我国第一颗Nd_2Fe_(14)B单晶在中国科学院物理研究所诞生

1983年底第三代稀土永磁材料 Nd-Fe-B 的研制成功好象在永磁材料领域升起一颗明亮的彗星,立即引起全世界的注意.很多国家已开始组织生产.与此同时对R2Fe14B金属间化合物的基础研究也形成了世界范围的热潮. 物理研究所在几个课题组密切配合下,经过近一年的努力,解决了一些关键性的技术问题,于1985年1月生长出全国第一颗Nd2Fe14B单晶.这在我国晶体生长工作中是一个新的突破. 众所周知,金属合金与金属间化合物单晶是一种很难生长的晶体,在世界上已生长出Nd2Fe14B单晶的单位也只有少数几家,因此这种晶体的生长成功标志着我国在这一领域已接…     

封面故事

磁场是自然界中最高效的能量转换媒体.以烧结Nd-Fe-B及烧结2-17型Sm-Co为代表的稀土永磁体具有极高的磁能积,因而用它们制作的永磁器件能产生强大的磁场.因此,稀土永磁体产品特别是烧结Nd-Fe-B永磁体,不仅支撑着当代手机、电脑     

新型金属间化合物Sm(TiFe)_(12)的结构与磁性

SmTiFe_x(x的数值为8—11)可形成稳定的金属间化合物,经测定,晶体结构属于ThMn_(12)型四方结构,空间群为14/mmm,本文着重分析了Sm(TiFe)_(12)和Gd(TiFe)_12的结构和磁性。Sm(TiFe)_(12)具有很强的单轴磁晶各向异性,易磁化方向为c轴,居里温度610K。通过对Gd(TiFe)_(12)磁性的研究,进一步分析了在Sm(TiFe)_(12)中Sm和Fe次晶格的各向异性,实验结果表明,Sm和Fe次晶格都具有单轴磁晶各向异性,易磁化方向皆沿c轴。这是继Nd_2Fe_(14)B型永磁体以后发现的又一种具有单轴磁晶各向异性的三元稀土-铁金属间化合物。     

R_2(Fe_(1-x)Al_x)_(14)B的内禀磁性和永磁性能(R=Nd和Y)

本文研究了Al在R_2(Fe_(1-x)Al_x)_(14)B多元合金中的固溶度(R=Nd和Y),当x<0.1时,可形成四方结构。研究了在此类合金中,饱和磁化强度、居里温度、磁晶各向异性等内禀磁性,以及矫顽力和磁能积等永磁性能随Al含量的变化。发现以Al代换Fe时,使铁次点阵的磁晶各向异性出现极值;同时以Al代换Fe时,可使磁体的矫顽力显著提高。以Co和Al同时对Fe进行代换,制造成分约为Nd_(16·5)B_7(Fe_(1-x-y)Al_xCo_y)_(76.5)的磁体,既可提高居里温度,又可提高矫顽力,从而可以改善具有高磁能积磁体的温度性能和减少磁体的总损失。     

相分布和晶粒尺寸对Nd2Fe14B/ɑ-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响

本文采用统计平均方法研究了软、硬磁性晶粒尺寸及相分布对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁材料矫顽力的影响。计算结果表明：对于单相纳米硬磁材料，磁体矫顽力随着硬磁性晶粒尺寸的减小而降低；对于软、硬两磁性相组成的Nd2Fe14B/a-Fe纳米复合永磁材料，两相的随机分布将导致磁体矫顽力随硬磁性晶粒尺寸的减小呈现极大值。本文的计算结果还表明当硬磁性晶粒尺寸大于软磁性晶粒的最佳尺寸时(15nm)，具有多层膜结构的Nd2Fe14B/a-Fe纳米复合永磁材料将比两相随机分布时具有更大的矫顽力。     

最近物理学综述评论文献题录

88-286.近代永磁体的矫顽力与磁畴壁.(岩间义 郎).日本应用磁学会志[日]11(1987)No,4, 501-506.参 11,88-287.　Nd-Fe-B系烧结永磁材料的磁畴与微结构. (铃木孝雄).日本应用磁学会志[日],11(1987),No.4,507-514.参 43.88-288.　Nd-Fe-B永磁材料的磁各向异性,(中川康 昭).日本应用磁学会志[日], 11(1987),No.4, 515-519.参 13.88-289.氧化物永磁材料的矫顽力.(小岛浩).日本 应用磁学会志[日],11(1987),No.4,520-525. 参17.88-290 稀土永滋材料及其新应用.(佐川真人).日 本应用磁学会志[日].11(1987),No.4.526-531 参19.88-291.过渡金属…     

稀土—过渡金属化合物结构和磁性研究简介

一、研究的目的和意义 稀土金属原子的磁矩比3d过渡金属原子的磁矩还大,并具有较强的磁晶各向异性,磁致伸缩也很突出.但是,稀土金属的缺点是居里温度太低,化学性质很活泼,因而不能直接作磁性材料.材料科学工作者寄希望于稀土与其他元素形成的一些稳定的金属化合物. 自60年代以来,先后发现化学计量为1:5和2:17的稀土-钴化合物具有很高的居里温度,饱和磁化强度和磁晶各向异性常数都很大,是潜在的性能优良的永磁材料新品种,这有力地促进了稀土永磁材料的发展.不久就相继成功地研制出1:5型稀土-钴永磁体(第一代稀土永磁材料),2:17型稀土-钴永磁…     

