專利名稱：一種磁性材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁性材料，特別涉及一種具有^CuSiAs型晶體結(jié)構(gòu)的磁性材料 及其制備方法。
背景技術(shù)：
磁性材料種類繁多，它作為功能材料廣泛應(yīng)用于電機(jī)、電力、信息、醫(yī)療等行業(yè)。根 據(jù)其用途大致可分為永磁、軟磁、磁記錄、旋磁、隱身、磁致冷、磁傳感器、磁光、磁卡、磁致 伸縮材料以及自旋電子學(xué)材料等；根據(jù)磁有序結(jié)構(gòu)分為鐵磁、亞鐵磁、反鐵磁、順磁以及超 順磁材料。磁性材料在不同的磁場(chǎng)和溫度下發(fā)生磁相變，表現(xiàn)出鐵磁、亞鐵磁、反鐵磁、順磁 等磁性質(zhì)，在受外磁場(chǎng)或其他物理作用時(shí)，表現(xiàn)出特殊的磁力、磁熱、磁光、磁電等效應(yīng)。一 些磁性材料，在特定溫度下，表現(xiàn)出變磁性轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。即在外磁場(chǎng)作用下，磁化強(qiáng)度先是線 性增加，當(dāng)外磁場(chǎng)強(qiáng)度增加到某一值時(shí)，磁性材料的磁化強(qiáng)度突然急劇增加的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)由 低場(chǎng)磁狀態(tài)到高場(chǎng)磁狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，或者是從反鐵磁態(tài)到鐵磁態(tài)的自旋跳躍轉(zhuǎn)變。這種變磁 性轉(zhuǎn)變現(xiàn)象可用于巨磁阻材料和巨磁熱材料。2008年初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一類新的高溫超導(dǎo)材料——鐵基超導(dǎo)材料，引起了科 學(xué)界的廣泛關(guān)注。鐵基超導(dǎo)材料可通過(guò)在母體材料中的不同元素位置上進(jìn)行摻雜得到。 例如在LaFeAsO母體材料中的Fe位上摻入M得到的鐵基超導(dǎo)材料，其超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度為 6. 5K(《Physical Review B》第79卷，第174505頁(yè))。除了對(duì)鐵基超導(dǎo)材料的超導(dǎo)電性 的研究以外，對(duì)母體及摻雜材料的磁性質(zhì)研究也成為當(dāng)前科學(xué)的一個(gè)熱點(diǎn)課題。研究發(fā) 現(xiàn)，LaFeAsO在137K發(fā)生了反鐵磁轉(zhuǎn)變(《Nature》第453卷，第899頁(yè))，EuFe2As2在 200K附近發(fā)生自旋密度波轉(zhuǎn)變，20K經(jīng)歷了反鐵磁轉(zhuǎn)變(《Physical Review B》第78卷， 第052501頁(yè))，用M部分取代EuFe2As2中的Fe抑制了自旋密度波轉(zhuǎn)變和反鐵磁轉(zhuǎn)變，并 且在低溫下轉(zhuǎn)變?yōu)殍F磁性(《Physical Review B》第79卷，第094426頁(yè))。進(jìn)而，發(fā)展到 將母體材料中的某個(gè)元素用其他元素替換，例如將LaFeAsO中的Fe元素用M元素代換形 成LaNiAsO超導(dǎo)材料(《Physical Review B》第78卷，第060504頁(yè))；將LaFeAsO中的 Fe元素用Co元素代換形成LaCoAsO材料，研究表明該材料是一種鐵磁材料，鐵磁轉(zhuǎn)變溫度 為66K，再將LaCoAsO中的As元素用P元素來(lái)代換形成LaCoPO鐵磁材料，鐵磁轉(zhuǎn)變溫度為 43K(《Physical ReviewB》第 77 卷，第 224331 頁(yè))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種磁性材料，該磁性材料具有豐富的磁性質(zhì)，隨組分和 溫度的變化，該材料的磁性質(zhì)會(huì)發(fā)生連續(xù)有規(guī)律的變化，可用于制作儲(chǔ)存器、交換偏置器 件；或者制成成分呈梯度分布的多組分梯度功能材料，用于磁性隧道結(jié)等；或者利用其在 低溫下發(fā)生變磁性轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，作為低溫磁性致冷材料。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案是一種磁性材料，其分子式為 SmCo1^NixAsO, 0 < χ < 0. 3，具有 ZrCuSiAs 型晶體結(jié)構(gòu)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是SmCoAsO是一種具有^CuSiAs型晶體結(jié)構(gòu)的材料，具有豐富的磁性質(zhì)；又由于Co和Ni離子都具有磁性，用Ni離子部分替代Co離子，也就是在SmC0AsO體系中又引入了一 種新的磁性離子，產(chǎn)生了 Co離子和M離子的相互作用，對(duì)SmC0AsO體系的電子結(jié)構(gòu)和磁性 造成了重要影響，可以通過(guò)調(diào)整Ni的摻入量來(lái)改變和控制SmCOl_xNixAs0的磁性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雖然晶格參數(shù)發(fā)生了改變，但SmCcvxMxAsO磁性材料仍具有 ZrCuSiAs型晶體結(jié)構(gòu)，單相性很好；隨摻M量χ的增加，反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和鐵磁轉(zhuǎn)變溫度 均降低。當(dāng)O < χ < 0. 