速凝成晶-粘结法制备稀土磁致伸缩材料TbDyFe的研究

采用速凝成晶技术,制备了具有<112>和<110>择优取向的Tb0.27Dy0.73Fe1.95速凝片.研究发现,速凝片的择优取向和显微组织与冷却速度密切相关.随着冷却速度的增加,其择优取向从<112>向<110>变化,显微组织由枝状晶向胞枝晶转变.研究了由速凝片制备的稀土粘结磁致伸缩样品的性能.结果表明,当粉末粒度≤(100～150)μm时材料性能较好,具有<112择优取向的样品性能高于<110>择优取向的样品,磁场取向成型有利于材料性能的改善.获得了性能良好的粘结磁致伸缩材料,在238.8 kA·m-1时磁致伸缩系数达到740×10-6.     

TbCu7型SmFe9合金氮化过程中氮原子的扩散

研究了在制备TbCu7型SmFe9Nx各向同性粘结磁粉过程中氮原子的扩散行为,分析并讨论了氮化温度、氮化时间、颗粒尺寸与样品氮含量的关系,以及氮原子在SmFe9合金粉末颗粒内部的分布情况。氮化前后XRD表明,氮化过程中氮原子经扩散进入SmFe9合金1∶7相晶格间隙,生成了TbCu7型SmFe9Nx间隙化合物;通过氮化后样品热磁曲线分析及Fick扩散第二定律理论计算,表明氮化后颗粒内部氮含量非均匀分布,越靠近颗粒中心,氮含量越低;计算得出了氮原子在SmFe9合金中的扩散频率因子(D0=9.565×10-4m2.s-1)和扩散激活能(Q=147.3 kJ.mol-1)。     

高性能烧结NdFeB生产关键技术研究

采用薄形结晶器铸锭技术、气流磨窄粒度控制技术、低氧含量控制技术、高取向磁场成型技术等成功地批量生产了磁能积为365kJ@m-3和磁能积为310kJ@m-3、矫顽力为1640kA@m-1的NdFeB磁体.研究表明获得尺寸细小的片状晶铸锭、平均粒度小于4.0μm窄粒度分布的粉末及高取向度且晶粒细小组织均匀的烧结体是生产高性能NdFeB的关键.     

成分调制的La1-xSrx MnO3复合隧道结

利用磁控溅射和Sr成分的调制以及原位热处理方法,在10mm×10mm大小的(001)取向SrTiO3单晶衬底上制备出三明治结构为La0.7Sr0.3MnO3(100nm)/La0.96Sr0.04MnO3(5nm)/La0.7Sr0.3MnO3(100nm)的隧道结外延薄膜,然后再次利用磁控溅射方法,在三层单晶膜上方继续沉积Ir22Mn78(15nm)/Ni79Fe21(5nm)/Pt(20nm)等金属三层膜.最后利用深紫外曝光和Ar离子束刻蚀等微加工技术,制备出长短轴分别为12和6μm或者8和4μm大小的椭圆形La1-xSrxMnO3成分调制的复合磁性隧道结.在4.2K和外加磁场8 T的测试下,La1-xSrxMnO3成分调制的复合磁性隧道结其隧穿磁电阻(TMR)比值达到3270%,直接从实验上证实了铁磁性La07Sr0.3MnO3金属氧化物的自旋极化率(97%)可接近100%,具有很好的半金属性质.     

（100），（110）和（111）生长方向的La0.7Sr0.3MnO3薄膜结构及性能研究

利用磁控溅射方法，在（100），（110）和（111）LaAlO3（LAO）衬底上制备得到了不同生长方向的La0.7Sr0.3MnO3（LSMO）薄膜并对其晶体结构及磁电学性能进行了系统研究。AFM图揭示出（100），（110）和（111）生长方向的LSMO薄膜分别具有圆形、长条形和点状的表面晶粒形貌。磁电学测试结果表明不同生长方向的LSMO薄膜磁电学性能与其应变程度有关。（111）生长方向的LSMO薄膜由于按最密排面生长，晶格畸变很小，从而具有相对最大的磁饱和强度值和最低的电阻。     

