永磁学进展

回顾了３０年来永磁材料的发展。细长单畴微粉的开发，令人扫兴。铝镍钴的发展，已到顶峰，很难利用形状各向异性发展更高性能永磁材料。人们的注意力转到具有高磁晶各向异性的稀土－过渡族化合物，因而涌现三代稀土永磁，而且还在发展中，讨论了所需内秉磁性以及为获得高永磁性而必须创造的条件。最后介绍了新近提出的交换耦合复合永磁。     

纳米复合稀土永磁材料：稀土永磁领域的新方向

纳米复合稀土永磁材料是近几年来在稀土永磁材料研究中发展起来的新兴领域，它可能是发展新一代稀土永磁材料的重要途径，文章简要综述了它的理论与实验方面的最新进展。     

纳米晶复合永磁材料的交换耦合相互作用和磁性能

本介绍了纳米磁性材料晶粒交换耦合相互作用的有关理论。采用不同模型讨论了晶粒交换耦合相互作用对纳米单相软磁材料、永磁材料及双相复合永磁材料磁性能的影响。简述了用δM（H）曲线和不可逆磁导率的变化研究晶粒交换耦合相互作用及反磁化过程的方法。讨论了合金分配比、添加元素、制备及热处理工艺对磁体硬磁性能的影响。从理论和实验两方面分析、研究了纳米复合永磁材料的反磁化过程和矫顽力机制。     

高性能纳米复合永磁材料的模拟计算研究

构造了在软磁相基体中析出规则形状硬磁相的各向同性和各向异性纳米复合永磁材料Pr2Fe14Bα-Fe.利用微磁学的有限元法，模拟计算了样品的磁滞回线.通过对剩磁、矫顽力和最大磁能积与软磁相厚度的关系分析，发现在软磁相厚度为0—12nm的范围内，复合磁体的矫顽力随软磁相厚度的增加而单调下降，而最大磁能积则是在适当的矫顽力和剩磁下达到最高.预计纳米复合Pr2(Fe,Co)14Bα-(Fe,Co)的各向同性磁体的最大磁能积最高可达248kJ/m3，而各向异性磁体则高达784kJ/m3. 关键词： 纳米复合永磁 矫顽力 剩磁 磁能积     

纳米晶复合永磁材料的交换耦合相互作用和磁性能

本文介绍了纳米磁性材料晶粒交换耦合相互作用的有关理论。采用不同模型讨论了晶粒交换耦合相互作用对纳米单相软磁材料、永磁材料及双相复合永磁材料磁性能的影响。简述了用δM(H)曲线和不可逆磁导率的变化研究晶粒交换耦合相互作用及反磁化过程的方法。讨论了合金成分配比、添加元素、制备及热处理工艺对磁体硬磁性能的影响。从理论和实验两方面分析、研究了纳米复合永磁材料的反磁化过程和矫顽力机制。     

烧结Sm2Co17型永磁材料的力学性能及断裂行为的各向异性

对从同一磁体上切取的取向方向不同的三组烧结Sm2Co17试样的抗弯强度进行测定,对其抗弯断口进行宏观观察和扫描电镜观察.对烧结Sm2Co17型永磁材料的力学性能和断裂行为的各向异性进行了研究.研究结果表明:烧结Sm2Co17型永磁材料的抗弯强度和断裂行为具有明显的各向异性,烧结Sm2Co17型永磁材料断裂的微观机制为解理断裂,材料易于沿密排面(0001)面或沿与密排面的夹角大约为60°的晶面解理断裂 关键词： Sm2Co17型永磁 抗弯强度 解理断裂 各向异性     

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.     

