磁性形状记忆合金Ni2MnGa第一性原理及研究
Ni_2AlMn惠斯勒型形状记忆合金的磁转变
Ni_2AlMn惠斯勒型形状记忆合金的磁转变郭世海;张羊换;赵增祺【期刊名称】《国外金属热处理》【年(卷),期】2001(22)3【摘要】根据最新的研究报道,在铁磁性NiGaMn形状记忆(SM)合金发生马氏体相变时,由磁场诱发的孪晶(或变体)界的移动会影响合金的磁性能和形状变化[1,2].具有L21结构的NiGaMn SM合金(Ni2GaMn:Heusler)很有潜力成为一种新型的机敏材料,它的SM性能不仅可以通过温度和应力来控制,而且可以通过磁场来控制[2].同样的效应也可能在相近的Ni-Al-Mn系合金中出现,并且它也具有热弹性马氏体相变,虽然有文献报道了这一合金系的马氏体相变[3],但是没有和马氏体相变有关的磁性能方面的报道[4].最近,F·Gejma等发现,接近化学计量成分的Ni2AlMn合金在低温时效后会出现L21,铁磁相,是B2到2M的马氏体相变[5].这说明,NiAlMn惠斯勒(Heusler)型合金也具有和NiGaMn合金相似的特殊的磁性能和SM性能.本文介绍有关Ni2AlMnHeusler型合金磁性能的研究结果.【总页数】2页(P12-13)【关键词】形状记忆合金;磁转变;马氏体;有序化【作者】郭世海;张羊换;赵增祺【作者单位】包头钢铁学院材料系【正文语种】中文【中图分类】TG139.6【相关文献】1.Ni-Ga-Fe-Co铁磁形状记忆合金的磁性转变和马氏体相变 [J], 今野阳介2.Ni2AlMn惠斯勒型形状记忆合金的磁转变 [J], 郭世海;张羊换;赵增祺3.哈斯勒合金Ni-Mn-Ga的马氏体相变和磁增强双向形状记忆效应 [J], 柳祝红;胡凤霞;王文洪;陈京兰;吴光恒;高书侠;敖玲4.磁控形状记忆合金蠕动型直线电机研究 [J], 王凤翔;张庆新;吴新杰;李文君;井路生5.γ相对磁形状记忆合金Co-Ni-Ga马氏体相变和形状记忆效应的影响 [J], 霍颜秋;龙秀慧;谢华;李建国因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Ni掺杂AlN铁磁性的第一性原理研究
稀磁半导 体被认为是一种 理想 的制作 自旋 电子 器件的 材料 ， 起 了 人 们 广 泛 的 研 究 兴 趣 ．Ｄ— 引 Ｉ Ｅ Ｌ等 Ｔ 的关键性工作使 人们 的注意力 集 中到最 有 可能获得高居里 温度 的宽 带 隙 的半 导体上 ， 们 他 用基本 的铁 磁 性 Ｚｎｒ 型 ， 言 了这 些宽 带 隙 的 ｅｅ 模 预 半导 体 材 料 的居 里 温 度 可 能 超 过 室 温 ， 在 如
华 南 师 范 大 学学报 （ 自然科 学版 ）
２１ ０ ０年 ８月
Ａｕ ．２０ ０ ｇ １
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｓ ＯＵＴＨ Ｃ ＮＡ ＨＩ ＮＯＲＭＡＬ ＵＮＩ ＲＳＴ ＶＥ ＩＹ
２ １ 第 ３期 ００年
Ｎｏ ３， ０ ０ ． ２ １
（ Ａ Ｕ ＡＬＳ ＩＮ ＥＥ ＩＩ Ｎ） Ｎ Ｔ Ｒ ＣＥ Ｃ ＤＴＯ
