GdFeCo磁光薄膜中RE-TM反铁磁耦合与激光感应超快磁化翻转动力学研究

使用飞秒时间分辨抽运-探测磁光克尔光谱技术,研究了激光加热GdFeCo磁光薄膜跨越铁磁补偿温度时稀土-过渡金属(RE-TM)反铁磁交换耦合行为和超快磁化翻转动力学. 实验观察到由于跨越铁磁补偿温度、净磁矩携带者交换而引起的磁化翻转反常克尔磁滞回线以及在同向外磁场下,反常回线上大于和小于矫顽力部分的饱和磁化强度不同,显示出GdFeCo中RE与TM之间的非完全刚性反铁磁耦合. 在含有Al导热底层的GdFeCo薄膜上观测到饱和磁场下激光感应磁化态翻转及再恢复的完整超快动力学过程. 与剩磁态的激光感应超快退磁化过 关键词： 补偿温度 磁化翻转 反铁磁耦合 GdFeCo     

Nd_2Fe_(14)B/α″-Fe_(16)N_2双层膜磁性能和磁化反转过程的研究

本文运用三维微磁学方法对Nd_2Fe_(14)B/α″-Fe_(16)N_2磁性双层膜模型垂直取向的磁滞回线、磁化反转过程、矫顽力和磁能积等进行了系统的研究.计算结果表明磁滞回线的方形度随着软磁层厚度(Ls)的增加而变差.同时,成核场和矫顽力随Ls的增加而单调递减.另外,在磁化反转的过程中发现了磁涡流态的产生和湮灭,而且进一步计算磁化反转过程中的能量变化过程发现涡流态的形成总伴随着能量的减小.剩磁和最大磁能积随Ls的增大先增大,达到峰值后迅速降低,而矫顽力呈单调递减趋势.当Ls=1 nm时,最大磁能积达到最大值81.7 MGOe.     

纳米晶永磁Pr8Fe87B5反磁化机理研究

用熔体快淬法制备了Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁样品.测量了样品的起始磁化、反磁化过程、矫顽力和剩磁与外场的关系，以及样品的磁粘滞性.经分析认为材料的矫顽力主要由非均匀的钉扎机理决定，但由于交换硬化的软磁相的可逆转动使得这种反磁化机理不同于单相永磁材料的钉扎行为.磁粘滞性表明热激活主要源于硬磁相的不可逆磁化行为. 关键词： 纳米复合永磁 矫顽力 剩磁 磁粘滞     

磁性纳米线反磁化过程的截椭球链模型

依据实际的纳米线形貌，提出了描述磁性纳米线反磁化过程的截椭球链模型.基于此模型，推导了纳米线反磁化过程中不可逆磁化的临界场和矫顽力在一致转动和对称扇形模式下的表达式.同时，还研究了椭球间接触角、单轴磁晶各向异性、外场与链轴方向夹角、截椭球个数和椭球形状因子对临界场和矫顽力的影响.利用该模型解释了镍纳米线的反磁化过程可能是对称扇形的模式. 关键词： 截椭球链模型 反磁化 一致转动 对称扇形     

可逆磁化区对退磁过程的影响研究

静态磁化曲线与磁滞回线测量实验中,材料剩磁较小时(不超过2.5 mT)所需加的反向外磁场强度不易把握,很难实现完全退磁.结合原理,本文对退磁过程和可逆磁化区的关系进行了定量研究,结果表明:退磁过程所需加的最小有效反向外磁场强度与可逆磁化区到不可逆磁化区的临界外磁场强度近似相等,且该值接近材料矫顽力的0.55倍.     

