PDF《！＂化合物的》

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, /")化合物的 磁性和磁熵变! 刘喜斌!) ") 沈保根!) !) (中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室,北京 !###$#) ") (中国人民武装警察部队学院基础部,廊坊 #%&###) ("##& 年%月$日收到;

"##& 年'月"( 日收到修改稿) 研究了 (! / +0, 12, 3*) 化合物的磁性和磁熵变4

5 射线衍射实验表明, 研究的化合物均呈六 角)*& 36. 型结构4 三种原子对 +, 原子的替代, 使得平均 )* 原子磁矩下降, 但居里温度没有明显的变化4 由于磁 矩的降低, 导致磁熵变值的下降, 在磁场变化为 7-#

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1 ・ 9: ! 时, 对应于 ! / +0,

12 和3* 的样品, 最大磁熵变值 !"905 ) 分别为 %-!, %-. 和&-. ;

・ : ! , 但磁熵变峰值的半高宽 !#?@A) 有所增加4 另外, (! / +0, 12, 3*) 化合物在高于居里温度的 1BBCDD 曲线上出现了一个不连续点, 即样品在一定温度下的顺磁磁化率在某一临界磁 场下发生了突变, 临界磁场与温度几乎呈正比关系4这可能是由于样品在加一定磁场时 . E 带的费米能级发生了变 化, 使得有效电子数的减少所致4 关键词:居里温度,平均 )* 原子磁矩,磁熵变,1BBCDD 图0-11:'&&#F !国家高技术研究发展计划 (批准号: "##!11."#7#"#) 和国家自然科学基金 (批准号: 资助的课题4 !- 引言新型室温磁致冷材料的探索是磁性材料研究的 热点之一, 无论在理论上还是实际应用上都具有重 要意义4 根据热力学理论, 铁磁性材料在居里温度 附近由于磁化强度随温度的变化曲线较为陡峭, 能 够产生大的磁熵变 !")

4 从磁相变性质区分, 磁致 冷材料主要有一级相变和二级相变材料两大类4 具 有一级相变的磁致冷材料, 其磁熵变值一般较大, 但 磁熵变往往集中在相对窄的温区4 具有二级相变的 磁致冷材料, 其磁熵变值相对要小, 但磁熵变峰一般 较为平坦, 而且磁化强度随温度和磁场的变化往往 是可逆的4 由于稀土元素的自旋角动量量子数大, 理论上稀土的磁熵变值应该较高, 所以已往对磁致 冷材料的研究主要集中于稀土或它们的合金和化合 物, 而对于 . E 金属及其合金的研究相对较少4 )*& +,. 化合物为二级相变的铁磁性材料, 具有 六角 )*& 36. 型晶体结构, 空间群为 $%. G%&%, 其晶 图 化合物的晶体结构 体结构如图 ! 所示4 由图 ! 可见, 在)*& +,. 化合物 中, 一个单胞含有两个分子式, )* 原子占有两个晶 位, 即7个)*! 原子占 7' 晶位, % 个)*" 原子占 %( 晶位, 另外 +, 原子也占 %( 晶位4 中子衍射实验的 研究结果表明 [!, "] , )*! 原子和 )*" 原子的磁矩并 不相同, 每个 )* 原子的平均磁矩为 "-%!F [.]

4 由于 )*" H 和)*. H 离子磁矩铁磁性耦合, )*& +,. 化合物 的饱和磁矩可达 !&# 19" ・