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基于Nd6Fe13Pd化合物优异的磁热性能,本文通过元素掺杂和引入间隙原子的方法,制备了系列合金化合物Nd6Fe13Pd1-xMx(M=Ge,Ag,In,Sn)、(RE x Nd1-x)6Fe13Pd(RE=Gd,Tb,Dy,Ho,Er)和Nd6Fe13Pd X(X=H,C),并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)和综合物性测量系统(PPMS)等表征手段研究了系列合金的晶体结构、磁性能以及磁热效应,以下是得到的主要研究结果。(1)用Ge,Ag,In,Sn元素部分取代Nd6Fe13Pd中的Pd元素,研究了不同类型元素替代对Nd6Fe13Pd合金的晶体结构、磁性和磁热性能的影响。XRD结果表明,掺杂后的化合物均为单相的Nd6Fe13Si结构,空间群为I4/mcm。掺杂后合金样品的磁相转变温度Ttr随替代元素的不同及替代量的不同可以在76 K~174 K温度范围调节,并分别在磁相转变温度附近发生铁磁到反铁磁的磁性相变,且都为一级相变。在0-5的变化磁场下,Nd6Fe13Pd1-xGex(x=0.1,0.2)系列化合物得到的最大磁熵变分别为3.73J kg-1 K-1和1.92 J kg-1 K-1,计算得到对应的RC值分别为271.7 J kg-1和184.5 J kg-1;对于Nd6Fe13Pd1-xAgx(x=0.1,0.2,0.3)系列化合物,最大的磁熵变值分别被确定为4.9J kg-1 K-1、4.5 J kg-1 K-1和3.5 J kg-1 K-1,对应计算得到的制冷量RC值分别为327 J kg-1、315 J kg-1和310 J kg-1;Nd6Fe13Pd1-xInx(x=0.1,0.2)系列化合物分别在3.5 J kg-1K-1和3.1 J kg-1 K-1取到最大磁熵变,相应的制冷量RC值分别为234 J kg-1和223 J kg-1;Nd6Fe13Pd0.8Sn0.2化合物的磁熵变峰值为4 J kg-1 K-1,RC值被确定为264 J kg-1。上述化合物中,除了In掺杂的化合物,其余的化合物皆在不同磁场变化条件下,得到了“桌面型”的磁熵变曲线,说明该系列化合物皆为性能优异的磁制冷材料。(2)用Gd、Tb、Dy、Ho、Er替代了Nd6Fe13Pd中的部分Nd元素,制备了成分为27.5Nd-2.5RE-65Fe-5Pd at.%(RE=Gd,Tb,Dy,Ho,Er)的合金样品,研究了重稀土元素Gd、Tb、Dy、Ho、Er在Nd6Fe13Pd中的最大固溶度,通过实验结果与调整合金成分,我们得到了单相的Nd5.7Gd0.3Fe13Pd和Nd5.7Tb0.3Fe13Pd化合物并研究了Nd5.7Gd0.3Fe13Pd化合物的磁性及磁热性能。实验结果表明,Gd、Tb、Dy、Ho、Er在Nd6Fe13Pd中的最大固溶度分别为1.5 at.%、1.7 at.%、1.6 at.%、1 at.%和1.3 at.%。通过研究Nd5.7Gd0.3Fe13Pd化合物的磁性能,发现该化合物在210 K附近发生FM到AFM的磁相转变,并且在AFM态同样存在磁场诱导的AFM-FM的一级磁相转变。在0-5 T磁场变化下,通过计算,化合物的磁熵变在4.4 J kg-1 K-1出现最大值,对应的RC值为288 J kg-1,化合物也出现了“桌面型”磁热效应,且工作温区延伸到了室温。(3)在Nd6Fe13Pd中引入了间隙原子H、C,得到了Nd6Fe13Pd C0.5和Nd6Fe13Pd H15化合物,分别研究了它们的晶体结构、磁性及磁热性能。从XRD结果可以知道,两个化合物都是单相,不一样的是,吸氢之后的化合物存在取向行为。两个化合物都经历了FM到AMF的磁性相转变,且Nd6Fe13Pd H15的磁相转变所跨温区较宽。另外,Nd6Fe13Pd C0.5和Nd6Fe13Pd H15的相变类型也不同,Nd6Fe13Pd C0.5为一级磁相转变,Nd6Fe13Pd H15为二级磁相转变。在外加变化磁场为0-5 T时,Nd6Fe13Pd C0.5和Nd6Fe13Pd H15两个化合物的最大磁熵变分别为4.5 J kg-1 K-1和2.5 J kg-1 K-1,对应的RC为300 J kg-1和235 J kg-1。此外,在Nd6Fe13Pd H15中我们得到了桌面型磁熵变曲线,且该化合物的工作温区达到了室温。