明掺 Ｎ 的稀磁 半导 体 有居 里 温度 高于 ３０Ｋ 的铁 ｉ ５ 磁性 ．但 是 理 论 和实 验 上 Ｎ 掺 杂 ＡＮ作 为 ｉ １ Ｄ Ｓ的详细研究 鲜有报道 ．计算材料 学和材料设 计 Ｍ 允 许人们通过 理论 和计算 预 报新 材料 的组分 、 构 结
和性能 ， 研究材料 的 电子结构 、 表面 、 界面 、 学和结 光
摘要 ： 采用 密度泛 函理论（ Ｆ ） Ｄ Ｔ 的总体 能量 的平 面波超软赝势方法 ， 结合广义梯度近似（ Ｇ ， Ｎ 掺 杂 ＡＮ ２原 Ｇ Ａ） 对 ｉ １３ 子超原胞体 系分别进行 了几何结构优化， 计算和分析 了Ｍ 掺杂 ＡＮ的结构 、 １ 能带、 电子态 密度、 集居数及体系总能．
也正是基于这个模型 ，ＩＴ ＤＥ Ｌ预言 了过渡金属掺杂 的 Ｇ Ｎ和 Ｚ Ｏ是最有可能实现室温铁磁 性的． ａ ｎ
形状记忆合金的研究与展望
形状记忆合金的研究与展望摘要：形状记忆合金是新近崛起的一类高科技功能材料。
应用已遍及航天、航空、电子、机械、能源、农业、医学、机械人以至日常用品等领域。
本文简要阐述了目前主要的形状记忆合金的类别及其影响形状记忆效应的因素。
关键词：形状记忆合金；形状记忆效应；马氏体相变引言形状记忆合金（Shape Memory Alloys，简称SMA）是新近崛起的一类高科技功能材料。
这类合金在某一温度下受外力而变形，当外力去除后，仍保持其变形后的形状，但当温度上升到某一温度，材料会自动回复到变形前原有的形状，能够大致上恢复至变形前的形状，这种所具有的回复原始形状的能力，称为形状记忆效应(Shape Memory Effect ,SME)[1]。
自该合金发现以来，它以独特的形状记忆效应和超弹性（Superelasticity）而引起人们的注视，并正逐渐得到日益广泛的应用，并在数量上已经跃居马氏体相变研究的首位[2]。
形状记忆合金的应用已遍及航天、航空、电子、机械、能源、农业、医学、机械人以至日常用品等领域。
在应用领域，其发展阶段大致经历了组分的变化及性能的提高。
NiTi合金和Cu基合金的开发应用主要集中在上世纪60~80年代，而铁基合金的开发应用相对较晚。
但是，这些合金的研究在今年来也一直受到关注，研究从未中断。
近年来形状记忆合金研究所取得的进展也主要体现在为NiTi，Cu基和Fe基形状记忆合金开发应用所进行的基础研究的探索上。
1. 形状记忆合金的分类1.1 钛镍形状记忆合金[3]1963年，W. Buehler等人在美国海军武器实验室发现了钛镍形状记忆合金具有可逆马氏体相变导致形状记忆效应[4]，随后引起了人们的极大兴趣，并很快得到应用。
迄今为止，有TiNi形状记忆合金的研究仍在不断地开展，在一系列的国际会议上，如马氏体相变国际会议（ICOMAT）、欧洲马氏体相变会议（ECOMAT）、形状记忆与超弹性国际会议（SMST），形状记忆材料国际会议（SMM）等，都占有很大比重，在有关智能材料和结构方面的国际会议上也占有一定比重。
NiTi形状记忆合金的超弹性及医学应用研究
NiTi形状记忆合金的超弹性及医学应用研究一、本文概述本文旨在深入探讨NiTi形状记忆合金的超弹性特性及其在医学应用领域的广泛影响。
NiTi，即镍钛合金，以其独特的形状记忆效应和超弹性，在众多工程领域中占据了举足轻重的地位。
尤其在医学领域，NiTi形状记忆合金的应用已逐渐成为研究热点，其在牙科、骨科、心血管科等领域的应用前景广阔。
