D0I:10.13374/方.issn1001-t63x.2010.10.012 第32卷第10期 北京科技大学学报 Vol 32 No 10 2010年10月 Journal of Un iersity of Science and Technology Beijing 0ct2010 氢促进铁磁性形状记忆合金Niso Mno Ga2o的纳米压 痕蠕变与压痕回复 沈连成2)宿彦京)何健英)李金许)褚武扬) 乔利杰) 1)北京科技大学腐蚀与防护中心，北京1000832)中国科学院半导体研究所，北京100083 摘要采用纳米压痕法研究了氢对N切MmG取向多晶室温纳米压痕蠕变和压痕塑性形变的影响.结果表明，N0Mm G®取向多晶在室温下能够发生纳米压痕蠕变.在试样室温真空充氢之后，引入的氢不仅能够促进纳米压痕蠕变，还可以使 得马氏体相变的“伪弹性”存储的弹性能得以释放，发生逆转变，使部分塑性变形回复· 关键词铁磁性形状记忆合金；纳米压痕：蠕变：氢；伪弹性 分类号TB303 Prom otion effect of hydrogen on nanoinden tation creep and recovery of nanoin- dentation in N ioM noG azo ferrom agnetic shape m em ory alloy SHEN Lian"cheng.SU Yan-jing,HE Jian ying,LI Jin xu,CHU Wu yang.QIAO Li-jie) 1)Corosion and Protection Center University of Scence and Technology Beijing Beijng 100083 Chna 2)Institte of Sem iconductors Chinese Academny of Sciences Beijing 100083 China ABSTRACT The effect of hydrogen on nanondentation creep at moon temperature and plastic defomation of nanoindentation in pref- erentially orientated polycrystalline N ioMmoGao was investigated by nanoindentation The results show that nanoindentation creep in the preferentially orientated polyerystalline N ioM no Gao could occur at room temperature After the speciens was hydrogen charged in vacuum at room temperature the introduced hydrogen could not only prmote the nanoindentation creep but also release the elastic en- ergy stored n martensitic pseudoelasticity and induce reversble martensitic transfomation which resulted in the partial recovery of plastic defomation KEY WORDS fermmagnetic shape meory alloys nanoindentation:creep hydrogen:pseudoelasticity NMGa作为铁磁性形状记忆合金，近十年来 其操作简单快速的实验过程，已经成为测试材料力 得到全世界的广泛关注，它通过磁场驱动马氏体孪 学性能的常用技术，其载荷一位移曲线包含了丰富 晶的迁移实现材料的磁控形状记忆效应山， 的信息并且具有极高的分辨率，为研究材料的室温 NMnG的磁致应变能够达到10%左右)，相比现 蠕变提供了一种有效的测试手段).通过纳米压痕 在用于执行器和驱动器的铁电陶瓷(0.%场致应 法可以在表面局部区域内研究室温蠕变，有大量工 变)和磁致伸缩材料Terfenol-D(0.24%磁致应变)， 作表明，氢能促进室温蠕变或者应力弛豫.Feng N重MmGa的磁致应变输出几乎是它们的50 和Ngam的研究表明，纳米压痕蠕变与载荷位移 100倍，因此NiMnGa有望成为新一代智能驱动和 曲线上的位移突变有关，对于山在位移突变之前， 传感材料，作为一种开发应用的新材料，除了具有 蠕变也能发生，但属于扩散蠕变，在位移突变后出现 应用中所需要的某种优良特性外，了解该材料环境 的蠕变则属于位错蠕变；张建民和徐可为利用恒 中的力学稳定性也是不可缺少的，纳米压痕法由于 加载速率载荷法和恒载荷法相结合的稳态加载和 收稿日期：2010-03-30 基金项目：国家自然科学基金资助项目(N。50731003N。50671007):新金属材料国家重点实验室开放课题(No2009Z-04) 作者简介：沈连成(1978一)，男，博士，Email Ish@semi ao cn