2時(shí)，隨著溫度的降低，先后發(fā)生了鐵磁和反鐵磁轉(zhuǎn)變，而且隨摻Ni 量的增加，鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度均下降；當(dāng)摻Ni量為0. 2 < χ < 0. 3時(shí)，鐵磁性 被完全抑制，SmCOl_xNixAs0變?yōu)橐环N反鐵磁性材料。O < χ彡0. 2時(shí)，在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以 下，在磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)的變化曲線中，發(fā)生了變磁性轉(zhuǎn)變，并且變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)隨溫度的升高 而降低，變磁線隨摻M量的增加而縮短?？梢?jiàn)，本發(fā)明的新磁性材料SmCcvxMxAsO具有豐 富的磁性質(zhì)和眾多的應(yīng)用價(jià)值一、由于SmCoAsO本身是一種具有多重磁性的材料，通過(guò)在SmCoAsO中的Co位上 摻入Ni，抑制了鐵磁性，而加強(qiáng)了反鐵磁性，當(dāng)χ彡0. 2時(shí)，SmCo1^NixAsO成為一種純反鐵 磁性材料，因此，本發(fā)明的材料可用于制作儲(chǔ)存器、交換偏置器件。二、隨著本發(fā)明材料中Ni摻雜量的連續(xù)變化，SmCo1^NixAsO的磁性能也相應(yīng)發(fā)生 連續(xù)變化。即隨摻M量X的增加，反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和鐵磁轉(zhuǎn)變溫度均降低。利用這一特 性，本發(fā)明材料可制成成分呈梯度分布的多組分梯度功能材料、磁性隧道結(jié)等，并可根據(jù)不 同的需求選擇不同的成分，相互之間的兼容性很好。三、在低摻雜量O < χ彡0. 2時(shí)，在其反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下，發(fā)生了變磁性轉(zhuǎn)變， 而且隨溫度的升高，變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)降低，隨摻雜量的增加，變磁線縮短。因此，本發(fā)明材料 SmCo1^NixAsO可以用作磁性致冷材料。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種制備SmCOl_xNixAs0磁性材料的方法。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其第二個(gè)發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案是一種制備上述磁性材料的 方法，其作法是將原料SmAs、Co2O3、Co、Ni按照SmCOl_xNixAs0，O < χ < 0. 3的化學(xué)計(jì)量比稱 量，研磨混合均勻后壓成片狀，用鉭片包裹后，置于真空石英管中，1100 1150°C燒結(jié)20 60小時(shí)，即得。本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，制得的材料致密堅(jiān)固，性能穩(wěn)定。上述的稱量、研磨、混合、壓片、包裹和燒結(jié)操作，均在氬氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行。所有操作均在氬氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行，這樣做可以防止原料中Sm、Co、Ni及As的氧 化，進(jìn)一步確保制得材料中氧的量由原料中氧的量來(lái)精確控制，保證制得材料成分確定、均 一，也保證了制得材料的磁性能。同時(shí)也可避免有毒的As及其氧化物對(duì)操作人員的傷害。下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例二制備的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料的X射線衍射圖譜。其 中縱坐標(biāo)為衍射強(qiáng)度，單位為任意單位(a. u.)；橫坐標(biāo)為衍射角2 θ，單位為度(deg)。圖2a和圖2b是本發(fā)明實(shí)施例二制備的SmCoa95Niatl5AsO磁性材料的能譜圖及其3000倍掃描電子顯微鏡(SEM)照片。圖3是本發(fā)明實(shí)施例二制備的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨溫度的變化曲線。其中縱坐標(biāo)為磁矩(Moment)，單位為電磁學(xué)單位(emu/g)；橫坐標(biāo)為溫度，單位為 K(Kelvin)。圖4是本發(fā)明實(shí)施例二制備的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)的變 化曲線。其中縱坐標(biāo)為磁矩(Moment)，單位為電磁學(xué)單位(emu/g)；橫坐標(biāo)為磁場(chǎng)(H)，單 位為 T(Tesla)。圖5是本發(fā)明實(shí)施例二制備的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下 的變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)隨溫度的變化曲線。其中縱坐標(biāo)為磁場(chǎng)(H)，單位為T(mén) (Tesla)；橫坐標(biāo)為 溫度，單位為K(Kelvin)。圖6是本發(fā)明實(shí)施例四制備的SmC0a9NiaiAsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨溫度的變化 曲線。其中縱坐標(biāo)為磁矩(Moment)，單位為電磁學(xué)單位(emu/g)；橫坐標(biāo)為溫度，單位為 K(Kelvin)。