本文将首先介绍NiTi形状记忆合金的基本特性，包括其形状记忆效应和超弹性的原理及其产生机制。
随后，将重点讨论NiTi合金在医学领域的应用现状，包括其在牙科正畸、骨科植入物、心血管支架等方面的实际应用案例。
本文还将探讨NiTi合金在医学应用中的优势和挑战，以及未来可能的发展方向。
通过对NiTi形状记忆合金超弹性特性的深入研究，以及对其在医学应用领域的系统梳理，本文旨在为相关领域的研究者提供有价值的参考，为推动NiTi合金在医学领域的进一步发展提供理论支持和实践指导。
二、NiTi形状记忆合金的基本性质NiTi形状记忆合金，也被称为镍钛合金，是一种独特的金属合金，其特性源于其独特的晶体结构和相变行为。
NiTi合金由大约50%的镍（Ni）和50%的钛（Ti）组成，其原子比例接近等原子比，这使得它具有非凡的形状记忆效应和超弹性。
形状记忆效应：NiTi合金的形状记忆效应是指合金在经历一定的塑性变形后，通过加热到某一特定温度（即Af温度以上），能够恢复其原始形状的特性。
这种效应源于合金内部发生的可逆马氏体相变。
在低温下，合金处于马氏体相，具有较高的塑性；而在高温下，合金转变为奥氏体相，具有较低的塑性。
当合金在马氏体相下发生塑性变形后，再加热至奥氏体相，合金就能通过相变恢复其原始形状。
超弹性：NiTi合金的超弹性是指合金在受到外力作用时，能够发生大的弹性变形而不产生永久塑性变形的特性。
这种特性使得NiTi 合金在受到外力后，能够迅速恢复到原始状态，具有良好的回复性。
超弹性的产生与合金内部的应力诱发马氏体相变有关。
形状记忆合金
形状记忆合⾦形状记忆合⾦摘要：扼要地叙述了形状记忆合⾦及其性能，介绍了形状记忆合⾦在许多领域的应⽤以及未来的⼀些发展趋势。
关键词：形状记忆合⾦、应⽤⼀、形状记忆合⾦的发展形状记忆合⾦是在⼀个偶然的机会中，⽆意间被发现的。
那是1961年春末夏初的事情，⼀天，美国海军的⼀个研究所军械研究室的冶⾦专家彼勒，因在其试验的⼯程中需要⼀批特殊的合⾦丝——镍（Ni）钛(Ti)合⾦丝（⼜称NT合⾦）。
由于从仓库领来的这些细丝弯弯曲曲盘在⼀起，于是彼勒让⼯作⼈员把它们⼀根⼀根的拉直备⽤，然⽽在这⼀过程中，⼯作⼈员惊异的发现，这些被拉直的镍钛合⾦丝在接近⽕源时，奇迹出现了，它们马上⼜恢复到与领来时完全⼀样的弯曲形状，堆积在⼀起。
冶⾦专家彼勒对此是既感到惊异⼜⾮常有兴趣。
为了证实这种现象的存在，他⼜进⾏了多次重复实验进⾏验证，把弯曲的镍钛合⾦丝拉直后再加热，当弯曲的镍钛合⾦丝升⾼到⼀定的温度时，这些合⾦丝果然⼜恢复到了原先的弯曲状态。
彼勒的实验结果表明：镍钛合⾦具有“单向”形状记忆功能，它能“记住”⾃⼰在较⾼温度状态下的形状，⽆论平时把它变成何种形状，只要把它加热到某⼀特定的温度，它就能⽴即恢复到原来的形状。
免费论⽂，记忆能⼒。
将NT合⾦加⼯成⼀定的形状，在300℃～1000℃温度下热处理30分钟，这种合⾦就能“记住”⾃⼰的形状。
在彼勒研究的基础上，科学家们通过进⼀步的研究与实验还发现：⾃然界确实存在着能恢复原状的物质。
科学家们把镍钛合⾦所具有的这种特性称为合⾦的“形状记忆效应”；称这种能恢复原状的合⾦为形状记忆合⾦。
科学家们在深⼊研究的过程中还发现，许多合⾦，如⾦镉合⾦、铜铝镍合⾦、铜锌合⾦等，也有如同镍钛合⾦⼀样的形状记忆功能。
