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磁性材料的典型结构

磁性材料的典型结构. 2006.6. 氧离子 O 2-. 金离原子 M 3+. 铁离子 Fe 3+. MFeO 3 - 钙钛石型. 氧和 M 组成 NaCl 结构. 铁在六个氧离子构成的八面体位置. O 2- 离子. Ti 4+ 离子. TiO 2 - 金红石结构. 四方晶系 c < a. O 2-. Mn 2+. MnO- 氯化钠型结构. Fe(1) Cu. Fe(2) Mn. Al Al. Fe 3 Al 超晶格和 Heusler 合金原子排列. Fe 3 Al Cu 2 MnAl. . c. a.

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磁性材料的典型结构

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Presentation Transcript

  1. 磁性材料的典型结构 2006.6

  2. 氧离子O2- 金离原子M3+ 铁离子Fe3+ MFeO3-钙钛石型 氧和M组成NaCl 结构 铁在六个氧离子构成的八面体位置

  3. O2-离子 Ti4+离子 TiO2-金红石结构 四方晶系 c<a

  4. O2- Mn2+ MnO-氯化钠型结构

  5. Fe(1) Cu Fe(2) Mn Al Al Fe3Al超晶格和Heusler合金原子排列 Fe3Al Cu2MnAl

  6. c a CoPt (CuAu) 有序.无序转变点8250C Is=44.2(emu/g) 饱和磁矩/分子2.01(MB) FePt (CuAu) 有序.无序转变点13000C 有序相居里点750(k) Is=33.8(emu/g) 饱和磁矩/分子1.52(MB) Au Cu L10有序相， a, c = 3.816Å

  7. Ti4+ 8x1/8 O2- 8x1/4 8x1/2 1x1 4x1/2 2x1 • Anatase Structure • Spacegroup=I4/amd • a=3.79Å • c=9.51Å • Ti radius=0.62Å • N radius=1.35Å 锐钛矿 (TiO2)x3 Anatase Structure

  8. 8x1/8 Zn2+ O2- 1x1 4x1/4 1x1 • Wurtzite Structure • Spacegroup=P63/mc • a=3.25Å • c=5.21Å • Zn radius=0.80Å • O radius=1.21Å 纤锌矿 (ZnO)x2 Wurtzite Structure

  9. 4x1/2 Sn2+ 8x1/8 O2- 1x1 2x1 • Rutile Structure • Spacegroup=P42/mnm • a=4.75Å • c=3.18Å • Sn radius=0.74Å • O radius=1.35Å 金红石 (SnO)x2 Rutile Structure 四方晶系 c<a

  10. Al2O3-刚玉型的金属离子的排列 赤铁矿(-Fe2O3)和钛铁矿(FeTiO3) 1：1混合固溶体单位晶胞中金属离子的排列 A位 ∆ 氧离子形成六角密堆积晶格，其内2\3的八面体位置被金属离子占据。 B位 C-轴 -Fe2O3是反铁磁自旋排列，A和B层上的自旋相互反平行排列。温度低于250K，自旋轴平行C-轴；高于250K，自旋轴转向C-面，产生弱寄生磁性。 A位 ∆ 原位 ~0.3Å Fe3+ Fe2+ Ti4+

  11. 1/12 2/12 3/12 4/12 5/12 6/12 7/12 8/12 9/12 1/12 2/12 3/12 4/12 5/12 O2- O2- 上下两层氧离子构成的八面体

  12. Fe4N 型化合物晶体结构 Fe8N bct Tc:Ca.573 平均Ms(MB): 2.6-2.8 Fe4N Fcc a=3.8Å Tc :761K 平均Ms(MB): 9.02(mol) 亜点阵Meff(MB): 2.98,2.01(300K) 氮原子起受主作用，接收从铁来的电子，铁能带中产生电子空位;氮原子加入引起晶格膨胀，减少铁原子波函数的重迭，抑制反铁磁相互作用。FeMn a=3.6Å Fe N

  13. 1250 9’ 900 790 38’ 1540 34’ 1250 2’ O2- A位 B位 A-O-A B-O-B A-O-B 尖晶石晶格中超交换作用的各种路径

  14. DyFe2 (MgCu2) Tc=663(k) 饱和磁矩/分子5.44(MB) Laves- 相 MgCu2型化合物的晶体结构

  15. Co,Ni,Cu R SmCo5 CaCu2 Tc=997(k) Is=0.965 (T) RCo5型化合物的晶体结构

  16. R 6g 12k 12j 哑铃 Th2Ni17型六方晶体结构

  17. R 9d 18k 18j 6c Th2Zn17型菱方晶体结构

  18. Nd2Fe14B a= 8.82 Å C=12.24 Å 密度：7.55 (g/cm3) Is =1.57 (T) Ms=32.1 ( MB mol) Ha=12 (MAm-1) Tc=585 (k) c Pr2Fe14B A=8.82Å C=12.25Å =7.47(g/cm3) Is=1.43 (T) Ms=29.3 (MB mol) Ha=10(MAm-1) Tc=564(k) a B a

  19. O Mg Fe 110 100 MgO-Fe 灰大球是铁原子-a=2.861Ă 黑球是氧原子 灰小球是镁原子 MgO-a=4.213Å(氯化钠结构)

  20. Fe [100] [010] [100] [110] MgO MgO-Fe O2- Mg2+ Fe

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