圖7是本發(fā)明實(shí)施例四制備的SmC0a9NiaiAsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)的變化 曲線。其中縱坐標(biāo)為磁矩(Moment)，單位為電磁學(xué)單位(emu/g)；橫坐標(biāo)為磁場(chǎng)(H)，單位 為 T (Tesla)。圖8是本發(fā)明實(shí)施例四制備的SmC0a9NiaiAsO磁性材料在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下的 變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)隨溫度的變化曲線。其中縱坐標(biāo)為磁場(chǎng)(H)，單位為T(mén) (Tesla)；橫坐標(biāo)為溫 度，單位為K(Kelvin)。圖9是本發(fā)明實(shí)施例十制備的SmC0a75Nia25AsO磁性材料的X射線衍射圖譜。其 中縱坐標(biāo)為衍射強(qiáng)度，單位為任意單位(a. u.)；橫坐標(biāo)為衍射角2 θ，單位為度(deg)。圖10是本發(fā)明實(shí)施例十制備的SmC0a75Nia25AsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨溫度的變 化曲線。其中縱坐標(biāo)為磁矩(Moment)，單位為電磁學(xué)單位(emu/g)；橫坐標(biāo)為溫度，單位為 K(Kelvin)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一將原料SmAs、Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0.98Ni0 02AsO，即 SmCOl_xNixAs0，χ = 0. 02 的化 學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1100°c 燒結(jié)48小時(shí)，即得SmC0a98Niaci2AsO磁性材料。實(shí)驗(yàn)測(cè)得其鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫 度分別為76K和54K。實(shí)施例二在氬氣保護(hù)氣氛下將原料SmAs、Co203、Co、Ni按照SmCoa95Niatl5AsO,艮P SmCo1^NixAsO,χ = 0. 05的化學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后，壓成片狀并用鉭片包裹，然后 密封于真空石英管中，1150°C燒結(jié)36小時(shí)，即得分子式為SmC0a95Niaci5AsO的磁性材料。圖1-5為本例方法制備的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料的特性圖。圖1為用本例方 法制得的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料的X射線衍射圖譜，由圖1可知SmCoa95Niatl5AsO磁性材 料為單相，沒(méi)有觀察到任何雜質(zhì)相，且具有四角^CuSiAs型結(jié)構(gòu)。圖2a和圖2b為本例方法制得的SmCoa 95Ni0.05AsO磁性材料的能譜圖及其放大3000倍掃描電子顯微鏡(SEM)照片，從圖2b中的掃描電子顯微鏡(SEM)照片可以看 出，SmC0a95Niaci5AsO形貌特征為片狀，圖中圓點(diǎn)的位置為做能譜測(cè)試的位置，從圖2a能 譜圖可以看出所制得樣品中含有Sm、Co、Ni、As、0，定量分析表明Sm Co Ni As = 1 0.95 0.05 1。
圖3為本例方法制得的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨溫度的變化曲線， 由圖3可見(jiàn)，鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度分別為75K和52K。圖4為用本例方法制得的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨外加磁場(chǎng)的變 化曲線，中間的多條曲線分別對(duì)應(yīng)不同的溫度，圖中由符號(hào)口、Δ、〇、·、眷串起的曲線，對(duì) 應(yīng)的測(cè)試溫度分別為10Κ、20Κ、30Κ、45Κ、60Κ。由圖4可見(jiàn)，在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度即52Κ以下， SmC0a95Niaci5AsO磁性材料發(fā)生了變磁性轉(zhuǎn)變，以IOK和20Κ為例，如在圖4中箭頭所示位置 處發(fā)生了變磁性轉(zhuǎn)變，對(duì)應(yīng)于橫坐標(biāo)的磁場(chǎng)值為變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)，在磁場(chǎng)小于變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng) 時(shí)，磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)的增加線性的增加，表現(xiàn)為反鐵磁性，而在磁場(chǎng)大于變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)時(shí)， 磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)的增加非線性的逐漸增加，且逐漸達(dá)到飽和態(tài)，表現(xiàn)為鐵磁性，因此隨磁場(chǎng) 的增加，在變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)處，發(fā)生了由反鐵磁態(tài)到鐵磁態(tài)的變磁性轉(zhuǎn)變。