Nd2Fe14B/α″-Fe16N2双层膜磁性能和磁化反转过程的研究

本文运用三维微磁学方法对Nd2Fe14B/α″-Fe16N2磁性双层膜模型垂直取向的磁滞回线、磁化反转过程、矫顽力和磁能积等进行了系统的研究．计算结果表明磁滞回线的方形度随着软磁层厚度(Ls)的增加而变差．同时,成核场和矫顽力随Ls的增加而单调递减．另外,在磁化反转的过程中发现了磁涡流态的产生和湮灭,而且进一步计算磁化反转过程中的能量变化过程发现涡流态的形成总伴随着能量的减小．剩磁和最大磁能积随Ls的增大先增大,达到峰值后迅速降低,而矫顽力呈单调递减趋势．当Ls=1 nm时,最大磁能积达到最大值81.7 MGOe．     

Fe-SiO_2和Fe_(20)Ni_(80)-SiO_2粒状固体矫顽力的研究

用X射线衍射、穆斯堡尔谱和透射电子显微镜等研究了溶胶法制备的Fe~SiO_2和Fe_(?)Ni_(?)-SiO_2粒状固体(granularsolids)的结构;测量了它们不同温度下的磁化曲线和磁滞回线;利用趋近饱和定律求出这些粒状固体的有效各向异性常数.采用均匀转动反磁化和平均矫顽力模型计算了这些样品不同温度下的矫顽力;得出与实验符合得很好的结果. 关键词：     

不同易轴取向下对Nd_2Fe_(14)B/Fe_(65)Co_(35)磁性双层膜的微磁学模拟

运用三维数值模拟计算方法,计算了膜面外不同易轴取向下Nd2Fe14B/Fe65Co35磁性双层膜的磁滞回线、角度分布、成核场、矫顽力和磁能积等,并与实验结果进行了细致比较.计算结果表明:只有当易轴与外场之间的夹角β=0?时,才有明显的成核现象,其成核场和矫顽力均随着软磁相厚度Ls的增加而降低;随着易轴偏角β的增大,剩磁逐渐减小,磁滞回线的方形度降低,从而磁能积减小,在Ls=1 nm,β=0?时磁能积(561.61 kJ/m3)最大.理论计算所得的磁滞回线与实验磁滞回线符合得很好,剩磁和矫顽力的理论值与实验值相差很小.     

磁性纳米颗粒系统偶极相互作用的Monte Carlo研究

采用局域Monte Carlo方法模拟不同易轴分布的简单立方排列单分散单畴Fe纳米颗粒系统的ZFC-FC曲线及磁滞回线.结果表明：随着偶极相互作用的增强，系统的阻塞温度T_B逐渐增大，且ZFC曲线的峰变宽.说明偶极相互作用使得系统的有效能垒提高，分布宽度增加.研究FC曲线磁化强度的倒数与温度关系，发现偶极相互作用系统中存在反铁磁有序.系统的阻塞态及超顺磁态的磁滞回线表明，极低低温下，随着偶极相互作用的增强，系统的矫顽力和剩磁减小，偶极相互作用阻碍系统的磁化；系统处于超顺磁态，各向异性作用及偶极相互作用使得系统的磁化曲线偏离Langevin曲线且偶极相互作用展现出退磁相互作用效应.偶极相互作用增强，系统磁化曲线与Langevin曲线偏差量的最大值向低场移动.在偶极相互作用下，易轴与外场夹角为45°的磁性纳米颗粒系统的平均有效能垒和有效能垒分布宽度较易轴随机分布系统的大.     

古埃磁天平法研究ε-Fe_3N磁性液体的磁化率和饱和磁化强度

本文将古埃磁天平法测量ε-Fe_3N磁性液体的磁化率和饱和磁化强度增设为物理实验中的设计性、研究性实验项目,通过实验过程中直接感知梯度磁场中ε-Fe_3N磁性液体磁增重的变化,学生能深刻理解磁化率和饱和磁化强度的物理内涵,引领学生进行自主学习。低磁场强度83H_0332kA/m范围内,磁性液体以恒定的磁化率磁化;近饱和磁场强度H_0332kA/m范围内,磁性液体磁化达到饱和,饱和磁化强度Ms为常数。随载液质量增加,3种磁性液体的磁化率和饱和磁化强度逐渐减小。与振动样品磁强计相比,古埃磁天平测试的饱和磁化强度稍偏低,相对误差小于2%,说明古埃磁天平法测量精度较高,适用于测试磁性材料的磁化率和饱和磁化强度。     