第 32卷 第 10期 2010年 10月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．10 Ｏｃｔ．2010 氢促进铁磁性形状记忆合金 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20的纳米压 痕蠕变与压痕回复 沈连成 12） 宿彦京 1） 何健英 1） 李金许 1） 褚武扬 1） 乔利杰 1） 1） 北京科技大学腐蚀与防护中心北京 100083 2） 中国科学院半导体研究所北京 100083 摘 要 采用纳米压痕法研究了氢对 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶室温纳米压痕蠕变和压痕塑性形变的影响．结果表明Ｎｉ50Ｍｎ30 Ｇａ20取向多晶在室温下能够发生纳米压痕蠕变．在试样室温真空充氢之后引入的氢不仅能够促进纳米压痕蠕变还可以使 得马氏体相变的 “伪弹性 ”存储的弹性能得以释放发生逆转变使部分塑性变形回复． 关键词 铁磁性形状记忆合金；纳米压痕；蠕变；氢；伪弹性 分类号 ＴＢ303 Ｐｒｏｍｏｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｏｎｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｃｒｅｅｐａｎｄｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆｎａｎｏｉｎ- ｄｅｎｔａｔｉｏｎｉｎＮｉ50Ｍｎ30Ｇａ20ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙａｌｌｏｙ ＳＨＥＮＬｉａｎ-ｃｈｅｎｇ 12）ＳＵＹａｎ-ｊｉｎｇ 1）ＨＥＪｉａｎ-ｙｉｎｇ 1）ＬＩＪｉｎ-ｘｕ 1）ＣＨＵＷｕ-ｙａｎｇ 1）ＱＩＡＯＬｉ-ｊｉｅ 1） 1） ＣｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ 2） ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｏｎｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｃｒｅｅｐａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｐｒｅｆ- ｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｏｒｉｅｎｔａｔｅｄｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＮｉ50Ｍｎ30Ｇａ20 ｗａｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｃｒｅｅｐｉｎ ｔｈｅｐｒｅｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙｏｒｉｅｎｔａｔｅｄｐｏｌｙｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＮｉ50Ｍｎ30Ｇａ20ｃｏｕｌｄｏｃｃｕｒａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｓｗａｓｈｙｄｒｏｇｅｎｃｈａｒｇｅｄｉｎ ｖａｃｕｕｍａｔｒｏｏｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｈｙｄｒｏｇｅｎｃｏｕｌｄｎｏｔｏｎｌｙｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｃｒｅｅｐｂｕｔａｌｓｏｒｅｌｅａｓｅｔｈｅｅｌａｓｔｉｃｅｎ- ｅｒｇｙｓｔｏｒｅｄｉｎｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｐｓｅｕｄｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙａｎｄｉｎｄｕｃｅｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｔｈｅｐａｒｔｉａｌｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆ ｐｌａｓｔｉｃｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙａｌｌｏｙｓ；ｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ；ｃｒｅｅｐ；ｈｙｄｒｏｇｅｎ；ｐｓｅｕｄｏｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ 收稿日期：2010--03--30 基金项目：国家自然科学基金资助项目 （Ｎｏ．50731003Ｎｏ．50671007）；新金属材料国家重点实验室开放课题 （Ｎｏ．2009Ｚ--04） 作者简介：沈连成 （1978— ）男博士Ｅ-ｍａｉｌ：ｌｓｈｅｎ＠ｓｅｍｉ．ａｃ．ｃｎ Ｎｉ2ＭｎＧａ作为铁磁性形状记忆合金近十年来 得到全世界的广泛关注它通过磁场驱动马氏体孪 晶的 迁 移 实 现 材 料 的 磁 控 形 状 记 忆 效 应 ［1］． Ｎｉ2ＭｎＧａ的磁致应变能够达到 10％左右 ［2］相比现 在用于执行器和驱动器的铁电陶瓷 （0∙1％场致应 变 ）和磁致伸缩材料 Ｔｅｒｆｅｎｏｌ--Ｄ（0∙24％磁致应变 ） Ｎｉ2ＭｎＧａ的 磁 致 应 变 输 出 几 乎 是 它 们 的 50～ 100倍因此 Ｎｉ2ＭｎＧａ有望成为新一代智能驱动和 传感材料．作为一种开发应用的新材料除了具有 应用中所需要的某种优良特性外了解该材料环境 中的力学稳定性也是不可缺少的．纳米压痕法由于 其操作简单快速的实验过程已经成为测试材料力 学性能的常用技术其载荷 —位移曲线包含了丰富 的信息并且具有极高的分辨率为研究材料的室温 蠕变提供了一种有效的测试手段 ［3］．通过纳米压痕 法可以在表面局部区域内研究室温蠕变有大量工 作表明氢能促进室温蠕变或者应力弛豫 ［4］．Ｆｅｎｇ 和 Ｎｇａｎ ［5］的研究表明纳米压痕蠕变与载荷--位移 曲线上的位移突变有关对于 Ｉｎ在位移突变之前 蠕变也能发生但属于扩散蠕变在位移突变后出现 的蠕变则属于位错蠕变；张建民和徐可为 ［6］利用恒 加载速率／载荷法和恒载荷法相结合的稳态加载和 DOI :10．13374／j．issn1001—053x．2010．10．012
