Nd-%2c2-Mn-%2c17-x-Al-%2cx-(x%3d1-10)化合物的结构和其稳定性.pdfVIP

笙±=星全里壁兰翌苎丝塑壁垒望垒茎叁———————————————一 0)化合物的结构及其稳定性+ l。0=1。1 Nd，Mnl7-xA 贺小宏1郝延明2孟凡斌3 1太原理工大学应用物理系，太原030024 ‘ 2天津师范大学物理系，天津300072 30 3河北工业大学材料学院，天津3001 摘要：用电弧炉熔炼制备了Hd2Mn。，一J^l，(,r-1—10)样品．对其进行的粉末X-射线衍射研究表明，样品 2kinl．AI，(x-l—lO)化合物样品的晶格常数a、f及单 具有菱方相Th2Zn型结构，随着^l替代量的增加，Nd 胞体积y都增加．对样品的时效研究表明，Nd2Mn。，一』l。(x-I一10)化合物在自然环境中十分稳定，这表明A1 比c更能使富锰的2：17相(Th2Zn】稳定． ’ 1．前言 近几年来，2：17型铁基稀土过渡族化合物和钴基稀土过渡族化合物得到了大量研究[卜7]，在结 构和磁性方面都取得了一些有意义的结果，但2：17型锰基稀土过渡族化合物却由于难于合成，在空 气中不稳定，易于氧化潮解及可能是反铁磁性的原因而研究不多。人们转而研究铁锰基和钴锰基2：17 型稀土过渡族化合物以求得到锰对这些化合物的结构、磁性等的影响[8，9]。但在铁基2：17型稀土 过渡族化合物中锰的替代量小于8个原子，无法得到富锰基化合物的情况。过去的研究表明，在铁锰 基2：17型稀土过渡族化合物中引入间隙原子C，则对某些重稀土的2：17型化合物，锰的替代量可以 达到很大，有的甚至可以全部取代17个铁而形成R。Mn。，c化合物[10]，但这种化合物在空气中不稳定， 容易氧化潮解。一般电弧炉熔炼的12克左右的样品锭子在空气中自然存放3天左右就几乎全部氧化 潮解了，不利于测量也不能考虑应用。因此，我们试图用A1作稳定元素，用电弧炉熔炼的方法台成 在空气中稳定的锰基或富锰基2：17型稀士过渡族化合物，为以后研究其磁性和结构打下基础。在本 化合物结构的影响。 2．实验方法 实验中所采用的原材料的纯度均高于99．5％。所用样品是在先抽真空，再充氩气的电弧炉中熔炼 而成。为保证样品均匀，每个样品锭子都反复熔炼了4次。炼好的样品封在真空石应管中，在900。C 的温度下保温5天，再迅速冷却至室温。所得样品在自然环境下存放6年。最后，将样品在石油醚的 保护下磨成粉末，得到可用于x-射线测量的样品。实验中采用的X·射线为cu的砭线。 3实验结果及讨论 合物对比表明Al元素对含Mn的2：17型稀土过渡族化合物的相的稳定作用优于C元素【10]。作为例 子，图1给出了x=3，5，7，9样品的x．射线谱。从中可以看出时效处理后的样品的单相性很好。从X- 射线衍射结果拟合出的晶格参数口，C及单胞体积v列于表1中。图2给出了Nd2Mnl甜k化合物的 l 2 3 4 5 6 7 8 9 IO 8 895128．96818．97408．9832 8．832l 8．83548．85488．8927 8．9011 8930 982212．993313．043213．018413．088813．095013．1085 12．789512．8169 864．oo 866．49877．25889．09891．53 902．59903．33911．6591328 916．09 河北省教委科研计划资助的课题(批准号2001108) g+-届全国硅学和磁性材料会议论文集