在反鐵磁和鐵磁轉(zhuǎn) 變之間，SmCo0.95Ni0. 05AsO磁性材料表現(xiàn)為鐵磁性。圖5為用本例方法制得的SmC0a95Niaci5AsO磁性材料在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下的變 磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)隨溫度的變化曲線，即變磁線，由圖5可知，變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)隨溫度的升高而降 低。以上的測(cè)試結(jié)果說(shuō)明，本發(fā)明的新磁性材料為SmC0a95Niatl5AsO,且具有多重磁轉(zhuǎn) 變。實(shí)施例三將原料SmAs, Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0.95Ni0 05AsO，即 SmCo1^NixAsO, χ = 0. 05 的化 學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，iioo°c 燒結(jié)20小時(shí)，即得SmC0a95Niaci5AsO磁性材料。實(shí)驗(yàn)測(cè)得其鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫 度分別為75Κ和52Κ。實(shí)施例四將原料SmAs, Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0 9Ni0. ^sO,即 SmCo1^NixAsO, χ = 0. 1 的化學(xué) 計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1120°C燒 結(jié)60小時(shí)，即得。圖6為本例方法制得的SmC0a9NiaiAsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨溫度的變化曲線， 由圖6可見(jiàn)，鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度分別為61K和42K，與實(shí)施例一相比，這兩個(gè)溫 度降低。圖7為用本例方法制得的SmC0a9NiaiAsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)的變化曲 線，由圖7可見(jiàn)，在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下，SmC0a9NiaiAsO磁性材料發(fā)生了變磁性轉(zhuǎn)變，在反 鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和鐵磁轉(zhuǎn)變溫度之間，表現(xiàn)為鐵磁性。圖8為用本例方法制得的SmC0a9NiaiAsO磁性材料在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下的變磁 性轉(zhuǎn)變場(chǎng)隨溫度的變化曲線，即變磁線，由圖8可知，變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)隨溫度的升高而降低， 與實(shí)施例一的圖5相比較，發(fā)現(xiàn)變磁線明顯縮短了，說(shuō)明隨摻雜量的增加，變磁線縮短。實(shí)施例五
將原料SmAs、Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0 9Ni0. ^sO,即 SmC0l_xNixAsO，χ = 0. 1 的化學(xué) 計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1140°C燒 結(jié)30小時(shí)，即得SmC0a9NiaiAsO磁性材料。實(shí)驗(yàn)測(cè)得其鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度分 別為6IK禾口 42K。
實(shí)施例六將原料SmAs、Co203、Co、Ni 按照 SmCoa85Ni0.15AsO，即 SmCo1^NixAsO, χ = 0. 15 的化 學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1150°C 燒結(jié)20小時(shí)，即得SmC0a85Niai5AsO磁性材料，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度 分別為40K和32K。實(shí)施例七將原料SmAs、Co203、Co、Ni 按照 SmCoa85Ni0.15AsO，即 SmCo1^NixAsO, χ = 0. 15 的化 學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，iioo°c 燒結(jié)60小時(shí)，即得SmCoa85Nia 15AsO磁性材料，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度 分別為40K和32K。實(shí)施例八將原料SmAs、Co2O3> Co、Fe 按照 SmCoci 8Nici 2AsO,即 SmC0l_xNixAsO，χ = 0. 2 的化學(xué) 計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1130°C燒 結(jié)40小時(shí)，即得SmC0a8Nia2AsO磁性材料，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度為22K。實(shí)施例九將原料SmAs、Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0.8Ni0 2AsO，即 SmC0l_xNixAsO，χ = 0. 