金属学报

作者：杨谨菡, 闫海乐, 刘昊轩, 赵莹, 杨一俏, 赵骧, 左良

单位：1 东北大学 材料科学与工程学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室 沈阳 110819；2 东北大学 分析测试中心 沈阳 110819

关键词：磁性功能材料,磁性形状记忆合金,Heusler合金,马氏体相变,第一性原理计算,

基金：中央高校基本科研业务费项目(N2202015);中央高校基本科研业务费项目(N2230002)

探究新型磁性Heusler合金对于开发新一代智能传感材料具有重要的意义。本工作采用第一性原理计算对8种新型A2BTi型磁性功能合金，包括3种钴基合金(Co2MnTi、Co2FeTi和Co2NiTi)、3种铁基合金(Fe2MnTi、Fe2CoTi和Fe2NiTi)以及2种镍基合金(Ni2FeTi、Ni2CoTi)，在四方晶格畸变过程中的相稳定性演化进行了理论计算，并对其L21相稳定性演变规律及背后机制进行了探讨。研究发现，价电子浓度和磁性是决定A2BTi型合金L21相结构稳定性的关键参数。针对理论计算筛选出的L21相为非最稳定结构的Co2NiTi、Fe2NiTi和Ni2CoTi，分别制备了合金样品并对其晶体结构、相变行为、磁性能、电阻和力学性能进行了实验研究。结果表明，室温下Co2NiTi由有序面心立方L12结构基体相和六方Co3Ti型第二相构成，Fe2NiTi由六方Fe2Ti型基体相和四方FeNi型第二相构成，Ni2CoTi为单一的Ni3Ti型六方结构。Co2NiTi、Fe2NiTi和Ni2CoTi均不存在一阶结构相变，这可能与其L21结构低的晶格稳定性致使其难以被形成有关。Fe2NiTi和Ni2CoTi具有较强的磁性且存在二阶Curie磁性转变。Fe2NiTi具有高的压缩强度(1280 MPa)、中等压缩应变(5%)及较大电阻(120 μΩ·cm)，而Co2NiTi和Ni2CoTi具有优异的压缩塑性和较小的电阻，这3种合金不同的功能行为可能与其价电子浓度差异带来的化学键中金属键和共价键组分比例不同有关。

来源：2024年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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