中国材料进展
中國材料進展
중국재료진전
Materials China
2015年
7期
526-530
,共5页
郭新格%林建超%童鹏%孙玉平
郭新格%林建超%童鵬%孫玉平
곽신격%림건초%동붕%손옥평
负热膨胀%反钙钛矿结构%反铁磁序
負熱膨脹%反鈣鈦礦結構%反鐵磁序
부열팽창%반개태광결구%반철자서
negative thermal expansion%anti-perovskite structure%antiferromagnetic ordering
“热胀冷缩”会导致材料晶界、空位等缺陷部位应力集中,进而引发热疲劳或者机械疲劳,致使材料的安全性能下降,使用寿命缩短.近年来,反钙钛矿结构锰氮化物由于具有类似立方钙钛矿结构锰氧化物的晶体结构,而具有负热膨胀效应(NTE),同时具有良好的导热、导电等物理性能而获得了广泛关注.作者课题组利用传统的固相反应法制备出系列反钙钛矿结构化合物Ga1-xN0.8Mn3+x(0＜x≤0.3),并对其热膨胀性能及电输运性质展开研究.研究结果发现,随着Mn原子对Ga原子替换量(x)的增加,Ga1-xN0.8 Mn3+x中磁体积效应(MVE)的温区被展宽且向低温区移动,呈现负热膨胀行为.其中,x=0.2和0.25样品的负热膨胀效应的温度范围分别是294～339 K和255 ～ 309 K,对应线膨胀系数分别为-51 ppm/K和-42 ppm/K.与之相对应,电阻率也在对应温区出现反常行为.作者课题组认为Mn替代Ga对(111)面内Γ5g反铁磁序的扰动可能是导致MVE效应展宽为NTE效应的主要因素.
“熱脹冷縮”會導緻材料晶界、空位等缺陷部位應力集中,進而引髮熱疲勞或者機械疲勞,緻使材料的安全性能下降,使用壽命縮短.近年來,反鈣鈦礦結構錳氮化物由于具有類似立方鈣鈦礦結構錳氧化物的晶體結構,而具有負熱膨脹效應(NTE),同時具有良好的導熱、導電等物理性能而穫得瞭廣汎關註.作者課題組利用傳統的固相反應法製備齣繫列反鈣鈦礦結構化閤物Ga1-xN0.8Mn3+x(0＜x≤0.3),併對其熱膨脹性能及電輸運性質展開研究.研究結果髮現,隨著Mn原子對Ga原子替換量(x)的增加,Ga1-xN0.8 Mn3+x中磁體積效應(MVE)的溫區被展寬且嚮低溫區移動,呈現負熱膨脹行為.其中,x=0.2和0.25樣品的負熱膨脹效應的溫度範圍分彆是294～339 K和255 ～ 309 K,對應線膨脹繫數分彆為-51 ppm/K和-42 ppm/K.與之相對應,電阻率也在對應溫區齣現反常行為.作者課題組認為Mn替代Ga對(111)麵內Γ5g反鐵磁序的擾動可能是導緻MVE效應展寬為NTE效應的主要因素.
“열창랭축”회도치재료정계、공위등결함부위응력집중,진이인발열피로혹자궤계피로,치사재료적안전성능하강,사용수명축단.근년래,반개태광결구맹담화물유우구유유사립방개태광결구맹양화물적정체결구,이구유부열팽창효응(NTE),동시구유량호적도열、도전등물이성능이획득료엄범관주.작자과제조이용전통적고상반응법제비출계렬반개태광결구화합물Ga1-xN0.8Mn3+x(0＜x≤0.3),병대기열팽창성능급전수운성질전개연구.연구결과발현,수착Mn원자대Ga원자체환량(x)적증가,Ga1-xN0.8 Mn3+x중자체적효응(MVE)적온구피전관차향저온구이동,정현부열팽창행위.기중,x=0.2화0.25양품적부열팽창효응적온도범위분별시294～339 K화255 ～ 309 K,대응선팽창계수분별위-51 ppm/K화-42 ppm/K.여지상대응,전조솔야재대응온구출현반상행위.작자과제조인위Mn체대Ga대(111)면내Γ5g반철자서적우동가능시도치MVE효응전관위NTE효응적주요인소.
