Pr基稀土非晶的磁性能研究

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本论文利用物理多功能系数测试仪(PPMS)研究了在不同退火温度及不同的退火时间下,Pr-基非晶合金的饱和磁场强度Ms、内禀矫顽力Hc、居里温度Tc的变化。通过金相显微镜及扫描电子显微镜(SEM)观察了非晶合金过冷液相区退火的晶化相组织形态。结果表明:淬火态Pr-基非晶合金的磁性能均表现为顺磁性,Pr60Cu17Al15Ni15表现为超顺磁性。Pr60Cu17Al15Ni8、Pr55Cu13.3Al25Ni6.7、Pr55Cu17Al20Ni8的饱和磁化强度Ms分别为32.24emu/g、27.30emu/g、30.97emu/g,最高居里温度Tc (K)分别为15.5K、18.0K、21.5K。在玻璃化转变温度以下退火,退火温度为373K,淬火态非晶合金依然呈现非晶态,但顺磁性得到较大的提高,Pr60Cu17Al15Ni15依然表现为超顺磁性。Pr60Cu17Al15Ni15、Pr55Cu13.3Al25Ni6.7、Pr55Cu17Al20Ni8的饱和磁化强度和居里温度均高于淬火态非晶合金。在过冷液相区之间退火,Pr60Cu17Al15Ni8的退火温度为467K、Pr55Cu13.3Al25Ni6.7退火温度501K、Pr55Cu17Al20Ni8退火温度为494K,退火态非晶合金发生晶化,Pr60Cu17Al15Ni15晶化的组织形状为“枫叶型”,Pr55Cu13.3Al25Ni6.7、Pr55Cu17Al20Ni8晶化的组织形状为“树枝状晶”,且合金发生了磁性转变,由顺磁性转变为硬磁性。过冷液相区退火之后,Pr60Cu17Al15Ni15的饱和磁化强度的最大值为39.8emu/g,矫顽力的最大值为119.4KA/m;Pr55Cu13.3Al25Ni6.7的饱和磁化强度的最大值为29.8emu/g,矫顽力的最大值为270KA/m;Pr55Cu13.3Al25Ni6.7的饱和磁化强度的最大值为33.2emu/g,矫顽力的最大值为206.2KA/m。综上所述,各晶化合金的饱和磁化强度和矫顽力的最大值均高于淬火态和高温弛豫退火时的非晶态合金。
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