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在Dy3+ 和Pr3+离子之间存在各向异性补偿的直接实验证据

Applied Physics Letters 89 (2006) 122506

       
  Temperature dependence of AC susceptibility cac and composition dependence of the spin reorientation temperature TSR for Tb0.2Dy0.8-xPrx(Fe0.9B0.1)1.93 alloys      

内容摘要:

  为了磁致伸缩应用的目的,寻找新型廉价高镨含量的巨磁致伸缩化合物是十分重要的。当然,一个大的磁各向异性通常阻碍磁致伸缩的应用,因为这样需要加一个大的磁场才能实现一个大的磁致伸缩值。为了降低磁晶各向异性同时维持大磁致伸缩,人们通过合金化具有相同的磁致伸缩符号但相反的磁各向异性符号K1的二元化合物来合成膺二元RR'Fe2化合物(如著名的Terfenol-D Tb0.27Dy0.73Fe1.95)。但是,通常Dy1-xPrxFe2化合物不被作为一个有各向异性补偿的体系,因为Dy3+ 和 Pr3+离子的磁各向异性常数K1具有相同的符号。最近,我们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。在Dy3+ 和Pr3+离子之间存在各向异性补偿的直接实验证据由对磁场取向的粉末样品的X光衍射以及评估Tb0.2Dy0.8-xPrx(Fe0.9B0.1)1.93合金的自旋再取向温度和磁致伸缩来给出。自旋再取向温度随Pr的增加而降低。合金在室温的易磁化方向在(1 0)面上从x = 0.18时的<001>连续旋转到x = 0.40时的<111>,对应与Dy3+ 和Pr3+离子之间的各向异性补偿。并观察到一些合金的易磁化方向在室温沿非主轴方向。由于各向异性补偿在x=0.22时得到一个磁致伸缩的最大值,从而得到了一个有前途的实用磁致伸缩材料。

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