铁基非晶合金输运性质的研究

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多年来,人们对非晶态合金的性质进行了广泛的研究,而铁基非晶(Fe-TM-B)则由于其高强度、抗腐蚀性以及高的热稳定性和优良的软磁性能成为人们研究的热点。在非晶合金中,铁基系统具有高度的玻璃形成能力(GFA),虽然非晶合金的热稳定性和GFA有一定的关系,但是对于Fe-TM-B系统这两种特性间的相关性还不是很清楚。非晶合金的电输运性质的研究较之在热学、磁学和力学性能丰富的研究成果较少。铁基非晶合金中的高度无序结构和磁性状态并存,对于研究电输运性质是一个极好的研究体系。   本文使用熔融法制备Fe80-xCoxP12B4Si4系列铁基非晶合金薄带样品。通过X射线衍射(XRD)实验对样品进行晶体结构表征发现,所有样品都表现出很好的非晶体结构,没有其它尖锐的布拉格晶化峰的发现。室温下的同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)实验结果证实了Fe80-xCoxP12B4Si4系列样品的局域原子结构在最近邻配位层并没有太大的变化,但在次近邻配位层却有着明显的差异。同时,还通过差热分析(DSC)得到样品加热过程中的玻璃化转变过程,通过计算得知该系列样品都有很宽的过冷液体区域和有较高的玻璃化形成能力,并分析其晶化过程的变化和过冷液体区域范围大小的不同可能是与局域原子结构不同相关。   利用四引线法测得此系列样品的电阻和温度的关系曲线(p-T)。经分析得知该系列样品都是正温度系数,而且电-声子相互作用起主导作用。在大于80K的电阻率随温度变化的变化主要是由于无序结构中的电-声子相互作用,而低于80K的电阻率变化主要是起源于随机分布的原子振荡散射。但铁基非晶的热稳定性和电输运特性还有待进一步研究。
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