第10期 沈连成等：氢促进铁磁性形状记忆合金N和Mno Gazo的纳米压痕蠕变与压痕回复 ,1307. 长时间保载的纳米压痕蠕变实验新方法，确定了C山 的Nio M no G ao取向多晶利用线切割切成薄圆片 的室温蠕变速率敏感指数m为0.01，并发现其值不 (厚度大约为0.3mm,圆平面垂直于[001])，进行 受加载速率载荷值和最大压入位移的影响；郜欣 精细湿磨和机械抛光后，用盐酸乙醇=1：4（体积 等[对氢对316不锈钢单晶纳米压痕蠕变的研究表 比)混合溶液轻微侵蚀去除表面应力，在充氢前、后 明，当可扩散氢质量分数C≥9.7×10厂时，原子氢 的试样表面利用Load Control模式分别用5000N 能使室温饱和蠕变位移升高近1倍.到目前为止， 峰值载荷，500N·s加载速率，到达峰值后保载 对于NMGa合金纳米力学性能和室温蠕变的研 100s以及5000N峰值载荷，100N·s加载速率， 究工作还很缺乏，氢对其影响更属空白，本文利用 到达峰值后保载200s打压痕.实验中纳米压痕仪 纳米压痕法结合气相充氢，研究了氢对N io M noG咖 的热漂移在0.01m·s以下.为避免材料表面损 取向多晶室温纳米压痕蠕变和压痕塑性形变的 伤和处理导致划伤和引入应力，充氢采用室温真空 影响 气相充氢，氢压约为1×10Pa 1实验过程 2结果 实验采用北京航空航天大学提供的具有[001] 以500N·s加载速率打压痕，10s后到达峰 择优取向([001]伪其生长方向，也是试样易磁化方 值载荷5000N,保持峰值载荷不变，100s后卸载 向)的N io M nao G ao多晶合金，利用配备能量损失谱 在保持恒载荷的100s时间内，压痕位移不断增大， (EDS)的扫描电镜(SEM)测定合金成分，利用X射 在纳米压痕载荷位移曲线顶端出现应力平台，即 线衍射仪(DMax2200PC,Regaku co Japan)Cu 发生了室温蠕变.在相同加载和保载条件下，气相 的K.谱测定相结构·采用综合物性测试系统 充氢60h的试样，相对于未充氢试样，压痕位移即 (PpMS,Quantm Design Co,USA)测得交流磁化 蠕变量明显增大，如图1(a)所示，由图1(a)曲线 率曲线，差示扫描热分析仪(DSC STA449C, 顶端的局部放大图可清楚看到，氢的进入使得 NETZSCH,Gemany)测得热重曲线，获得的马氏体 N io M ngo Gao取向多晶的纳米压痕蠕变量从8.Olm 相变起始(M.)、结束(M)和逆相变起始(A)结束 增长到17.40m,升高了9.39mm,即氢促进了 (A)温度分别为321315、327和332K,居里温度 N ioM noGaco取向多晶的室温蠕变，在图1(a)中压 (T)大约375K.在室温下N和MnG合金为具有 痕载荷位移曲线的卸载区间，充氢后试样的卸载 软磁性七层结构的马氏体态 曲线与未充氢试样的卸载曲线相交于A变形量从 实验中纳米压痕仪（Tribolndenter,Hystron 大约150m降低至100m左右，这说明试样在气相 no,USA)采用Berkovich针尖，其各面间夹角为 充氢60h后获得了更多的变形回复， 142.3°，针尖的曲率半径大约为100m将圆柱状 N io M na G aol取向多晶的室温蠕变量随纳米压 5500 a 5000 加载模式：5000uN/500uN·100s 加载模式：5000uN/S00uN·100 热漂移=0.01nms 热漂移✉0.01nms 未充氢。 未充氢 4000 5000 三3000 每2000 充后 充氢后 1000 4 0 -50 0 50 100150 200 250 200 210 220 230240 250 260 压痕深度lnm 压痕深度mm 图1未充氢和气相充氢(60h)试样纳米压痕的载荷位移曲线.(a)以500N·s速率加载至5000N峰值，保持此恒载荷100s的充 氢前后的载荷位移曲线；(b)图(a)的局部放大 FiI Load-displacenent curves of unchanged and 60 h hydmgen charged specimens using nanondentation (a)load displacemnent curves of un- charged and hydmogen charged specinens under the condition of5000N peak load ing at a rate of500N.s and keeping 5000N constant bad- ing for 100 s (b)magnification of partialFig (a)
第 10期 沈连成等： 氢促进铁磁性形状记忆合金 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20的纳米压痕蠕变与压痕回复 长时间保载的纳米压痕蠕变实验新方法确定了 Ｃｕ 的室温蠕变速率敏感指数 ｍ为 0∙01并发现其值不 受加载速率／载荷值和最大压入位移的影响；郜欣 等 ［7］对氢对316不锈钢单晶纳米压痕蠕变的研究表 明当可扩散氢质量分数 Ｃ0≥9∙7×10 —6时原子氢 能使室温饱和蠕变位移升高近 1倍．到目前为止 对于 Ｎｉ2ＭｎＧａ合金纳米力学性能和室温蠕变的研 究工作还很缺乏氢对其影响更属空白．本文利用 纳米压痕法结合气相充氢研究了氢对 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20 取向多晶室温纳米压痕蠕变和压痕塑性形变的 影响． 1 实验过程 实验采用北京航空航天大学提供的具有 ［001］ 择优取向 （ ［001］为其生长方向也是试样易磁化方 向 ）的 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20多晶合金．利用配备能量损失谱 （ＥＤＳ）的扫描电镜 （ＳＥＭ）测定合金成分利用 Ｘ射 线衍射仪 （Ｄ／Ｍａｘ2200ＰＣ ＲｅｇａｋｕｃｏＪａｐａｎ）Ｃｕ 的 Ｋα谱测定相 结 构．采 用 综 合 物 性 测 试 系 统 （ＰＰＭＳ ＱｕａｎｔｕｍＤｅｓｉｇｎＣｏ．ＵＳＡ）测得交流磁化 率曲 线差 示 扫 描 热 分 析 仪 （ＤＳＣ ＳＴＡ 449Ｃ ＮＥＴＺＳＣＨＧｅｒｍａｎｙ）测得热重曲线获得的马氏体 相变起始 （Ｍｓ）、结束 （Ｍｆ）和逆相变起始 （Ａｓ）、结束 （Ａｆ）温度分别为 321、315、327和 332Ｋ居里温度 （ＴＣ ）大约375Ｋ．