新型钕铁硼电磁阻尼演示仪

利用稀土永磁材料钕铁硼（Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ）设计制作出一种新型电关演示仪,可演示阻尼振动的三种状态（欠阻尼状态、临界阻尼状态、过阻尼状态）,配合投影仪使用,演示效果显著。     

急冷技术和第三代稀土永磁合金

以Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ 永磁合金为代表的第三代稀土永磁材料的问世是近年来凝聚态物理和材料科学领域的重大进展之一．本文介绍急冷技术在此类合金的制备、磁硬化机理的研究等方面的应用和发展概况，以及与传统的烧结工艺相比的特点．     

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。     

利用霍尔元件测永磁材料的静态特征

利用霍尔元件测永磁材料的静态特征石环英，石琳（长沙铁道学院４１００７５）（湖南大学）在大学物理实验中有一利用霍尔效应测永磁材料磁场的实验，测量Ｃ型电磁铁空隙中的磁感应强度．本人以此实验为基础，设计了一种利用霍尔元件测永磁材料静态磁特性的设备．一、实验...     

NdFeB纳米复合永磁材料的交换耦合相互作用和有效各向异性

以Nd₂Fe₁₄B/αFe为例，采用立方体晶粒结构模型，研究了纳米复合永磁材料中不同磁性晶粒间的交换耦合相互作用和有效各向异性.纳米复合永磁材料的有效各向异性Keff等于软、硬磁性相各向异性的统计平均值，每个晶粒的各向异性由晶粒表面交换耦合部分和晶粒内部未交换耦合部分的各向异性共同确定.计算结果表明，软、硬磁性相晶粒尺寸分布显著地影响有效各向异性Keff的值.当软、硬磁性晶粒尺寸D相同时，Keff随晶粒尺寸和硬磁性相体积分数的降低而减小, 当D<20nm 时，K 关键词： 纳米复合永磁材料 交换耦合相互作用 有效各向异性 晶粒尺寸     

纳米复合永磁材料的有效各向异性与矫顽力

研究了纳米Nd2Fe14B/α-Fe复合永磁材料中晶粒交换耦合相互作用对有效各向异性的影响和变化规律.结果表明：晶粒之间的交换耦合作用使材料的有效各向异性Keff随晶粒尺寸的减小而下降、随软磁性相成分的增加而降低. 当晶粒尺寸 减小到4nm时，Keff值减小为其各自通常各向异性常数值的1/3—1/4.有效各向异性的变化特点与矫顽力的变化规律基本相同.纳米复合永磁材料矫顽力的降低主要由于有效各向异性的减小而引起. 关键词： 纳米复合永磁材料 交换耦合相互作用 有效各向异性 矫顽力     

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…     

第一台永磁式室温磁制冷机问世

据中央电视台 2 0 0 2年 1月 4日报道 ,第一台在室温下工作的永磁式磁制冷机已经在美国Ａｓｔｒｏｎａｕ ｔｉｃｓＣｏｒｐ和ＡｍｅｓＬａｂ(以下称Ａ＆Ａ)研制成功 .1976年 ,Ｂｒｏｗｎ利用金属Ｇｄ(作为工作物质 )和水冷电磁铁 (提供 7Ｔ的工作场 )构成了第一台室温磁制冷机 ,此后 ,人们一直期待着 ,能够用结构轻巧的永磁铁代替笨重的电磁铁或超导磁铁 ,以便为磁制冷机提供工作场 .2 5年来 ,经过美、日、法、俄等国以及我国专业工作者的不懈的努力 ,这一梦想终于实现了 .金属Ｇｄ是强磁性材料 ,每个Ｇｄ原子具有 7μＢ(μＢ 是玻尔磁子 )…     

