为了探索Mn掺杂对Fe₂Gd晶体结构及磁相关性能的影响,以铁磁性Fe₂Gd为母相,掺入反铁磁性Mn元素替代部分Fe元素,通过氩弧熔炼法制得(Fe_1-xMn_x)₂Gd（x=0,0.1,0.15,0.2,0.3,0.4,0.5）系列合金,在650℃下保温90 h后淬火。利用X射线衍射仪（XRD）和Rietveld全谱拟合精修方法分析该合金的结构,利用振动样品磁强计（VSM）和电阻应变片法分析Mn含量对Fe₂Gd合金磁性能和磁致伸缩性能的影响。研究结果表明,(Fe_1-xMn_x)₂Gd系列合金保持了Fe₂Gd的MgCu₂型立方结构,空间群为Fd-3m,点阵常数和晶胞体积随着Mn含量的增加而增大。该系列合金为软磁材料,在室温和2 T磁场下磁矩接近饱和,最大比磁化强度约为71 A·m²/kg,最大磁致伸缩系数约为5.5×10^-5,并随着Mn含量的增加磁矩和磁致伸缩系数逐渐下降。