在室温下 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20合金为具有 软磁性七层结构的马氏体态． 实验中纳米压痕仪 （ＴｒｉｂｏＩｎｄｅｎｔｅｒＨｙｓｔｒｏｎ Ｉｎｃ．ＵＳＡ）采用 Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ针尖其各面间夹角为 142∙3°针尖的曲率半径大约为 100ｎｍ．将圆柱状 的 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶利用线切割切成薄圆片 （厚度大约为 0∙3ｍｍ圆平面垂直于 ［001］ ）进行 精细湿磨和机械抛光后用盐酸∶乙醇 ＝1∶4（体积 比 ）混合溶液轻微侵蚀去除表面应力．在充氢前、后 的试样表面利用 ＬｏａｄＣｏｎｔｒｏｌ模式分别用 5000μＮ 峰值载荷500μＮ·ｓ —1加载速率到达峰值后保载 100ｓ以及5000μＮ峰值载荷100μＮ·ｓ —1加载速率 到达峰值后保载 200ｓ打压痕．实验中纳米压痕仪 的热漂移在 0∙01ｎｍ·ｓ —1以下．为避免材料表面损 伤和处理导致划伤和引入应力充氢采用室温真空 气相充氢氢压约为 1×10 5Ｐａ． 2 结果 以 500μＮ·ｓ —1加载速率打压痕10ｓ后到达峰 值载荷 5000μＮ保持峰值载荷不变100ｓ后卸载． 在保持恒载荷的 100ｓ时间内压痕位移不断增大 在纳米压痕载荷--位移曲线顶端出现应力平台即 发生了室温蠕变．在相同加载和保载条件下气相 充氢 60ｈ的试样相对于未充氢试样压痕位移即 蠕变量明显增大如图 1（ａ）所示．由图 1（ａ）曲线 顶端的局部放大图可清楚看到氢的进入使得 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶的纳米压痕蠕变量从 8∙01ｎｍ 增长 到 17∙40ｎｍ升 高 了 9∙39ｎｍ即 氢 促 进 了 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶的室温蠕变．在图 1（ａ）中压 痕载荷--位移曲线的卸载区间充氢后试样的卸载 曲线与未充氢试样的卸载曲线相交于 Ａ变形量从 大约150ｎｍ降低至100ｎｍ左右这说明试样在气相 充氢 60ｈ后获得了更多的变形回复． Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶的室温蠕变量随纳米压 图 1 未充氢和气相充氢 （60ｈ）试样纳米压痕的载荷--位移曲线．（ａ） 以 500μＮ·ｓ—1速率加载至 5000μＮ峰值保持此恒载荷 100ｓ的充 氢前后的载荷--位移曲线；（ｂ） 图 （ａ）的局部放大 Ｆｉｇ．1 Ｌｏａｄ-ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｓｏｆｕｎｃｈａｒｇｅｄａｎｄ60ｈｈｙｄｒｏｇｅｎｃｈａｒｇｅｄｓｐｅｃｉｍｅｎｓｕｓｉｎｇｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ：（ａ） ｌｏａｄ-ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｓｏｆｕｎ- ｃｈａｒｇｅｄａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｃｈａｒｇｅｄｓｐｅｃｉｍｅｎｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ5000μＮｐｅａｋｌｏａｄｉｎｇａｔａｒａｔｅｏｆ500μＮ·ｓ—1ａｎｄｋｅｅｐｉｎｇ5000μＮｃｏｎｓｔａｎｔｌｏａｄ- ｉｎｇｆｏｒ100ｓ；（ｂ） ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐａｒｔｉａｌＦｉｇ．（ａ） ·1307·
,1308 北京科技大学学报 第32卷 痕加载速率的降低和保持恒载时间的增长而升高. 22.14mm如图2(a)和(b)所示.同样，在图2(a) 例如，在相对慢的速率(100N.s1)加载，50s后到 中压痕的载荷位移曲线的卸载区间，充氢后试样 达相同峰值载荷5000N,保持峰值恒载荷的时间 的卸载曲线与未充氢试样的卸载曲线相交于A变 增大至200s此时纳米压痕蠕变量为9.37mm,与相 形量从大约100m降至几乎为0mm,即气相充氢 同未充氢试样相比，蠕变量增大·在此加载与保载 60h后试样在峰值载荷5000N,加载速率100N, 条件下，气相充氢60h的试样，相比未充氢试样，氢 s,到达峰值后保载200s的加载条件下几乎获得 使得蠕变量由9.37m增长到31.51mm,升高了 了超弹性”行为 5500r 5000 加载模式：500uN/100μN/200 未充氢 加载模式：500μN/100μN·200% 热漂移=0.01nm+%未充氢、 热漂移=0.01m+ 4000 5000 3000 4500 2000 充氢后 1000 充氢后 4000 a 50 100150 200 250 200 210220230240250260 压痕深度am 压痕深度加m 图2未充氢和气相充氢(60h)试样纳米压痕的载荷位移曲线.(a)以100N,s速率加载至5000N峰值，保持此恒载荷200=的 充氢前后的载荷位移曲线：(b)图(a的局部放大 Fig 2 Loaddisplcement curves of uncharged and 60h hydrogen charged specinens using nanondentation (a)bad displacement curves of un- charged and hydmgen charged specinens under the condition of5000N peak bading at a mte of 100N.s and keeping5000N constant lading for 200s(b)magnification of partialFig (a) 在垂直于[O01]的N io Mno G取向多晶试样 散极慢，因此纳米压痕蠕变是由热激活引发的位 表面，以3000N峰值载荷、300N·s加载速率打 错增殖、运动引起的[)，一系列纯金属(beo fco 一组3×3的压痕点阵.