GdFeCo/TbFeCo磁超分辨磁光记录薄膜研究

用磁控溅射法制备了GdFeCo/TbFeCo交换耦合两层薄膜,利用不同温度的克尔磁滞回线和VSM磁滞回线研究了读出层(GdFeCo)变温磁化方向变化过程.结果表明,随温度升高读出层从平面磁化转变为垂直磁化,交换耦合两层薄膜具有中心孔探测磁超分辨的基本性能.转变过程主要受饱和磁化强度（M_s）的影响,在GdFeCo的补偿温度附近,读出层的磁化强度较小,退磁场能也较小,在交换耦合的作用下,使读出层(GdFeCo)的磁化方向发生转变.磁化方向的转变在75℃~125℃的温度范围内变化较快.     

铁磁材料磁化特性实验的数据处理及相关讨论

利用Origin6.0软件处理实验数据,描绘了铁磁材料的基本磁化曲线和磁滞回线.初步讨论矫顽力有没有解析解.     

基于Jiles-Atherton理论的铁磁材料塑性变形磁化模型修正

Jiles-Atherton(J-A)模型在磁化建模领域应用广泛,但不同文献给出的J-A模型并不一致,致使采用不同表达式建立的塑性变形磁化模型存在多种版本,其正确性难以甄别.通过对无磁滞磁化方程、能量守恒方程和等效磁场强度方程的梳理与比较,发现原有模型中存在将磁化强度和无磁滞磁化强度混用、将不可逆磁化能量等效于全部的磁化能量、等效磁场强度中应力磁化项界定不清等问题.在此基础上,对上述方程进行了修正,推导了基于J-A模型的塑性变形磁化修正模型.将修正模型计算结果与原模型计算结果、相关文献中的试验结果进行对比,结果表明:与原有计算模型相比,修正模型计算结果的饱和磁化强度和剩余磁化强度随塑性变形增加而减小,矫顽力随塑性变形增大而增大,达到饱和磁化强度时的外磁场强度随塑性变形增大而增大的趋势有所减弱,更符合试验结果,可更准确地反映塑性变形对材料磁化的影响.     

垂直取向Nd2Fe14B/α-Fe磁性三层膜的磁化反转

运用微磁学方法结合物质参数探究了垂直取向Nd₂Fe₁₄B/α-Fe磁性三层膜的磁化反转过程,计算出成核场、钉扎场以及磁滞回线随Ｌ^s（软磁相厚度）的变化,并与相关的实验和理论数据进行比较.由于考虑了退磁能量项,垂直取向的成核场比平行取向时低,在外磁场还没有反向时就发生了成核.随着软磁相厚度的增加,理论矫顽力从等于成核场（同时也等于钉扎场）,到等于钉扎场,再到小于钉扎场,矫顽力机理由成核变为钉扎. 关键词： 成核场 钉扎场 矫顽力 磁滞回线     

Ce1.66Mg1.34Co3和α″-Fe16N2多层梯度膜磁反转性质的微磁学模拟

为了改善永磁薄膜的磁性能,基于微磁学理论,使用编程软件OOMMF针对Ce_1.66Mg_1.34Co₃和α″-Fe₁₆N₂交换耦合多层梯度膜的磁化过程进行模拟,系统研究磁晶各向异性梯度对多层膜性能的影响,分析体系的剩余磁化强度、矫顽力、磁滞回线和磁化反转过程中的能量变化。研究表明：减小磁晶各向异性梯度或增加界面处磁晶各向异性的差值,可以有效提高薄膜的矫顽力和剩余磁化强度,从而改善磁性能。通过计算磁矩分布发现一种磁涡旋态,这种磁涡旋态的产生过程伴随系统能量的增加。     

