研究目的
通过高能球磨法将重费米子铁磁合金YbNi2的粒径减小至纳米尺度时,对其磁性行为变化的研究。
研究成果
铣削过程显著影响YbNi2的磁性能,降低了块体合金的铁磁性贡献,并在纳米颗粒中引入混合的无序铁磁性与自旋玻璃行为。这种行为归因于铣削过程加剧的磁不均匀性和无序性。
研究不足
该研究的局限性在于可达到的最小颗粒尺寸(10纳米)以及球磨工艺引入的无序性和磁不均匀性,这些因素使得对电子比热贡献的解读变得复杂。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用高能球磨法将块体YbNi2颗粒尺寸减小至纳米级,并对所得纳米粒子的结构、热学、磁性和电子特性进行表征。
2:样品选择与数据来源:
多晶YbNi2通过电弧熔炼制备后分别球磨10小时和30小时。结构表征使用X射线衍射仪完成,磁性和热学性质通过Quantum Design PPMS设备测量。
3:实验设备与材料清单:
使用行星式高能球磨系统(Retsch PM 400/2)、布鲁克D8 Advance衍射仪、Quantum Design PPMS设备及ESR谱仪。
4:2)、布鲁克D8 Advance衍射仪、Quantum Design PPMS设备及ESR谱仪。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:球磨过程以200转/分钟转速进行,样品在不同阶段进行表征。通过磁化率、比热和ESR测量研究磁行为。
5:数据分析方法:
采用Williamson-Hall法估算纳米粒子尺寸与应变,分析磁热数据以理解磁性变化。
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diffractometer
Bruker D8 Advance
Bruker
Structural characterization of the samples.
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PPMS device
Quantum Design PPMS
Quantum Design
Measuring macroscopic thermal and magnetic properties.
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planetary high-energy ball milling system
Retsch PM 400/2
Retsch
Reducing the particle size of bulk YbNi2 to the nanometer scale.
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ESR spectrometer
EMX/plus
Bruker BioSpin GmbH
Recording ESR spectra.
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