南京大学唐绍龙教授课题组利用中国科学院强磁场科学中心的稳态强磁场实验装置（SHMFF）X射线衍射仪设备，对具有Laves相的PrTe1.9和TbFe2合金中的磁致伸缩效应进行了实验和理论研究，并取得进展。 

　　按照传统理论预言，PrFe₂合金材料在绝对零度具有5600ppm的磁致伸缩效应，具有潜在的应用价值。但是由于合成困难，限制了对此类材料的研究。唐绍龙研究组通过不断的摸索，成功制备了具有Laves相的稀土合金材料。他们用强磁场中心的变温X射线衍射仪设备，对这一材料的磁致伸缩效应进行了深入的研究。 

　　2013年，该课题组利用SHMFF X射线衍射仪开展了具有立方Laves相结构的PrFe₂合金研究，首次报道了PrFe₂稀土合金中的巨磁致伸缩以及自旋再取向等效应。但是，对这一体系材料的巨磁致伸缩效应的物理机制尚不清楚。本次研究在上次研究的基础上，增加了对TbFe₂新样品的研究，并与PrFe₂进行了对比，对这一体系的磁致伸缩的物理机制进行了理论解释。 

　　通过实验研究发现，PrFe1.9在70K温度下就具有6700ppm的磁致伸缩效应，远大于传统理论所预言的5600ppm。通过理论计算表明，PrFe1.9和TbFe₂中的磁致伸缩效应符合单粒子磁弹理论。这一理论预测，在绝对零度时PrFe1.9具有高达8000ppm磁致伸缩效应，而TbFe₂在绝对零度具有4200ppm的磁致伸缩效应。随着温度的降低，PrFe1.9合金的磁化方向由【111】晶向变为【110】晶向，这可以很好地解释PrFe1.9合金磁致伸缩行为随温度变化的反常现象。研究发现，随着温度的降低，稀土次晶格的磁矩急剧的增强。按照单粒子磁弹理论，这是导致绝对零度的巨磁致伸缩效应的主要原因。该研究成果在Journal of Applied Physics上发表。 

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