ساخت و مطالعه ي ويژگي هاي ساختاري، مغناطيسي و مورفولوژي ساختار تتراگونال D022 آلياژ هويسلر Mn3Ga

Fabrication and characterization of structural, magnetic and morphological properties of Mn3Ga Heusler alloys with D022 tetragonal structure

ساختار تتراگونال D022تركيب Mn3Ga با گروه فضايي 14/mmm به عنوان ساختار اصلي نقش موثري در بروز ويژگي هاي مغناطيسي در نمونه هاي ساخته شده به روش ذوب قوسي، مورد توجه قرار گرفت. با پخت نمونه در دماي°400C فاز تتراگونال با ساختار D022 حاصل شد. در دماي 375C° سأختار مكعبي Mn3Ga در كنار فاز تتراگونال با ساختار D022 سبب لايه اي شدن نمونه شده است. در دماي 425C⁰ ساختار هاي تتراگونال Mn1.86Ga و Mn با گروه فضايي 14/mmm مشاهده شد كه در نتيجه تركيبي با ظاهري يك دست در نمونه ايجاد شد. به نظر مي رسد با افزايش دماي پخت، تمايل به واپيچش تتراگونالي ساختار در اين نمونه ها افزايش مي يابد و فاز هاي Mn1.86Ga و Mn در نتيجه خروج برخي از اتمهاي منگنز از جايگاه هاي خود شكل مي گيرد. كاهش وادارنگي با كاهش دماي پخت براي نمونه ها مشاهده شد. ساختارهاي تتراگونال اضافي Mn1.86Ga و Mn در نمونه ي پخت شده در دماي 25°C سبب افزايش مغناطش اشباع آن شده است در حالي كه در نمونه پخت شده در دماي 375°C افزايش معناش ناشي از ويژگي فرو مغناطيس فاز مكعبي آن مي تواند باشد. ويژگي سختي مغناطيسي در نمونه 425C⁰ به طور محسوسي بارزتر است در حالي كه براي كاربردهاي با مغناطش پايين نمونه ي 400°C پيشنهاد مي شود.

D022 tetragonal structure with I4/mmm space grope of Mn3Ga compound that is the basic structure for development of magnetic properties of Mn3Ga samples was made using arc melting technique and the magnetic properties was investigated. A D022 tetragonal phase structure was obtained with for 400℃ annealed sample. Mn1.86Ga and Mn tetragonal structures with I4/mmm space grope were formed in 425℃ annealed sample. It seems that increasing of the probability of formation of tetragonally distorted phases and some of atoms were expatriated from Mn site so Mn1.86Ga and Mn phases were formed. These phases increase the saturation magnetization for the 425℃ annealed sample. The coercivity of samples was reduced by reducing the annealing temperature, while, an increase can happen for 375℃ annealed sample due to the ferromagnetic property of the Mn3Ga cubic phase. Hard magnetic feature is significantly prominent for 425℃ annealed sample and the 400℃ sample is recommended for applications with low magnetization.