用磁化曲线计算Mn_5Ge_(2.9)Sb_(0.1)的磁熵

用磁化曲线计算Mn_5Ge_(2.9)Sb_(0.1)的磁熵

一、通过磁化曲线计算Mn_5Ge_(2.9)Sb_(0.1)的磁熵(论文文献综述)

张振路[1](2018)在《Fe2P基化合物的磁热性能、电子结构和相变机理研究》文中研究表明具有一级磁相变的室温磁制冷材料由于其潜在的应用价值近年来受到了广泛关注。但是,室温磁制冷材料的研究热点主要集中在了性能和结构表征方面,而对一级磁相变起源的认识非常有限。尤其是磁、电子、结构之间在相变时的相互作用机理有待深入了解,这对室温磁制冷材料的进一步发展至关重要。本文以Fe2P系列化合物为研究对象,系统研究了化合物的成分、结构、相变过程和磁热性能之间的关联,并从电子、结构、磁之间的相互作用上探讨了一级磁相变的机理,主要内容归纳如下:采用机械合金化和放电等离子体烧结技术制备了 MnFePGe系列化合物,利用中子粉末衍射、DSC、超导量子干涉仪等相关分析手段,系统地研究了化合物的成分对晶体结构、磁矩、磁熵变以及滞后的影响。研究发现,Mn原子在3f(x,0,0)位置含量的变化对化合物的物理性能有重要影响。同时,还建立了完成相变所需外加磁场强度与顺磁-铁磁两相共存区宽度的关系。在此基础上,寻找优化MnFePGe系化合物磁热效应的有效途径,获取满足应用要求的磁制冷材料。利用振动样品磁强计、X射线衍射研究了 Fe2P化合物的磁性特征及相变时的结构特征,利用最大熵方法和第一性原理计算从电子密度层面探讨了 Fe2P的相变机理。研究发现,Fe2P的一级磁相变性质较弱,产生的磁热效应较小。相变时磁与晶格参数a发生相互作用,导致a的值发生了一系列的反常变化。在降温过程中Fe2P的顺磁-铁磁相变存在两个磁性转变温度,分别为Fe1(3f)原子和Fe2(3g)原子磁性开始形成的温度。Fe1(3f)原子磁性的形成早于Fe2(3g)原子,当Fe2(3g)原子磁性开始形成后立即导致了一级磁相变的发生。此外,从电子密度层面解释了 Fe2(3g)原子磁矩高于Fe1(3f)原子的原因以及顺磁态的磁化率反常的原因。利用第一性原理计算、中子衍射和X射线衍射研究了 MnFeP Ge化合物中的原子占位,并讨论了其对化合物磁热性能的影响。结果发现Mn原子优先占据3g位置,Fe原子优先占据3f位置,Ge原子应该只占据2c位置。强化3f位置原子的磁性有助于降低滞后、强化3g位置原子的磁性导致滞后增大。中子衍射结果表明,减少Mn原子在3f位置的占有率可以改变3f位置原子的磁矩取向。Ge原子进入2c位置改变2c位置周围的电子结构、加强了 Mn、Fe原子上、下自旋电子态密度穿过费米面的劈裂程度,导致相变温度直线式上升。扫描电镜和能量损失谱的研究表明Ge在晶粒中的分布不均匀,这使得Ge含量较大的晶粒在降温时先从顺磁态向铁磁态转变,并导致了铁磁-顺磁两相共存态的产生。增加Ge原子在2c位置的占有率可以减弱相变时共面的共价键强度的变化,使滞后以指数形式衰减。以原子占位为基础,对MnFeP0.74Ge0.26化合物的X射线衍射数据进行了Rietveld精修,用最大熵方法和第一性原理计算从电子密度层面对其一级磁相变的机理进行了研究。结果发现,MnFeP0.74Ge0.26化合物的一级磁相变性质很强,产生的磁热效应较大。其晶格参数a也是与磁相互耦合的,晶格参数a的反常变化表明在降温诱导顺磁-铁磁相变前MnFeP0.74Ge0.26化合物存在三个磁性转折温度,其中两个转折温度分别是Fe(3f)原子和Mn(3g)原子磁性开始形成的温度,另一个是相变开始的温度。同样,Fe(3f)原子磁性的形成早于Mn(3g)原子,但Mn(3g)原子磁性开始形成后并未立即导致相变的发生,而是Fe(3f)、Mn(3g)原子磁性继续增大到一定程度后才导致了相变的发生。由此发现了 MnFeP0.74Ge0.26化合物产生巨磁热效应的根本原因。探讨了 Mn原子对MnFePGe化合物铁磁态结构的影响,利用最大熵方法和第一性原理计算研究了磁弹效应产生的根源。结果发现,Mn原子在3g位置和在3f位置含量的变化对铁磁态结构的影响是不同的。晶格参数a、c的相反变化趋势反应了 Mn原子含量变化对磁性产生影响而引起的磁弹效应。这一效应的产生是由3g位置原子在ab面内磁性电子分布的变化以及3g、3f位置原子沿c轴方向电子密度分布的变化共同作用导致的。用量子理论初步研究了相变过程中电子的变化,并利用实验结果进行了验证。结果表明,相变过程中电荷是守恒的,Fe2P基材料顺磁-铁磁相变前后电子的重新分布是电子消灭和生成的结果。

