1.2.3  Heusler合金中的磁补偿状态 3

1.3  交换偏置效应 5

1.2.1  交换偏置效应简介 5

1.2.2  交换偏置的机理研究 5

1.4  本课题研究的目的、意义及内容 7

2  实验方法 8

2.1  块体样品制备及热处理 8

2.2  实验过程 9

2.2.1  样品的制备 9

2.3.3  实验合金样品相结构的分析 10

2.3.4  实验合金样品磁学性能的分析 11

2.3  理论计算方法 12

3  Mn2+xY1-xZ合金的完全磁补偿状态 14

3.1  设计思路 14

3.2  计算方法 14

3.3  计算结果与分析 15

4  四方结构Mn3.4Ge合金的制备及交换偏置特性的测量 18

4.1  样品的XRD物相分析 18

4.2  样品的磁学性质分析 19

结  论 22

致  谢 23

参考文献 24

1  绪论

1.1  前言

人类发现“磁”现象已经有了上千年的历史，但早期对于磁性材料仅仅局限于司南、指南针和磁性材料对铁物质的吸引作用等有限的应用。近代随着磁学理论研究的深入和完善，各种磁性材料包括块材、带材、膜材，均得到了广泛的应用。作为一种重要的磁性金属功能材料，Heusler 合金在凝聚态物理和材料科学领域吸引了研究人员们很大的关注，其中发现大量新奇的物理性质的如磁热效应[1,2]、磁电阻效应[3,4]、霍尔效应[5]、磁性形状记忆效应[6-8]等，使得在自旋电子学[9]、磁性制动器[10,11]、固态磁制冷机[12]中具有很大潜在应用价值。Heusler 合金种类繁多，已发现超过1500种，其中包含有着很多特殊的材料体系，如NiMn基Heusler合金，Mn2基Heusler合金，Mn3基Heusler合金等。

1.2  Heusler合金概况

1.2.1  Heusler合金晶体结构

Heusler合金表达式通常为X2YZ，其中X，Y通常为过渡族或稀土元素，Z 为主族元素，具有L21结构，空间群为Fm m。在对角线上的Wyckoff坐标位置为：A（0，0，0），B（l/4，l/4，l/4），C（l/2，l/2，1/2），D（3/4，3/4，3/4）,如图1所示。Heusler合金种类繁多，目前已有超过1500种化合物，并有许多不同的结构分类，包括A/C中有一个是空位的半Heusler结构，B/D位混乱占位的B2结构，A/B/C/D位混乱占位的A2结构等。