PrFe2稀土合金中的巨磁致伸縮及自旋再取向等效應

南京大學唐紹龍教授課題組唐妍梅博士利用穩態強磁場實驗裝置（SHMFF）的X射線衍射儀設備（XRD），開展了具有立方Laves相結構的PrFe2合金研究並取得了新的進展，首次報導了PrFe2稀土合金中的巨磁致伸縮以及自旋再取向等效應。

理論預言，具有Laves相的PrFe2合金在低溫（0K）下具有5600ppm的磁致伸縮效應，具有潛在的應用價值。但是，由於具有Laves相的單相晶體合成困難，因此在實驗上尚未觀察到理論上所預言的巨大的磁致伸縮效應。
    
南京大學唐紹龍教授研究組用高壓退火手段，合成了具有純的Laves相的PrFe1.9多晶樣品，並用強磁場科學中心的變溫X射線手段，對低溫下的磁致伸縮效應進行了深入的研究。研究表明，當具有立方Laves相結構的材料發生磁致伸縮時，會產生不同的結構畸變，相應的X射線衍射特徵峰也會發生變化。通過對PrFe1.9立方Laves相合金的特徵峰{400}和{222}在不同溫度下的X射線衍射譜測量，發現該合金在70K到300K之間發生了菱方結構畸變，而在15K到30K之間發生了四方結構畸變。該實驗結果表明，隨著溫度的降低，PrFe1.9合金發生了自旋再取向。他們通過變溫X射線衍射手段，首次報導了多晶PrFe1.9稀土合金中的巨磁致伸縮以及自旋再取向等效應。研究成果在Journal of Applied Physics發表。
    
強磁場科學中心的X射線衍射儀可進行低溫、高溫下的晶體結構X射線衍射譜測量，其低溫範圍為12K-300K，高溫範圍為300K-1700K，測角儀範圍為0.1°到140°，角度解析度為0.00001°。


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