⼆、形状记忆合⾦的性能（⼀）超弹性特性（伪弹性，机械形状记忆效应）形状记忆合⾦的机械性质优良，能恢复的形变可⾼达10％，⽽⼀般⾦属材料只有0.1％以下，⼏乎⾼出普通⾦属材料弹性应变两个数量级 ,可⽤来提⾼材料的冲击韧性将编制成⽹状的NiTi合⾦丝贴在⾼分⼦材料表⾯，明显提⾼了冲击韧性。
形状记忆合金材料的研究现状及未来前景
形状记忆合金材料的研究现状及未来前景近年来，形状记忆合金（Shape Memory Alloys，SMA）由于其独特的形状记忆效应和超弹性性能被广泛关注，并在智能材料、航空航天、生物医学等领域得到广泛应用。
本文将对形状记忆合金材料的研究现状及未来前景进行探讨。
一、形状记忆合金的定义和性质形状记忆合金是一种可以通过温度、应力等外界作用，实现形状记忆效应和超弹性性能的合金材料。
其最为独特的性质是具有记忆功能，即在特定的外力作用下，可以发生永久形状的改变，然而一旦去掉外力作用，它又能回到原有的形状。
这种记忆效应的发生和消失又称为相变。
此外，形状记忆合金还具有超弹性性能，即在外力作用下能够发生大变形，但当去掉外力后又能恢复到原来的形状，这种性质使它成为一种优良的智能材料。
二、形状记忆合金的研究现状自上世纪50年代以来，随着形状记忆合金的不断发展，人们对其进行了大量的研究。
目前国内外研究的重点主要集中在以下几个方面：1、形状记忆合金的制备与加工形状记忆合金是一种多功能复合材料，由于其自身的记忆和高弹性性能，以及其化学稳定性和防腐能力等，使其成为制造各种机械和电器设备的理想材料。
因此，制备和加工成为了重要的研究方向。
现阶段，形状记忆合金的制备方法主要包括粉末冶金、熔融法、溶液分解-沉淀法等。
其中，粉末冶金是最成熟的制备方法，在制备形状记忆合金时，一般采用惯性摩擦焊、冷轧板等加工成型方式。
2、形状记忆合金的相变机理形状记忆合金的相变机理是产生记忆效应的关键因素。
现阶段，研究相变机理主要有两个方向：一是基于电子和晶体缺陷的相变机理，主要是探讨相变过程中电子和晶体缺陷的变化情况，包括离子扩散、漂移等；另一种是基于热力学的相变机理，主要是以热力学概念来研究SMA的相变。
3、形状记忆合金的应用形状记忆合金的应用有非常广泛的领域，包括生物医学、航空航天、汽车制造、机械制造、建筑工程等领域。
其中，最具代表性的应用就是在生物医学领域，如心脏支架、口腔矫治器，还有智能材料领域，如智能织物、智能机器人等。
相场方法模拟研究的奔跑者
相场方法模拟研究的奔跑者作者：暂无来源：《科学中国人》 2015年第9期本刊记者刘贺相场方法起源于朗道的相变理论，是一种基于体系自由能计算的动力学方法，上个世纪中期曾被用于固体中扩散，Spinodal分解等过程的计算。
80年代初，Khachaturyan发展了微弹性理论，使相场方法可用于涉及弹性变形的实际体系中。
通过陈龙庆等人在90年代早期的计算机模拟工作，人们逐渐认识到了它在工程模拟方面的优势。
它可以模拟相变过程，对模拟非均匀体系中畴或微观组织的形成和演化过程以及材料在非均匀体系中的物理性质十分有效。
近年来，相场方法在材料计算模拟方面正越来越受到重视，有望发展成可用于材料和器件工程设计的计算机模拟手段。