稀土永磁薄膜材料

简要地介绍在纳米复合稀土永磁薄膜材料、各向异性稀土永磁薄膜材料方面的进展。在纳米复合稀土永磁薄膜材料中实现磁性交换耦合和剩磁增强效应，系统地研究了其结构与磁性的关系。制备成功高磁能积的各向异性稀土永磁薄膜材料，比较了Ti或Mo缓冲层对Nd-Fe-B薄膜的表面形貌、磁畴结构和磁性能的影响。发现薄膜的表面形貌强烈地依赖于缓冲层的厚度。由于它极大地影响薄膜的成分，溅射速率被证明是控制薄膜的显微结构、表面形貌和磁性能的一个重要因素。在微磁学模型的基础上，通过分析从5到300K的矫顽力温度依赖关系。研究了各向异性Pr-Fe-B薄膜的矫顽力机制。在晶粒表面，由于磁各向异性的降低和局域退磁场的提高导致的反转畴的形核被确定为控制各向异性Pr-Fe—B薄膜的磁化反转过程的首要机制。     

1986年第12期《物理》内容预告

微观现象中的左右不对称性──宇称不守恒发现三十周牛(谢诒成);稀土铁硼(R2Fe14B)化合物的磁性(黄美清等);半导体核探测器载流子有效寿命剖析(宿昌厚);低温等离子体在冶金工业中的应用(张秉有等);离子注入材料表面改性(郭华聪);准傅里叶彩色全息图在显微术中的应用(王永昭等);     

Nd_2(Fe,Si)_(17)合金的结构与磁性

本文对Nd-Fe-Si三元系富铁区域相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Nd-Fe-Si三元系富铁区域(Fe>40at％), 除出现NdFe_2Si_2三元金属间化合物外(Si>20at％),同时只出现Nd_2(Fe,Si)_(17)赝二元金属间化合物,其中Si取代9d位的Fe原子,而不能形成类似于Nd_2Fe_(14)B的三元金属间化合物,Si取代Nd_2Fe_(17)中的9d位Fe原子后,使晶胞体积缩小;使饱和磁化强度减小;同时使Fe次晶格的铁磁相互作用增强,导致居里温度增高;还使得Fe次晶格的易面各向异性减弱,造成室温下各向异性场减小。     

新型金属间化合物Sm(TiFe)12的结构与磁性

SmTiFe_x(x的数值为8—11)可形成稳定的金属间化合物,经测定,晶体结构属于ThMn₁₂型四方结构,空间群为14/mmm,本文着重分析了Sm(TiFe)₁₂和Gd(TiFe)₁₂的结构和磁性。Sm(TiFe)₁₂具有很强的单轴磁晶各向异性,易磁化方向为c轴,居里温度610K。通过对Gd(TiFe)₁₂磁性的研究,进一步分析了在Sm(TiFe)₁₂中Sm和Fe次晶格的各向异性,实验结果表明,Sm和Fe次晶格都具有单轴磁晶各向异性,易磁化方向皆沿c轴。这是继Nd₂Fe₁₄B型永磁体以后发现的又一种具有单轴磁晶各向异性的三元稀土-铁金属间化合物。 关键词：     

R2(Fe1-xAlx)14B的内禀磁性和永磁性能(R=Nd和Y)

本文研究了Al在R₂(Fe_1-xAl_x)₁₄B多元合金中的固溶度(R=Nd和Y),当x<0.1时,可形成四方结构。研究了在此类合金中,饱和磁化强度、居里温度、磁晶各向异性等内禀磁性,以及矫顽力和磁能积等永磁性能随Al含量的变化。发现以Al代换Fe时,使铁次点阵的磁晶各向异性出现极值;同时以Al代换Fe时,可使磁体的矫顽力显著提高。以Co和Al同时对Fe进行代换,制造成分约为Nd_16.5B _关键词：     

(Fe1-xNix)2P电子结构与磁学特性的X射线近边吸收谱研究

利用X射线近边吸收谱对Fe2P,Ni2P及其掺杂物(Fe1-xNix)2P(x=0.1,0.25,0.5)中Fe,Ni,P的K边进行了研究.结合多重散射理论近边计算,讨论了金属原子不同位置格点3f,3g对近边谱特征的贡献,得出当Ni原子取代Fe原子时将优先占据Fe(3f)格点位置;根据第一性原理对能态的计算发现,不考虑磁性时不同格点P的pDOS未占据态电子结构与P-K近边吸收谱实验相符合;与考虑铁磁性Fe2P的DOS相比较后结果显示Fe2P的磁性主要来源于Fe(3g)格点,铁磁性Ni2P计算的Ni不同格点原子磁矩均接近于0,与它一般显顺磁性结论相一致.     

