Correlating changes of the unit cell parameters and microstructure with magnetic properties in the CeFe11Ti compound
Correlating changes of the unit cell parameters and microstructure with magnetic properties in the CeFe11Ti compound
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CeFe11Ti 化合物中晶胞参数和微观结构的变化与磁性能的关联
DOI：
10.1016/j.jallcom.2021.158805
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发表时间：
2021
影响因子：
6.2
通讯作者：
O. Gutfleisch
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
F. Maccari;S. Ener;D. Koch;I. Dirba;K. P. Skokov;E. Bruder;L. Schäfer;O. Gutfleisch
稀土元素的重要性及其对永磁体市场的影响引发了对替代材料体系的探索，以填补铁氧体和Nd-Fe-B磁体之间的磁性能差距，甚至取代现有的基准体系。由于Ce的丰度，Ce基体系很有吸引力，但第二相的形成给Ce基化合物带来了挑战。研究了x=0.15和0.20时ThMn12型Ce1+xFe11Ti样品的形成和磁性能。显微组织研究表明，在ThMn12中形成了孪晶界，其取向错位角为58∘±0.2∘。通过改变化学成分和降低退火温度，实现了孪晶晶界密度的细化和降低。此外，还研究了CeFe11Ti相的磁致伸缩特性。在居里温度附近，观察到M2行为，而不是在较低温度下的M3行为。为了探索晶胞压缩和膨胀对磁性能的影响，在静水压下和氢化后进行了磁表征。在10-300℃温度范围内，在0.45 GPa静水压下测得的各向异性场略有下降，这与氢化化合物的小幅上升是一致的。
The criticality of rare-earth elements and its impact on the permanent magnet market have initiated a search for alternative material systems, either to fill the magnetic performance gap between ferrites and Nd-Fe-B magnets or to even replace the existing benchmark systems. Ce-based systems are attractive due to the abundance of cerium, however the formation of secondary phases leads to challenges for Ce-based compounds. We investigated the formation and magnetic properties of ThMn12-type Ce1+xFe11Ti samples forx= 0.15 and 0.20 compositions. Microstructural investigations reveal the formation of twin boundaries in the ThMn12grains with a misorientation angle of 58∘± 2∘. By varying the chemical composition and lowering the annealing temperatures, a grain refinement and reduction in twin boundary density was achieved. In addition, the magnetostrictive characteristic of CeFe11Ti-phase was investigated. Around the Curie temperature, anM2behaviour is noted, in contrast to anM3behaviour at lower temperatures. To probe the effect of unit cell compression and expansion on the magnetic properties, magnetic characterizations were carried out under hydrostatic pressure and after hydrogenation. A slight reduction is observed for the measured anisotropy field under 0.45 GPa hydrostatic pressure in the temperature interval of 10–300 K, which is consistent with the small increase detected for the hydrogenated compound.
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