10多年来，北京科技大学物理系马星桥教授在相场模拟领域不断进取，主持和参与了多项国家级项目，并取得了丰硕成果。
他长期工作在物理教学的第一线，并曾主管物理系的教学工作，使物理课的教学改革和课程体系建设获得显著进步。
2011年，马星桥开始担任北京科技大学物理系系主任，他积极投入到物理系的学科建设、教学改革和国家工科物理教学基地建设中。
以物理系教师为主，申报“北京市弱磁检测与应用工程中心”获得批准，组织承办了“2012多次度材料模拟计算国际研讨会”，与中国科学院半导体所合作，成立了“黄昆班”，联合培养半导体领域的高端人才，使物理系有了新的发展。
面向未来，马星桥教授希望在相场方法模拟，特别是磁电介质相场计算领域有着更大的突破。
同时，在教育教学及学科建设方面继续做出成就。
为国家培养出更多的优秀人才。
漫漫求索路1977年的冬天，中断了十年的中国高考制度终于得以恢复，成千上万的人重拾求学之梦。
虽是严寒冬季，可在这些人心里，已燃起熊熊大火。
马星桥就是其中的一员，他如愿考上了北京钢铁学院（现北京科技大学）物理专业。
从此，开启了物理探索之旅。
经过十年“文革”，高校急缺教师，纷纷兴办师资班。
马星桥成为了北京钢铁学院物理师资班的一员，1982年毕业后，他留校任教。
形状记忆合金
形状记忆合金材料081 205080126 倪琦摘要：形状记忆效应自20世纪30年代报道以来逐步得到人们的重视并加以应用，被人们誉为“神奇的功能材料”, 本文主要介绍了形状记忆合金合金的发展历史及其在许多领域的应用以及未来的一些发展趋势。
关键词：形状记忆合金、各领域应用、原理及发现引言：形状记忆合金是一种能够记忆原有形状的智能材料。
这种合金对形状具有记忆的能力，而且记性相当好，有些甚至反复改变500万次后，仍能在一定条件下完全恢复原状。
每种以一定元素按一定比例组成的形状记忆合金都有一个转变为温度。
[1]发现：1932年瑞典人奥兰德在金镉合金中首次观察到了形状记忆效应。
最早关于形状记忆合金效应的报道是有Chang及Read等人在1952年作出的。
他们观察到Au-Cd合金中相变的可逆性。
后来在Cu-Zn合金中也发现了同样的现象。
但当时并未引起人们的广泛注意。
直到1962年,Buehler及其合作者在等原子比的Ti-Ni 合金中观察到具有宏观形状变化的记忆效应,才引起了材料科学界与工业界的重视。
现状: 目前已投入实用的形状记忆合金主要有镍一钛系、铜系和铁系或不锈钢系三大类。
1.镍一钛系形状记忆合金。
镍一钛系合金是形状记忆合金材料中性能最优越而且用途最广的一种。
镍一钛系合金的延展性、形状记忆强度、应变、耐蚀性、电阻及稳定性均较好,但其成本较高。
这类合金的形状记忆行为有单向和双向两种, 其呈现记忆行为的温度范围可借助合金的改良而加大或缩小。
2.铜系形状记忆合金。
铜系形状记忆合金比镍一钛记忆合金更便宜且容易加工成型, 因此颇具发展潜力。
但铜系形状记忆合金的强度不如镍一钛记忆合金, 反复受热的形状记能力也衰减较快。
一、研究方法原理：马氏体转变图中表示出了马氏体相变的相变温度，Ms、Mf、As、Af分别表示为马氏体相变开始温度、终了温度、马氏体(M) →母相的逆相转变开始温度和终了温度。
在Af点以上的温度对这种合金加一外力,如果对于位错滑移的抗力大，变形则由马氏体相变引起，即形成应力诱发M相。