高分子复合磁性材料的磁化装置

高分子复合型永磁材料,是用永磁铁氧体粉末或稀土水磁合金粉末与热塑性树脂混炼成型的新型材料.由于这种材料具有接近于填料永磁体的磁性和较好的塑性,可以加工成各种形状复杂、尺寸精确的永磁产品而受到了材料工业的重视.产品外形和用途的多样性,给磁化技术提出了新的要求.如要求磁化后的板材仅一个表面(附贴面)具有强磁性,另一表面     

稀土永磁薄膜材料

简要地介绍在纳米复合稀土永磁薄膜材料、各向异性稀土永磁薄膜材料方面的进展.在纳米复合稀土永磁薄膜材料中实现磁性交换耦合和剩磁增强效应,系统地研究了其结构与磁性的关系.制备成功高磁能积的各向异性稀土永磁薄膜材料,比较了Ti 或Mo 缓冲层对Nd-Fe-B薄膜的表面形貌、磁畴结构和磁性能的影响.发现薄膜的表面形貌强烈地依赖于缓冲层的厚度.由于它极大地影响薄膜的成分,溅射速率被证明是控制薄膜的显微结构、表面形貌和磁性能的一个重要因素.在微磁学模型的基础上,通过分析从5到300 K的矫顽力温度依赖关系.研究了各向异性Pr-Fe-B薄膜的矫顽力机制.在晶粒表面,由于磁各向异性的降低和局域退磁场的提高导致的反转畴的形核被确定为控制各向异性Pr-Fe-B薄膜的磁化反转过程的首要机制.     

纳米晶交换耦合稀土永磁体α－Fe／Nd_2Fe_(14)B的居里温度及磁性能随温度变化关系研究

从铁磁体材料原子中电子间静电交换相互作用出发,结合Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ铁磁性理论,从原子分子设计的角度,针对ＮｄＦｅＢ基稀土永磁材料的晶体结构及原子占位特征,提出了提高居里温度ＴＣ的三条途径,在此基础上,利用熔体快淬工艺合成了具有高ＴＣ和磁性能的高温度稳定性的纳米晶稀土永磁体材料,并对其微结构及磁性能分别进行了表征和振动样品磁强计（ＶＳＭ）的测试与讨论。     

R2Fe14B型永磁材料中第二磁晶各向异性常数对反磁化过程的影响

针对低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料的最小形核场问题,用数值计算法和近似解析解研究了第二磁晶各向异性常数K2对最小形核场的影响.研究发现,尽管对于Nd2Fe14B永磁材料一级近似的解析解与数值计算结果很接近,但是对于低温下各向同性Pr2Fe14B永磁材料则至少要用二级近似下的解析解才能与数值计算结果相接近.用有关最小形核场的计算结果很好地解释了低温时各向同性Pr2Fe14B永磁材料的矫顽力与最小形核场的关系.     

Y_2(Fe_(1-x)Si_x)_(14)B的中子衍射研究

Nd_2Fe_(14)B是一种磁能积很高的优良的永磁材料,但在实用上稍嫌它的居里温度低了一点。为了提高它的居里温度,人们曾用某些元素替代其中的一些铁作了尝试。文献[9]及我们最近的实验表明:用硅代替部分铁之后,材料的居里点都获得了提高。本文用中子衍射法研究了Si在Y_2Fe_(14)B中的占位情况,以了解Si对磁性能产生的影响。中子衍射的结果表明:Si择优地占据c,j_1及k_2晶位。最后,用磁交换作用对结果进行了讨论。     

YTi(Fe1-xNix)11的晶体结构和内禀磁性

当x<0.7时,YTi(Fe_1-xNi_x)₁₁可形成单相的ThMn₁₂型四方结构,空间群14/mmm。本文研究了以Ni原子代换Fe原子时,对饱和磁矩、磁晶各向异性和居里温度的影响。通过代换研究,并讨论了Fe原子和Ni原子在稀土化合物中所表现的两种不同的特性。稀土-铁(R-Fe)金属间化合物的磁性依赖于Fe-Fe近邻原子的间距和数目;而R-Ni金属间化合物的磁性取决于稀土金属传导电子对Ni的3d能带的影响。为进一步确证这 关键词：     

稀土含量对速凝工艺制备(Nd,Dy)-(Fe,Al)-B合金结构和磁性能的影响

采用双合金法制备了不同稀土含量的(Nd,Dy)-(Fe,Al)-B合金系列,研究了稀土含量的多寡对薄带和最终烧结磁体的微观结构和磁性能的影响.研究结果表明,适量的稀土含量(～3145%)不仅能改善速凝带主相(Nd,Dy)₂Fe₁₄B的单相性,还有利于富稀土(Nd,Dy)相在晶界的均匀分布.当主相薄带的稀土含量在接近2∶14∶1相稀土含量时,磁体的内禀矫顽力和磁能积显著提高.当稀土含量较少时,对速凝薄带的合适时效热处理将能有效地提高最终烧结NdFeB磁体的磁特性. 关键词： 双相烧结 速凝技术 微观结构 磁性能