金香,徐宝,周敏,武柯晗,鲁毅,赵建军[2](2017)在《通过拟合磁化曲线计算钙钛矿锰氧化物La1.2-xTbxSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)的磁熵变》文中研究表明采用传统高温固相反应法制备La1.2-xTbxSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品,利用振动样品磁强计(VSM)测量了样品在不同温度下的磁化强度随外场变化曲线(M-H),然后利用正交多项式最小二乘拟合方法对钙钛矿锰氧化物La1.2-xTbxSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)的磁化强度曲线进行拟合,再根据磁熵变的热力学公式计算出样品的磁熵变值。通过计算得到La1.2-xTbxSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品的居里温度分别为123 K和75 K,在外加磁场20 k Oe下x=0样品和x=0.05样品的最大磁熵变值分别为2.26 J/(kg·K)和1.6 J/(kg·K),所以x=0样品可作为高温区(77 K以上)磁制冷材料,而x=0.05样品可作为中温区(20 K77 K)磁制冷材料。计算结果显示,拟合数据和实验数据非常接近,结果比较满意,说明该方法适用于La1.2-xTbxSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)多晶样品的磁熵变计算。

松林,陈素果[3](2002)在《通过磁化曲线计算Mn5Ge2.9Sb0.1的磁熵》文中指出采用二步最小二乘法,通过磁化曲线拟合出二元函数M(H,T)的表达式,用热力学关系式计算了Mn5Ge2.9Sb0.1的磁熵变,并与实验值进行比较,结果令人满意.

二、通过磁化曲线计算Mn_5Ge_(2.9)Sb_(0.1)的磁熵(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、通过磁化曲线计算Mn_5Ge_(2.9)Sb_(0.1)的磁熵(论文提纲范文)

(1)Fe2P基化合物的磁热性能、电子结构和相变机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 磁热效应和磁制冷
    1.2 磁制冷材料
        1.2.1 磁制冷材料的发展
        1.2.2 室温磁制冷材料的研究状况
    1.3 电子密度的研究
        1.3.1 第一性原理计算
        1.3.2 最大熵方法
    1.4 本文的研究内容
第2章 理论基础和实验方法
    2.1 磁热效应的热动力学
    2.2 模型
        2.2.1 Hamad模型
        2.2.2 Bean-Rodbell模型
    2.3 理论计算和最大熵分析软件
        2.3.1 理论计算软件
        2.3.2 电子密度分析软件—RainbowMEM
    2.4 实验方法和设备
        2.4.1 样品的制备
        2.4.2 结构与性能表征
第3章 优化MnFePGe化合物磁热性能的途径
    3.1 实验方法
    3.2 结果讨论
        3.2.1 晶体结构和磁结构
        3.2.2 化合物在温度和磁场诱导下的磁相变过程研究
        3.2.3 化合物在温度和磁场诱导下的磁热效应
        3.2.4 Mn原子在3f位置的含量对化合物磁热性能的影响
    3.3 本章小结
第4章 Fe_2P的磁热效应和一级磁相变的机理探究
    4.1 实验方法和理论计算
        4.1.1 实验方法
        4.1.2 理论计算
    4.2 结果讨论
        4.2.1 磁性特征和磁热效应
        4.2.2 结构变化特征
        4.2.3 电子分布与相变的关系
        4.2.4 从电子层面对Fe_2P物理特性的解释
    4.3 本章小结
第5章 MnFePGe化合物的结构、性能、相变、磁弹效应的机理及相变的量子理论研究
    5.1 原子占位及其对磁热性能的影响
        5.1.1 实验方法和理论计算
        5.1.2 Mn、Fe原子占位及其对化合物滞后和磁性的影响
        5.1.3 Ge原子分布及其对化合物的相变温度、滞后、两相区的影响
    5.2 MnFePGe化合物温度诱导一级磁相变的机理研究
        5.2.1 实验方法和理论计算
        5.2.2 结果讨论
    5.3 Mn原子含量对MnFePGe铁磁态磁弹效应的影响机理
        5.3.1 实验方法和理论计算
        5.3.2 结果讨论
    5.4 相变过程的量子理论研究
        5.4.1 电荷守恒
        5.4.2 电子的生成和消灭
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢

(2)通过拟合磁化曲线计算钙钛矿锰氧化物La1.2-xTbxSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)的磁熵变(论文提纲范文)

1 正交多项式最小二乘法
2 结果与讨论
3 结论

四、通过磁化曲线计算Mn_5Ge_(2.9)Sb_(0.1)的磁熵(论文参考文献)

  • [1]Fe2P基化合物的磁热性能、电子结构和相变机理研究[D]. 张振路. 北京工业大学, 2018(05)
  • [2]通过拟合磁化曲线计算钙钛矿锰氧化物La1.2-xTbxSr1.8Mn2O7(x=0,0.05)的磁熵变[J]. 金香,徐宝,周敏,武柯晗,鲁毅,赵建军. 稀土, 2017(03)
  • [3]通过磁化曲线计算Mn5Ge2.9Sb0.1的磁熵[J]. 松林,陈素果. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版), 2002(04)

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