团簇对甩带Fe-Ga合金磁致伸缩的贡献

【作者】 刘国栋； 李养贤； 曲静萍； 代学芳； 胡海宁； 柳祝红； 陈京兰； 吴光恒；

【机构】 河北工业大学材料学院； 中国科学院物理研究所磁学国家重点实验室；

【摘要】 <正> 最近几年人们发现,在元素Fe中掺入少量非磁性元素Ga（Al）能使其磁致伸缩增加十倍以上。目前报道最大Fe-Ga合金的磁致伸缩(3/2λ₁₀₀)已达400ppm。相对于广泛研究的稀土磁致伸缩材料而言,Fe-Ga合金还具有良好的延展性,较低的饱和磁场和低廉的价格。目前,Fe-Ga合金已经成为磁致伸缩材料领域研究的一个热点。本工作采用甩带急冷的方法制备了Fe-Ga系列合金,在甩速为12m/s的Fe₈₅Ga₁₅合金中,发现了高达1300ppm的巨大磁致伸缩。研究表明Fe-Ga合金的巨大磁致伸缩不是由于传统磁弹性效应造成的,而是来源于合金中形成的非对称形状Ga原子团簇.如图1所示电镜照片,从图中可以看到,约5-20纳米左右的黑斑分布在灰色的基体中;相应的在（b）图中给出了（011）方向电子衍射图谱,我们可以看到,除主衍射斑外还出现了一些规律性的弱斑,这些弱斑的出现表明了短程有序团簇在合金中的存在。更多还原