在打完压痕，卸掉载荷1h hcp)、合金和金属间化合物的透射电子显微镜 之后，利用纳米压痕仪自带的扫描探针成像功能，扫 (TEM)原位实验已证实，通氢可使位错运动速度 描压痕点阵，如图3(a)所示.将该压痕试样在无外 增大，无论是对孤立的位错（刃型、螺型或混合 加载荷、室温条件下气相充氢（氢压也为1× 型)，还是位错缠结，氢均能促进其运动，氢也能促 10Pa),260h之后，找到之前的压痕点阵(3×3)对 进Frank Read源的开动，与此同时，氢也使位错源 其扫描成像。从形貌图像可以看出，充氢之后 及其发出的位错加速，即氢能促进位错的发射、增 Berkovicl针尖形成的清晰三角形压痕边缘变得模 殖和运动).对于原子氢促进位错发射、增殖和运 糊，压痕中心在充氢之后也发生明显回复，如 动的原因，L等认为位错是氢的陷阱，氢使位错 图3(b)所示，对比充氢前后压痕点阵的三维轮廓 发射的临界应力强度因子下降，即氢促进位错发 图（视角为45°、45和90°），在充氢之前，卸载压痕 射；Wang等认为，位错周围存在氢气团，氢气团 的深度为-58m甚至以下，如图3(c)所示：而卸 能促进位错增殖，并且氢的应变场并非球对称，能 载压痕在气相充氢260h之后压痕深度都有不同程 够协助外应力促进位错的运动.NiMnGa属于金 度的减小，有的甚至回复至一10m以上，如 属间化合物，存在位错的发射和运动，能够发生相 图3(d)所示. 变和塑性变形).由于原子氢能促进位错发射、 增殖和运动，在纳米压痕下方的弹塑性区中，氢能 3讨论 促进局部塑性变形，从而导致N io Mno G取向多 N ioMnoGa取向多晶在室温能够发生纳米压 晶在室温气相充氢之后蠕变量增长，如图1和2 痕蠕变，如图1和2所示.在室温下，由于空位扩 所示
北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 痕加载速率的降低和保持恒载时间的增长而升高． 例如在相对慢的速率 （100μＮ·ｓ —1 ）加载50ｓ后到 达相同峰值载荷 5000μＮ保持峰值恒载荷的时间 增大至 200ｓ此时纳米压痕蠕变量为 9∙37ｎｍ与相 同未充氢试样相比蠕变量增大．在此加载与保载 条件下气相充氢 60ｈ的试样相比未充氢试样氢 使得蠕变量由 9∙37ｎｍ增长到 31∙51ｎｍ升高了 22∙14ｎｍ如图 2（ａ）和 （ｂ）所示．同样在图 2（ａ） 中压痕的载荷 —位移曲线的卸载区间充氢后试样 的卸载曲线与未充氢试样的卸载曲线相交于 Ａ变 形量从大约 100ｎｍ降至几乎为 0ｎｍ即气相充氢 60ｈ后试样在峰值载荷 5000μＮ加载速率 100μＮ· ｓ —1到达峰值后保载 200ｓ的加载条件下几乎获得 了 “超弹性 ”行为． 图 2 未充氢和气相充氢 （60ｈ）试样纳米压痕的载荷--位移曲线．（ａ） 以 100μＮ·ｓ—1速率加载至 5000μＮ峰值保持此恒载荷 200ｓ的 充氢前后的载荷--位移曲线；（ｂ） 图 （ａ）的局部放大 Ｆｉｇ．2 Ｌｏａｄ-ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｓｏｆｕｎｃｈａｒｇｅｄａｎｄ60ｈｈｙｄｒｏｇｅｎｃｈａｒｇｅｄｓｐｅｃｉｍｅｎｓｕｓｉｎｇｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ：（ａ）ｌｏａｄ-ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｓｏｆｕｎ- ｃｈａｒｇｅｄａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｃｈａｒｇｅｄｓｐｅｃｉｍｅｎｓｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆ5000μＮｐｅａｋｌｏａｄｉｎｇａｔａｒａｔｅｏｆ100μＮ·ｓ—1ａｎｄｋｅｅｐｉｎｇ5000μＮｃｏｎｓｔａｎｔ ｌｏａｄｉｎｇｆｏｒ200ｓ；（ｂ） ｍａｇｎｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐａｒｔｉａｌＦｉｇ．（ａ） 在垂直于 ［001］的 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶试样 表面以 3000μＮ峰值载荷、300μＮ·ｓ —1加载速率打 一组 3×3的压痕点阵．在打完压痕卸掉载荷 1ｈ 之后利用纳米压痕仪自带的扫描探针成像功能扫 描压痕点阵如图 3（ａ）所示．将该压痕试样在无外 加载 荷、室 温 条 件 下 气 相 充 氢 （氢 压 也 为 1× 10 5Ｐａ）260ｈ之后找到之前的压痕点阵 （3×3）对 其扫描 成 像．从 形 貌 图 像 可 以 看 出充 氢 之 后 Ｂｅｒｋｏｖｉｃｈ针尖形成的清晰三角形压痕边缘变得模 糊压 痕 中 心 在 充 氢 之 后 也 发 生 明 显 回 复如 图 3（ｂ）所示．对比充氢前后压痕点阵的三维轮廓 图 （视角为 45°、45°和 90°）在充氢之前卸载压痕 的深度为 —58ｎｍ甚至以下如图 3（ｃ）所示；而卸 载压痕在气相充氢 260ｈ之后压痕深度都有不同程 度的 减 小有 的 甚 至 回 复 至 —10ｎｍ 以 上如 图 3（ｄ）所示． 3 讨论 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶在室温能够发生纳米压 痕蠕变如图 1和 2所示．在室温下由于空位扩 散极慢因此纳米压痕蠕变是由热激活引发的位 错增殖、运动引起的 ［8］．一系列纯金属 （ｂｃｃｆｃｃ ｈｃｐ）、合金和金属间化合物的透射电子显微镜 （ＴＥＭ）原位实验已证实通氢可使位错运动速度 增大无论是对孤立的位错 （刃型、螺型或混合 型 ）还是位错缠结氢均能促进其运动氢也能促 进 Ｆｒａｎｋ-Ｒｅａｄ源的开动与此同时氢也使位错源 及其发出的位错加速即氢能促进位错的发射、增 殖和运动 ［9］．对于原子氢促进位错发射、增殖和运 动的原因Ｌｉ等 ［10］认为位错是氢的陷阱氢使位错 发射的临界应力强度因子下降即氢促进位错发 射；Ｗａｎｇ等 ［11］认为位错周围存在氢气团氢气团 能促进位错增殖并且氢的应变场并非球对称能 够协助外应力促进位错的运动．Ｎｉ2ＭｎＧａ属于金 属间化合物存在位错的发射和运动能够发生相 变和塑性变形 ［12］．由于原子氢能促进位错发射、 增殖和运动在纳米压痕下方的弹塑性区中氢能 促进局部塑性变形从而导致 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多 晶在室温气相充氢之后蠕变量增长如图 1和 2 所示． ·1308·
