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ε-(Mn1-xFex)3+δGe化合物的结构相变和磁性相变与物理性能的关系

   

系统地研究了ε-(Mn1-xFex)3+δGe化合物的磁性、电性和磁输运性质、巨磁卡效应。特别是集中研究了这类化合物的结构相变、磁性相变与物理性能的关系。在ε-(Mn1-xFex)3+δGe体系中, ε-Mn3+δGe化合物基本表现出金属导电性,而x>0的化合物表现出非金属导电性。0≤x<0.17化合物的磁电阻MR为较小的负值,这种负磁电阻是由于磁场对自旋波动的抑制所导致的。0.17≤x≤0.2化合物却在Tt以下和TN 以上都出现了正磁电阻:在TN以上的导电性符合跃迁式导电机制,磁场的加入使得局域态波函数的叠加受到抑制,载流子运动的轨道收缩导致正磁电阻的产生;Tt以下正磁电阻的产生是由于线性反铁磁的出现。

ε-(Mn0.83Fe0.17)3.25Ge化合物的正磁电阻5T磁场下在5 K达到最大值6.1%。

ε-(Mn0.83Fe0.17)3.25Ge化合物的正磁电阻在120 K达到最大值,但在5K基本上消失。另外,当外加磁场后,在ε-(Mn0.83Fe0.17) 3+δGe化合物这个纯反铁磁体系中,伴随着在温度Tt 附近发生磁场诱导的线性反铁磁AFII-三角反铁磁AFI的变磁转变,获得了数值较大的反常磁卡效应 (7 T 磁场变化下磁熵变ΔSM值在93 K达到最大11.6Jkg-1K-1)。人们对磁制冷材料的研究都集中在铁磁性材料居里点附近,我们的研究表明在纯反铁磁体中也可以获得数值巨大的磁卡效应,从而为寻找新的磁制冷材料开辟了一个崭新的方向。

Magnetic field dependence of magnetization of (Mn0.83Fe0.17)3.25Ge

near the magnetic transition in the temperature range of 88–104 K.

 

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