M位与A位双固溶MAX相的磁学性能研究

作者：张霄; 李友兵; 陈科; 丁浩明; 陈露; 李勉; 史蓉蓉^*; 柴之芳; 黄庆^*

来源：无机材料学报, 2021, 36(12): 1247-1255.

• MAX相
• 双固溶
• 磁性

三元层状化合物MAX相兼具金属与陶瓷优良的力学性质,通常被认为是一类高安全结构材料。有研究显示,通过熔盐法可以将副族元素插入到MAX相A位层间,获得具有铁磁性能的V2(Sn, A)C(A=Fe、Co、Ni和Mn)材料。因而,如何构建新的MAX相结构并实现其磁性调控备受关注。本研究通过MAX相M位和A位双固溶的方式设计了四种新型MAX相(V, Nb)2(Sn, A)C(A=Fe、Co、Ni和Mn)。XRD、SEM、EDS结合TEM分析证实了上述新相的合成。超导量子磁强计(Superconducting quantum interference device magnetometer, SQUID)测试磁学性能发现, M位固溶后的MAX相的居里温度与其四方率(c/a)、元素组成有关。(V, Nb)2(Sn, Fe)C、(V, Nb)2(Sn, Ni)C、(V, Nb)2(Sn, Mn)C相较于M位固溶Nb元素之前的V2(Sn, A)C相,其矫顽力Hc和剩余磁化强度Mr减小,饱和磁化强度Ms增大。而V2(Sn,Co)C在M位固溶Nb元素之后磁性变化均与前述MAX相相反。通过以上结果,揭示了M/A位双固溶对MAX相磁性的影响规律,为调控MAX相磁性提供了新的思路。

• 单位
  中国科学院宁波材料技术与工程研究所