稀土R-Fe-Pd三元合金相图及其化合物磁性的研究

In this project, the isothermal sections of the phase diagram of the R-Fe-Pd (R=Pr、Nd and Dy) ternary system at 900oC and 500oC will be determined. Also the thermal stability, the microstructure and phase transition for intermetallic in R-Fe-Pd (R=Pr、Nd and Dy) ternary system will be researched. Finally, the influence of the rare-earth elements on the microstructure,disorder-order phase transformation and the magnetic properties of RxFe50-xPd50（R=Pr、Nd、Dy）alloys will be investigated.Study of the introduction of R improves the remanence enhancement effect for the two-phase nanocomposite alloys of CoPt-type.To study the effect of rare earth elements on the functional exchange-couple between soft magntic phase and hard magnetic phase. All these research results will provide valuable experimental data and theoretical guidance for the device of the newly rare-earth functional materials and improvement of nanocrystalline magnetic properties for the FePd bulk alloys and/or film alloys.

测定稀土R-Fe-Pd（R=Pr、Nd、Dy）三元体系合金相图：研究体系金属间化合物的稳定性和相转变的关系，探讨稀土元素对Fe-Pd二元合金微观结构、有序-无序相转变和磁性能的影响，了解稀土元素对FePd纳米双相复合合金剩磁增加效应的主要影响因素。研究稀土元素对FePd薄膜软磁相与硬磁相的交换耦合作用机理影响。为发展新型稀土磁性功能材料，改善Fe-Pd合金以及薄膜的磁性能提供科学的依据。

本项目研究测定了稀土R-Fe-Pd(R=Nd,Pr,Dy,Y)三元系合金相图的等温截面；首次发现新的三元化合物R6Fe12Pd(R=Nd,Pr)。分析研究了FePd合金薄膜的微结构、有序-无序相转变和磁性能；结果表明：三元化合物R6Fe13Pd(R=Nd,Pr)属于Pr6Fe13Ag型结构，空间群为I4/mcm。两个新的三元化合物均存在铁磁(FM)和反铁磁(AFM)的一级相变，但该转变在Nd6Fe13Pd中可通过温度或磁场诱导来实现，而Pr6Fe13Pd只能通过磁场诱导才会发生一级相变。Nd6Fe13Pd的热滞较小，几乎没有磁滞，而且具有比较宽的工作温度区间，这些特性有望使Nd6Fe13Pd成为性能优良的磁制冷材料。添加适量的稀土Dy和Nd元素可以促进Fe-Pd薄膜中有序-无序相转变进程并且具有细化晶粒的作用。FePd-SiN颗粒薄膜可通过添加SiN达到调控FePd磁性颗粒尺寸的目的，减小相邻磁性颗粒的交换耦合作用，但又可获得适当的矫顽力。FePd-SiN纳米颗粒膜有希望成为高密度磁记录材料。这些研究成果为新型的磁性材料的设计，为改善磁性记录薄膜和磁热材料性能提供了科学依据。