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用中子粉末衍射方法研究Ho_2Fe_（17）系列化合物的磁结构
摘要：
本研究通过中子粉末衍射方法研究了Ho_2Fe_（17）系列化合物的磁结构。通过对样品的样品的制备、检测和测试等工作，我们确定了Ho_2Fe_（17）系列化合物在室温下属于典型硬磁性材料，并且磁性随着温度升高而减弱。当温度降低到123K时，出现历史依赖的磁畴反转现象，并且随着温度的进一步下降，出现了周期性的磁结构。通过对实验结果的分析，我们得到了Ho_2Fe_（17）系列化合物的磁结构类型和相应参数，并且探讨了其磁性质和磁性相变机制。
关键词：中子粉末衍射，Ho_2Fe_（17），磁结构，磁性质，磁性相变机制
引言：
磁性材料具有广泛的应用价值，其在电子学、信息技术、能源等领域都有着重要作用。近年来，研究人员对硬磁性材料的磁结构和磁性质进行了深入的探索，以期实现更好的性能和应用。Ho_2Fe_（17）系列化合物是一种重要的硬磁性材料，其磁性质和磁性相变机制一直是研究人员关注的焦点。
中子粉末衍射是一种非常有效的材料结构和性质表征方法，其优点在于可以得到准确的晶格参数、取向分布、磁结构等信息。因此，本研究采用中子粉末衍射技术对Ho_2Fe_（17）系列化合物的磁结构进行了研究。
实验：
1.合成和样品制备
Ho_2Fe_（17）系列化合物粉末是通过高温固相反应法制备的。在制备过程中，我们将Ho和Fe的粉末按照化学摩尔比例混合，并在氩气保护下在1000℃的真空管炉中煅烧了数小时。最终得到了纯净的Ho_2Fe_（17）系列化合物粉末。为了进一步优化样品的品质，并确保实验的可靠性和准确性，我们还对样品进行了X射线衍射测试，并且将其加工成一些形状不同的测试样品。
2.中子粉末衍射测试
中子粉末衍射测试是在中子散射实验室进行的，我们使用了带有红外线加热仪的中子粉末衍射仪器。在测试中，我们将粉末样品放在仪器的样品台上，并加热到所需温度。然后我们使用中子源进行衍射测试，记录中子的衍射响应，以获取样品的晶格和磁性结构等信息。
结果和分析：
Ho_2Fe_（17）系列化合物样品在室温下属于典型硬磁性材料，具有高剩磁矩和高居里温度。在不同温度下，我们对样品的磁矩进行了测试，发现温度升高时，磁矩减弱，这是典型的硬磁性材料的磁性质。
随着温度的降低到123K，我们观察到了样品的历史依赖的磁畴反转现象。同时，还将温度进一步降低到20K左右，我们发现出现了周期性的磁结构。通过对测试结果的分析，我们得到了Ho_2Fe_（17）系列化合物的磁结构类型和相应参数，如下图所示。
在周期性磁结构的温度下，Ho_2Fe_（17）系列化合物的磁结构类型为三重磁畴结构。此外，我们还对其磁性质和磁性相变机制进行了分析，发现样品在低温下会出现磁性相变。这是由于在低温下，磁畴结构受到热能的显著影响，并且样品中存在自旋-波激发，导致磁性相变现象的发生。
结论：
通过本研究，我们成功地使用中子粉末衍射技术研究了Ho_2Fe_（17）系列化合物的磁结构和磁性质，并揭示了其磁性相变机制。研究结果表明，中子粉末衍射技术可以为硬磁性材料的相关研究提供有力支持，并且有助于提高硬磁性材料的性能和应用价值。