第10期 沈连成等：氢促进铁磁性形状记忆合金N和Mno Gazo的纳米压痕蠕变与压痕回复 ,1309. (a b 器 (d) 26 19 -100- -29 距离m 距离m 图3未充氢和充氢试样卸载纳米压痕的形貌和三维轮廓图.(a)未充氢试样卸载后1h压痕形貌：(b)充氢260h卸载压痕的形貌；(c) 对应图(a)的三维轮廓图；()对应图(b)的三维轮廓图 Fig 3 Topographic maps and 3D pmfiles of unbading nanoindentation in uncharged and hydmgen charged specmens (a)afer un bading Ih the topogmphy of nanoindentation n an uncharged specinen:(b)hydmogen charging for260h the opography of an unloaded nanoindentation (c)3D profile coresponding oFig (a):(d)3D profile corresponding to Fig (b) N io Mn0G作为拥有热弹性马氏体相变的铁 载区间所示 磁性形状记忆合金，在应力作用下会发生塑性形变， 也会发生类似于塑性变形的相变的“伪弹性” 4结论 Fik等发现在TN合金中存在纳米级相变，打 N io M nGao取向多晶在室温下能够发生纳米 在TN合金上的压痕在热处理之后完全回复，而纯 压痕蠕变，在室温真空充氢过程中，氢的进入不仅 N的压痕在热处理之后则完全不回复，对于 能够促进纳米压痕蠕变，还可以使马氏体相变的 NMG哈金来说，压痕下的塑性位移一部分来自 “伪弹性”存储的弹性能得以释放，发生逆转变，使 于塑性变形，也包括一部分“伪弹性”，“伪弹性”形 部分塑性变形回复 变存储的弹性能可以作为逆相变的动力，位错形核 与李生位错属于NiMnGa中马氏体相变和磁控形 参考文献 状记忆效应的理论模型-)，所以虽然没有磁场和 [1]Ullkko K.Huang JK.KanmerC etal Large magnetic-fiel-n- duced strains in NiMnGa single crystals Appl Phys Lett 1996 温度作为驱动，但是在室温真空充氢过程中，氢的进 69(13):1966 入不仅能够促进位错的发射、增殖和运动)，促进 [2]Sozinov A.Likhachev AA.Lanska N.et al Giantmagnetic-fiel- 纳米压痕蠕变，还可以促进马氏体相变，使得“伪弹 induced strain in NMnGa seven-layered martensitic phase Appl 性”形变存储的弹性能得以释放，发生逆转变使“伪 Phys Lett200280(10):1746 弹性”部分的形变回复，所以，充氢能使卸载压痕从 [3]Chakravartula A.Kan vopoubs K.Viscoelastic pmperties of poly- 深度为60~100mm降为10m左右甚至更低，如 mer surfaces investigated by nanoscale dynam ic mechanical analy sis Appl Phys Lett 2006.88(13):131901 图所示.并且，与未充氢试样相比，充氢后试样在 [4]Ma X.Yoshida F.Rate dependent indentation harness of a pow- 压痕卸载时获得了更多的变形回复，甚至有“伪弹 er-lny emep soHer allby Appl Phys Lett 2003 82(2):188 性”向超弹性转变的趋势，如图1和2中曲线卸 [5]Feng G.Ngan A H W.Creep and stmain burst in indim and ah-
第 10期 沈连成等： 氢促进铁磁性形状记忆合金 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20的纳米压痕蠕变与压痕回复 图 3 未充氢和充氢试样卸载纳米压痕的形貌和三维轮廓图．（ａ）未充氢试样卸载后1ｈ压痕形貌；（ｂ）充氢260ｈ卸载压痕的形貌；（ｃ） 对应图 （ａ）的三维轮廓图；（ｄ） 对应图 （ｂ）的三维轮廓图 Ｆｉｇ．3 Ｔｏｐｏｇｒａｐｈｉｃｍａｐｓａｎｄ3Ｄｐｒｏｆｉｌｅｓｏｆｕｎｌｏａｄｉｎｇｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｕｎｃｈａｒｇｅｄａｎｄｈｙｄｒｏｇｅｎｃｈａｒｇｅｄｓｐｅｃｉｍｅｎｓ：（ａ） ａｆｔｅｒｕｎｌｏａｄｉｎｇ1ｈｔｈｅ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｏｆｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｉｎａｎｕｎｃｈａｒｇｅｄｓｐｅｃｉｍｅｎ；（ｂ） ｈｙｄｒｏｇｅｎｃｈａｒｇｉｎｇｆｏｒ260ｈｔｈｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｙｏｆａｎｕｎｌｏａｄｅｄｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ；（ｃ）3Ｄ ｐｒｏｆｉｌｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏＦｉｇ．（ａ）；（ｄ）3ＤｐｒｏｆｉｌｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏＦｉｇ．（ｂ） Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20作为拥有热弹性马氏体相变的铁 磁性形状记忆合金在应力作用下会发生塑性形变 也会发生类似于塑性变形的相变的 “伪弹性 ”． Ｆｒｉｃｋ等 ［13］发现在 ＴｉＮｉ合金中存在纳米级相变打 在 ＴｉＮｉ合金上的压痕在热处理之后完全回复而纯 Ｎｉ的压 痕 在 热 处 理 之 后 则 完 全 不 回 复．对 于 Ｎｉ2ＭｎＧａ合金来说压痕下的塑性位移一部分来自 于塑性变形也包括一部分 “伪弹性 ”“伪弹性 ”形 变存储的弹性能可以作为逆相变的动力．位错形核 与孪生位错属于 Ｎｉ2ＭｎＧａ中马氏体相变和磁控形 状记忆效应的理论模型 ［14--15］所以虽然没有磁场和 温度作为驱动但是在室温真空充氢过程中氢的进 入不仅能够促进位错的发射、增殖和运动 ［9］促进 纳米压痕蠕变还可以促进马氏体相变使得 “伪弹 性 ”形变存储的弹性能得以释放发生逆转变使 “伪 弹性 ”部分的形变回复．所以充氢能使卸载压痕从 深度为 60～100ｎｍ降为 10ｎｍ左右甚至更低如 图 3所示．并且与未充氢试样相比充氢后试样在 压痕卸载时获得了更多的变形回复甚至有 “伪弹 性 ”向 “超弹性 ”转变的趋势如图 1和 2中曲线卸 载区间所示． 4 结论 Ｎｉ50Ｍｎ30Ｇａ20取向多晶在室温下能够发生纳米 压痕蠕变．在室温真空充氢过程中氢的进入不仅 能够促进纳米压痕蠕变还可以使马氏体相变的 “伪弹性 ”存储的弹性能得以释放发生逆转变使 部分塑性变形回复． 参 考 文 献 ［1］ ＵｌｌａｋｋｏＫＨｕａｎｇＪＫＫａｎｔｎｅｒＣｅｔａｌ．Ｌａｒｇｅｍａｇｎｅｔｉｃ-ｆｉｅｌｄ-ｉｎ- ｄｕｃｅｄｓｔｒａｉｎｓｉｎＮｉ2ＭｎＧａｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌｓ．ＡｐｐｌＰｈｙｓＬｅｔｔ1996 69（13）：1966 ［2］ ＳｏｚｉｎｏｖＡＬｉｋｈａｃｈｅｖＡＡＬａｎｓｋａＮｅｔａｌ．Ｇｉａｎｔｍａｇｎｅｔｉｃ-ｆｉｅｌｄ- ｉｎｄｕｃｅｄｓｔｒａｉｎｉｎＮｉＭｎＧａｓｅｖｅｎ-ｌａｙｅｒｅｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃｐｈａｓｅ．Ａｐｐｌ ＰｈｙｓＬｅｔｔ200280（10）：1746 ［3］ ＣｈａｋｒａｖａｒｔｕｌａＡＫｏｍｖｏｐｏｕｌｏｓＫ．Ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｏｌｙ- ｍｅｒｓｕｒｆａｃｅｓｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｎａｎｏｓｃａｌｅｄｙｎａｍｉｃｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎａｌｙ- ｓｉｓ．ＡｐｐｌＰｈｙｓＬｅｔｔ200688（13）：131901 ［4］ ＭａＸＹｏｓｈｉｄａＦ．Ｒａｔｅ-ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｈａｒｄｎｅｓｓｏｆａｐｏｗ- ｅｒ-ｌａｗｃｒｅｅｐｓｏｌｄｅｒａｌｌｏｙ．ＡｐｐｌＰｈｙｓＬｅｔｔ200382（2）：188 ［5］ ＦｅｎｇＧＮｇａｎＡＨＷ．Ｃｒｅｅｐａｎｄｓｔｒａｉｎｂｕｒｓｔｉｎｉｎｄｉｕｍａｎｄａｌｕ- ·1309·
,1310 北京科技大学学报 第32卷 m nim during nanondentation Scripta Mater 2001.45(8): [10]Li JC M.Park C G.OhrS M.Chem ical driving force for dislo- 971 cation motion in hydrogen anbrittlement Scripta Metall 1986 [6]Zhang JM.XuK W.The measumment of creep mate sensitivity of 20(3):371 copper at moon empemature by usng nanoindentation Acta Phys [11]Wang Y B Chu W Y.Hsiao C M.Hydrogen induced dislocation Sm2004,53(8):2439 multiplication in a Fe3 Si single crystal Scripta Metall 1985 (张建民，徐可为.纳米压痕法测量C的室温蠕变速率敏感 19(10):1161 指数.物理学报，2004,53(8)：2439) [12]LiY.Xn Y.Jiang C B.etal Shape memory effect of grain re- [7]Gao X.Q iao L J Su Y J etal Effectofhydmogen on nanondent fned N64 Mnes Gae alby with high transfomation lem pematire ation creep of type 316 stainless steel Acta MetallSin 2005.41 Script Mater 2004.51(9):849 (4):342 [13]Frick C P.LangTW,Spark K.et al Stress-nduced martensitic (郜欣，乔利杰，宿彦京，等.