高温超导制冷机直接冷却中界面热阻的辨识与实验研究

本文给出了三种提高YBCO块材在外磁场中悬浮力的方法 .第一种方法是增强外磁场 ,对于此方法 ,本文研究了一块直径为 30mm的圆柱状YBCO块材分别在圆柱状NdFeB永磁体和NdFeB永磁导轨上的悬浮力 .测量结果表明在 77K温度下YBCO块在圆柱状NdFeB永磁体上的最大悬浮力为 5 0N ,在NdFeB永磁导轨上的最大悬浮力为 10 3.0N .第二种方法是提高YBCO块材自身的性能 ,包括临界电流密度、俘获磁通和块材尺寸 ,对于此方法 ,本文仅研究了块材尺寸对悬浮力的影响 .三块直径分别为 30mm、35mm、4 0mm的圆柱状YBCO块材在NdFeB永磁导轨上的悬浮力被测量 ,77K温度下 5mm悬浮间距时的悬浮力分别为 10 3.0N、134.5N、175 .0N .第三方法是将YBCO块材变成准永久磁体 ,此种情况下 ,直径为 4 0mm的圆柱状YBCO块材在 77K温度下 5mm悬浮间距时的悬浮力高达 2 18.3N .高温超导材料和低温技术的发展 ,促进了制冷机直接冷却高温超导磁体的发展 .在高温超导直接冷却系统中 ,减小和控制界面热阻成了实现超导直接冷却的关键 .界面热阻机制相当复杂 ,虽然可以用公式进行预测 ,但是最可靠的还是通过实验进行测量 .本文介绍了界面热阻测量的基本原理和实验装置 ,提出一种基于导热反问题的参数辩识方法 ,并用这种方法处理了氮化铝 (AlN)与高温超     

铁基纳米复合永磁材料的相成分与磁性

纳米复合永磁材料由于具有高剩磁，高磁能积，高矫顽力和相对低的稀土含量等优点而有可能成为新一代价格低谦粘结永磁体，文章介绍了纳米复合永磁材料的磁特性，着重讨论了Ｆｅ３Ｂ基纳米材料相成分与磁性的关系，并证明其永磁性并非来源于Ｎｄ２Ｆｅ１４Ｂ永磁相，最后介绍了纳米复合永磁材料的最新进展。     

稀土永磁研究的新动态

衡量永磁特性的主要参数是剩磁,矫顽力和最大磁能积.特别是磁能积和矫顽力,其数值的改进可作为划分永磁材料发展阶段的依据.从19世纪末的碳钢开始。到目前第三代稀土永磁NdFeB,一百年内磁能积从ZKJ/m3 (0.25MGOe)提高到400KJ/m3(50MGOe),增长达200倍. 标志着永磁发展最新阶段的 NdFeB磁体,从1983年问世到现在已整七年.它早已从实验室的科研成果变成了全球性的规模巨大的新兴产业.西方 NdFeB磁体的总产量从1984年的32t到1989年的860t,增长近30倍,预计到本世纪末,其产量的增长率仍将保持在 150%以上,NdFeB产业在量和质方面的飞跃发…     

磁场对传导冷却超导磁体系统制冷机的影响

用于传导冷却超导磁体系统的GM制冷机处于强磁场环境中,由于二级蓄冷器的填充材料其性能随外部磁场大小而变化;而且冷头电机本身是永磁电机,电机性能受磁场影响更明显.因此,为了不影响制冷机的性能,需要详细地分析制冷机附近的磁场分布,将制冷机布置在低场区域;但是,高场磁体系统本身磁场强度高、温度裕度低,为了降低磁体运行时的热点温度,不可能将制冷机布置在距离磁体较远的区域,这时就需要对制冷机采取屏蔽措施.本文以正在建造的8T传导冷却超导磁体系统为例,研究了磁场对制冷机位置的影响,并分析了铁磁屏蔽对制冷机附近磁场的屏蔽效果.     

单边磁共振成像仪磁体系统研究

单边磁共振成像（MRI）系统由于其良好的开放性引起了越来越多的关注,这种系统的成像样品区位于磁体外侧,其形状为薄片形,其磁体结构设计是一个全新的问题. 本文基于鞍点理论,探索这种单边磁体在其外侧产生均匀样品区的可行性,通过对几种单边磁体结构磁场特性的研究,指出适当设计的永磁磁体能够在磁体外侧产生鞍点. 最后给出一种符合成像要求的单边永磁MRI磁体结构. 单边MRI磁体结构的可行性分析及磁体结构的成功设计,为开展完全开放式磁共振成像装置的研究打下了坚实的基础.