磁致伸縮效應(yīng)

當(dāng)材料在外磁場(chǎng)作用下內(nèi)部磁疇的磁化方向與外磁場(chǎng)方向保持一致，使得材料沿外磁場(chǎng)方向伸長(zhǎng)或縮短的現(xiàn)象。

FeGa材料的優(yōu)勢(shì)有哪些？

相對(duì)傳統(tǒng)磁致伸縮材料和Fe-Dy-Tb稀土超磁伸縮材料：

1.FeGa合金具有磁致伸縮系數(shù)大，其單晶體沿<100>方向的飽和磁致伸縮系數(shù)可達(dá)400ppm；

2.機(jī)械性能好、飽和場(chǎng)小和成本低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

納米析出相簡(jiǎn)要介紹

圖1從 A2 或 D03 到 L12 結(jié)構(gòu)的 Fe3Ga 的各種轉(zhuǎn)化途徑

Fe-Ga系統(tǒng)亞穩(wěn)態(tài)相圖的早期結(jié)表明Ga含量< 15at%的合金在A2相中結(jié)晶(空間群Im-3m)，其中Ga原子的占據(jù)完全隨機(jī)。

隨著Ga含量>23 at%，出現(xiàn)長(zhǎng)程有序的B2(空間群Pm-3m和D03相(空間群Fm-3m)。

接著在Fe81Ga19中發(fā)現(xiàn)A2和D03相，其中A2基體存在納米析出相，這些納米析出相不僅可以沿<110>方向形成具有Ga-Ga對(duì)的立方D03相（L60），還可以沿<100>方向形成Ga-Ga對(duì)的四方修正DO3(m-D03)相中。

只有m-D03納米析出相能產(chǎn)生局部應(yīng)變場(chǎng)，使A2基體沿<100>方向變形，產(chǎn)生應(yīng)變域。這些應(yīng)變域在施加磁場(chǎng)時(shí)旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致在 Fe81Ga19 中觀察到較大的磁致伸縮。

根據(jù)A.K. Khachaturyan和D. Viehland的預(yù)測(cè)，在面心立方(FCC) L12平衡相形成之前，D03納米沉淀物可能會(huì)轉(zhuǎn)化為面心立方(FCT) D022相。

最新研究表明，L60和D022納米沉淀物都是L12平衡相的前體，其中L60相是由于Ga沿著< 001>-A2方向有序化并同時(shí)發(fā)生晶格畸變而形成的，而D022相可以在D03有序度足夠高時(shí)通過無擴(kuò)散晶格畸變形成。

DO3、m-DO3電子衍射特征

圖 2 (a) D03、(b) c 軸位于 (001) 平面的 m-D03、(c) c 軸沿 [001] 方向的 m-D03 和 (d) B2 結(jié)構(gòu)的 [100]、[110] 和 [111] 區(qū)軸和晶格結(jié)構(gòu)的模擬衍射圖

圖 3. (a) 不同相位[111]區(qū)軸的模擬電子衍射圖。(b-d) 不同F(xiàn)eGa合金的[111] Zone的 SAED 圖樣、HRTEM 圖像和相應(yīng)的 FFT 圖樣。

通過圖3，我們可以知道，將實(shí)際的SAED、FFT與模擬電子衍射圖對(duì)比，可得基體中含有m-DO3納米析出相。

所以當(dāng)我們做完TEM測(cè)試時(shí)，只需要將所得的選區(qū)電子衍射(SAED)或FFT與模擬電子圖一 一對(duì)比就可知道該材料有哪些納米析出相。

審核編輯：劉清