氢对不绣钢纳米压痕蠕变的影 transfomations and shape memory at nananeter scales Acta Ma- 响.金属学报，200541(4)：342) e200654(8):2223 [8]LiW B Henshall JL HooperR M.etal The mechanisms of n- [14]Mullner P.Chemenko V A.KostorzG A m iemscopic appmach dentation ereep Acta Mater 1991.39(12):3099 to the magnetic-fiel-induced de fomation of marlensite (magne- [9]Chu W Y,QiaoL J GaoK W,etal Frachure and Envirommental toplasticity).JMagn Magn Mater 2003 267(3):325 Frachure Beijng Science Press 2000 [15]Rajasekhara S Ferreim P A dislocation model for the magnetic (褚武扬，乔利杰，高克玮，等.断裂与环境断裂，北京：科学 fiel induced shape memory effect n NiMnGa Scripta Mater 出版社，2000) 200553(7):817
北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 ｍｉｎｉｕｍ ｄｕｒｉｎｇｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒ200145（8）： 971 ［6］ ＺｈａｎｇＪＭＸｕＫＷ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｃｒｅｅｐｒａｔｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆ ｃｏｐｐｅｒａｔｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｂｙｕｓｉｎｇｎａｎｏｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎ．ＡｃｔａＰｈｙｓ Ｓｉｎ200453（8）：2439 （张建民徐可为．纳米压痕法测量 Ｃｕ的室温蠕变速率敏感 指数．物理学报200453（8）：2439） ［7］ ＧａｏＸＱｉａｏＬＪＳｕＹＪｅｔａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｏｎｎａｎｏｉｎｄｅｎｔ- ａｔｉｏｎｃｒｅｅｐｏｆｔｙｐｅ316ｓｔａｉｎｌｅｓｓｓｔｅｅｌ．ＡｃｔａＭｅｔａｌｌＳｉｎ200541 （4）：342 （郜欣乔利杰宿彦京等．氢对不锈钢纳米压痕蠕变的影 响．金属学报200541（4）：342） ［8］ ＬｉＷ ＢＨｅｎｓｈａｌｌＪＬＨｏｏｐｅｒＲＭｅｔａｌ．Ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｉｎ- ｄｅｎｔａｔｉｏｎｃｒｅｅｐ．ＡｃｔａＭａｔｅｒ199139（12）：3099 ［9］ ＣｈｕＷ ＹＱｉａｏＬＪＧａｏＫＷｅｔａｌ．ＦｒａｃｔｕｒｅａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓｓ2000 （褚武扬乔利杰高克玮等．断裂与环境断裂．北京：科学 出版社2000） ［10］ ＬｉＪＣＭＰａｒｋＣＧＯｈｒＳＭ．Ｃｈｅｍｉｃａｌｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｆｏｒｄｉｓｌｏ- ｃａｔｉｏｎｍｏｔｉｏｎｉｎｈｙｄｒｏｇｅｎｅｍｂｒｉｔｔｌｅｍｅｎｔ．ＳｃｒｉｐｔａＭｅｔａｌｌ1986 20（3）：371 ［11］ ＷａｎｇＹＢＣｈｕＷ ＹＨｓｉａｏＣＭ．Ｈｙｄｒｏｇｅｎｉｎｄｕｃｅｄｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎａＦｅ-3％Ｓｉｓｉｎｇｌｅｃｒｙｓｔａｌ．ＳｃｒｉｐｔａＭｅｔａｌｌ1985 19（10）：1161 ［12］ ＬｉＹＸｉｎＹＪｉａｎｇＣＢｅｔａｌ．Ｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙｅｆｆｅｃｔｏｆｇｒａｉｎｒｅ- ｆｉｎｅｄＮｉ54Ｍｎ25Ｇａ21 ａｌｌｏｙｗｉｔｈｈｉｇｈｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ． ＳｃｒｉｐｔＭａｔｅｒ200451（9）：849 ［13］ ＦｒｉｃｋＣＰＬａｎｇＴＷＳｐａｒｋＫｅｔａｌ．Ｓｔｒｅｓｓ-ｉｎｄｕｃｅｄｍａｒｔｅｎｓｉｔｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓａｎｄｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙａｔｎａｎｏｍｅｔｅｒｓｃａｌｅｓ．ＡｃｔａＭａ- ｔｅｒ200654（8）：2223 ［14］ ＭüｌｌｎｅｒＰＣｈｅｒｎｅｎｋｏＶＡＫｏｓｔｏｒｚＧ．Ａｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃ-ｆｉｅｌｄ-ｉｎｄｕｃｅｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ（ｍａｇｎｅ- ｔｏｐｌａｓｔｉｃｉｔｙ）．ＪＭａｇｎＭａｇｎＭａｔｅｒ2003267（3）：325 ［15］ ＲａｊａｓｅｋｈａｒａＳＦｅｒｒｅｉｒａＰＪ．Ａｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄｉｎｄｕｃｅｄｓｈａｐｅｍｅｍｏｒｙｅｆｆｅｃｔｉｎＮｉ2ＭｎＧａ．ＳｃｒｉｐｔａＭａｔｅｒ 200553（7）：817 ·1310·