轻稀土基化合物的巨磁致伸缩

Profiles of the (440) line of the cubic Laves phase inTb0.2Dy0.8-xPrx(Fe0.9B0.1)1.93 alloys.

内容摘要:

著名的磁致伸缩材料Tb0.27Dy0.73Fe化合物(Terfenol-D)的发现是建立在Clark的选取磁致伸缩符号相同但各向异性常数K1符号相反的RFe2化合物构成合金的建议的基础上的。为了磁致伸缩应用的目的,寻找新型具有各向异性补偿的廉价轻稀土基磁致伸缩是十分重要的。因为PrFe2DyFe2的各向异性常数K1符号相同,根据Clark的最低常数理论,通常认为Dy1-xPrxFe2系统不是一个可以各向异性补偿的系统。本项工作用单离子理论模型考虑了高阶各向异性常数K2,唯象地讨论了在Dy1-xPrxFe2存在成分各向异性补偿的可能性。研究了Tb0.2Dy0.82-xPrx(Fe0.9B0.1)1.93(0<x<0.7)合金的晶体结构、易磁化方向、自发磁致伸缩。发现Pr 替代Dy时,具有MgCu2型结构的Tb0.2Dy0.82-xPrx(Fe0.9B0.1)1.93(0<x<0.7)化 合物可以在x=0.4时形成单相。在所有的合金中这种磁致伸缩相都存在。当0<x<0.3时,这种Laves相的X光衍射的(440)峰为单 峰。当0.4<x<0.7时,由于沿其易磁化方向<111>的一个大的自发磁致伸缩,(440)峰变成双峰劈裂。成分各向异性补 偿在Tb0.2Dy0.82-xPrx(Fe0.9B0.1)1.93合金中成功实现。具有单相Laves相的Tb0.2Dy0.82-xPrx(Fe0.9B0.1)1.93合金有一个大的自发磁致伸缩(l111»1200 ppm) 和低的各向异性,并用廉价的Pr部分替代了昂贵的Tb和Dy,可以成为磁致伸缩应用的一个好的候选材料。

  APPLIED PHYSICS LETTERS 2003, Vol. 82, p.2664