非晶态（FeAl3）75Zr25和（FeAl3）50Zr50合金的热稳定性和磁性研究

用机械合金化方法制备了(FeAl3)75Zr25和(FeAl3)50Zr50非晶态合金,用X射线衍射仪和热分析仪对制备的非晶态合金的结构特性及热稳定性进行了研究,用振动样品磁强计对(FeAl3)75Zr25和(FeAl3)50Zr50混合粉末在机械球磨过程中的磁性变化进行了研究,并对其晶化产物及其晶化后合金的磁性进行了分析。结果表明:(FeAl3)75Zr25的晶化产物为Fe3Zr和Al1.65Fe0.33Zr;(FeAl3)50Zr50非晶态合金的晶化产物为FeZr2和AlZr2。(FeAl3)75Zr25混合粉末的矫顽力随着球磨时间的增加而增加,但其饱和磁化强度和剩磁均随着球磨时间的增加而下降。而(FeAl3)50Zr50混合粉末的矫顽力、饱和磁化强度和剩磁均随球磨时间的变化则没有类似的规律性。晶化后(FeAl3)75Zr25粉末与(FeAl3)50Zr50粉末相比,前者矫顽力小,但饱和磁化强度和剩磁大。     

掺Mn的Pt/Co多层膜磁性和磁光特性的研究

用磁控溅射设备了ＰｔＭｎ／Ｃｏ多层薄膜,介绍了制作该多层膜的方法,并通过测定不同杂质浓度、不同光子能量下克乐角的变化,发现随Ｍｎ含量的增加,其克尔角下降,说明其磁光特性;测定不同掺杂浓度下样品的磁滞回线,发现其饱和磁化强度增加,剩磁化、矫顽力下降,分析其产生的机制。     

GdFeCo/AIN/TbFeCo薄膜的变温磁化性能研究

用磁控溅射法制备了GdFeCo/AlN/TbFeCo静磁耦合多层薄膜.振动样品磁强计和克尔磁滞回线测试装置的测试结果表明:25℃不加外磁场时GdFeCo/AlN/TbFeCo静磁耦合多层薄膜读出层(GdFeCo)的极向克尔角为零,读出层呈平面磁化;125℃不加外场时读出层的克尔角最大(O.54°),读出层的磁化方向为垂直磁化;随着温度增高,读出层由平面磁化转变为垂直磁化,在75℃到125℃温度范围内读出层磁化方向很快从平面磁化转变为垂直磁化.对磁化过程的机理研究表明:饱和磁化强度和有效各向异性常量影响读出层磁化方向的转变过程,但主要受读出层饱和磁化强度的影响;在较高温度时读出层的磁化强度较小,退磁场能较小,在静磁耦合作用下,使GdFeCo读出层的磁化方向发生转变.制备的GdFeCo/AlN/TbFeCo静磁耦合多层薄膜适合作CAD-MSR记录介质.     

Fe-Ga磁致伸缩材料的磁学特性研究

通过电阻应变片法得到其磁致伸缩系数随磁感应强度的变化关系.由磁滞回线以及磁导率随磁场变化关系可以得到该Fe-Ga磁致伸缩材料为软磁材料,几乎没有剩磁、矫顽力.     

Gd掺杂的多铁性陶瓷BiFeO3结构与磁性能研究

通过固相反应法制备了Bi1-xGdxFeO3多铁性陶瓷,XRD图谱表明,随着掺杂量的增大其由三角钙钛矿结构转变为正交钙钛矿结构,Raman图谱研究亦表明Gd掺杂可能引起了其结构的转变;且随着Gd掺杂量的增大,样品的矫顽力、剩磁与饱和磁化强度都大大提高,说明Bi1-xGdxFeO3陶瓷的铁磁性在不断增强,这可能是由于Gd...