2 的化學(xué) 計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1150°C燒 結(jié)24小時(shí)，即得SmC0a8Nia2AsO磁性材料，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度為22K。結(jié)合以上實(shí)施例一到實(shí)施例八，磁性材料SmCOl_xNixAs0隨組分的變化，磁性質(zhì)發(fā) 生有規(guī)律的變化。隨摻Ni量的增加，鐵磁和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度均下降；當(dāng)摻Ni量達(dá)到0. 2時(shí)， SmCOl_xNixAs0變成一種反鐵磁性材料。O < χ彡0. 2時(shí)，在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下，發(fā)生了變 磁性轉(zhuǎn)變，而且在固定組分條件下，隨溫度的升高，變磁性轉(zhuǎn)變場(chǎng)降低；隨摻M量的增加， 變磁線縮短。由于本發(fā)明的磁性材料SmCOl_xNixAs0具有以上性質(zhì)，因此可用作梯度功能材 料或磁致冷材料，還可應(yīng)用于磁性隧道結(jié)、儲(chǔ)存器、交換偏置等器件中。實(shí)施例十將原料SmAs、Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0.75Ni0 25AsO，即 SmCo1^NixAsO, χ = 0. 25 的化 學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，iiio°c 燒結(jié)54小時(shí)，即得。圖9為用本例方法制得的SmC0a75Nia25AsO磁性材料的X射線衍射圖譜，由圖9可 知SmC0a75Nia25AsO磁性材料為單相，沒(méi)有任何雜質(zhì)相觀察到，且具有四角^CuSiAs型結(jié) 構(gòu)；圖10為本例方法制得的SmC0a75Nia25AsO磁性材料的磁化強(qiáng)度隨溫度的變化曲線，由圖 10可見(jiàn)，反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度為16K。這些測(cè)試結(jié)果說(shuō)明，本發(fā)明的新磁性材料SmC0a75Nia25AsO 是反鐵磁材料。實(shí)施例i^一將原料SmAs、Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0.75Ni0 25AsO，即 SmCo1^NixAsO, χ = 0. 25 的化學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1150°C 燒結(jié)48小時(shí)，即得SmC0a75Nia25AsO磁性材料，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度為16K。實(shí)施例十二將原料SmAs、Co2O3> Co、Ni 按照 SmCo0.71Ni0 29AsO，即 SmCOl_xNixAs0，χ = 0. 29 的化學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀并用鉭片包裹，然后密封于真空石英管中，1150°C 燒結(jié)48小時(shí)，即得SmC0a71Nia29AsO磁性材料，實(shí)驗(yàn)測(cè)得其反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度為12K。
權(quán)利要求
一種磁性材料，其分子式為SmCo1-xNixAsO，0＜x＜0.3，具有ZrCuSiAs型晶體結(jié)構(gòu)。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的磁性材料的方法，其作法是將原料SmAs、Co203、Co、Ni 按照SmCOl_xNixAs0，0 < χ < 0. 3的化學(xué)計(jì)量比稱量，研磨混合均勻后壓成片狀，用鉭片包裹 后，置于真空石英管中，1100 1150°C燒結(jié)20 60小時(shí)，即可。
3.如權(quán)利要求2所述的一種制備磁性材料的方法，其特征在于所述的稱量、研磨、混 合、壓片、包裹和燒結(jié)操作，均在氬氣保護(hù)氣氛下進(jìn)行。
全文摘要
一種磁性材料及其制備方法，其分子式為SmCo1-xNixAsO，0＜x＜0.3，具有ZrCuSiAs型晶體結(jié)構(gòu)。該磁性材料有豐富的磁性質(zhì)，0＜x＜0.2時(shí)，隨著溫度的降低，先后發(fā)生了鐵磁和反鐵磁轉(zhuǎn)變，隨摻Ni量的增加，鐵磁轉(zhuǎn)變溫度和反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度均下降；x＝0.2時(shí)，鐵磁性被完全抑制，只發(fā)生反鐵磁轉(zhuǎn)變；0＜x≤0.2時(shí)，在反鐵磁轉(zhuǎn)變溫度以下，在磁化強(qiáng)度隨磁場(chǎng)的變化曲線中，發(fā)生了變磁性轉(zhuǎn)變；0.2＜x＜0.3時(shí)，為一種反鐵磁性材料。該磁性材料可用于制作儲(chǔ)存器、交換偏置器件；或者制成成分呈梯度分布的多組分梯度功能材料，用于磁性隧道結(jié)等；或者利用其在低溫下發(fā)生變磁性轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)，作為低溫磁性致冷材料。
文檔編號(hào)C01G53/04GK101847480SQ20101019846
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者崔雅靜, 程翠華, 趙勇, 陳永亮 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)