南京大学唐绍龙教授课题组利用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。他们用强磁场科学中心的变温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，这可以很好的解释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发表。 

　　文章链接：http://scitation.aip.org/content/aip/journal/jap/115/17/10.1063/1.4874940