ICP-AES法高精度测定钕铁硼合金中主量元素

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定钕铁硼合金主量元素波动大,相对标准偏差通常高达0.5%以上,严重影响不同牌号钕铁硼磁体的成分配比与性能控制。为了解决这一难题,本文研究了电感耦合等离子体原子发射光谱法同时高精度测定钕铁硼合金中Nd,Fe,B三种主量元素,选择了合适的分析线并扣除了背景。通过采用基体匹配、优化仪器参数、保持稳定的ICP焰炬、校正谱峰漂移(采用软件的校正功能,对各元素进行漂移校正,校正完成后,对原测试数据进行再处理)等,实现了对钕铁硼主量元素的高精密度测试。结果表明:Nd,Fe,B三种元素的短期相对标准偏差分别为:0.09%,0.04%,0.31%,加标回收率为97%~103%;5天内的长期相对标准偏差为:0.17%,0.08%,0.52%;测试同一合成样品,ICP测定值与X射线荧光光谱法测定值相对偏差小于1%,与国外实验室ICP法的测定值相对偏差小于0.1%,测定值与X射线荧光光谱法和国外实验室ICP法的测定值对照结果满足生产、科研的测定要求。     

成分调制的La1－xSrxMnO3复合隧道结

利用磁控溅射和Sr成分的调制以及原位热处理方法，在10mm×10mm大小的(001) 取向SrTiO_３单晶衬底上制备出三明治结构为La_0.7Sr_0.3MnO３(100nm)/La_0.96Sr_0.04MnO_３ (5nm)/ La0.7Sr_0.3MnO_３ (100nm) 的隧道结外延薄膜，然后再次 利用磁控溅射方法，在三层单晶膜上方继续沉积Ir_２２Mn_７８(15n m)/Ni_７９Fe_２１(5nm)/Pt(20nm)等金属三层膜.最后利用深紫外曝 光和Ar离子束刻蚀等微加工技术，制备出长短轴分别为12和6μm或者8和4μm大小的椭圆形L a_１-xSr_xMnO_３成分调制的复合磁性隧道结.在4.2K和 外加磁场8 T的测试下，La_１-xSr_xMnO_３成分调制的复 合磁性隧道结其隧穿磁电阻(TMR)比值达到3270%, 直接从实验上证实了铁磁性La_{0.7Sr0.3MnO３金属氧化物的自旋极化率（97%）可接近100％，具 有很好的半金属性质. 关键词： １-x}Sr_xMnO_３')" href="#">La_１-xSr_xMnO_３ 半金属 成分调制 复合磁性隧道 结 隧穿磁电阻     

氧气氛退火对La0.7Sr0.3MnO3薄膜结构及性能的影响

利用磁控溅射方法,在(100)Si、LaAlO_3(LAO)和SrTiO_3(STO)衬底上制备得到了La_(0.7)Sr_(0.3)MnO_3(LSMO)薄膜,通过X射线衍射仪、原子力显微镜以及磁性测量系统研究了不同温度氧气氛下的后续退火对LSMO薄膜结构及磁学性能的影响.结果表明随着退火温度的升高,LAO和STO衬底上的LSMO薄膜氧含量逐渐增加,Mn4 /Mn3 的比值逐渐趋向于3∶7,表现为面外晶格常数逐渐减少,饱和磁化强度及居里温度都有明显提高,而矫顽力则有所降低;拉曼散射实验结果更直观的给出了退火后LSMO晶格有序性的增加和Jahn-Teller畸变的减弱;而Si单晶上的LSMO薄膜在高温下由于与衬底发生了复杂的化学反应而导致相结构发生改变.     

不同生长方向的La0.7Sr0.3MnO3薄膜结构及性能研究

利用磁控溅射方法,在(100),(110)和(111)LaAlO3(LAO)衬底上制备得到了不同生长方向的La0.7Sr0.3MnO3(LSMO)薄膜并对其结构及磁电学性能进行了系统研究.结果表明:LSMO薄膜完全按LAO衬底取向生长;(111)生长方向的薄膜由于晶格畸变程度最小,磁畴方向能较好的保持一致性,从而具有最大的磁饱和强度值;高的磁有序度减弱了巡游电子eg的自旋无序相关散射,有效降低了电阻.但外加磁场后电阻变化不明显,最大磁电阻值只有5.1%.     

稀土超磁致伸缩材料表面离子渗氮研究

采用辉光放电离子渗氮方法研究了表面氮化对（Tb,Dy）Fe2稀土超磁致伸缩材料的耐腐性能、表面机械性能及磁致伸缩性能的影响。结果发现：通过表面离子渗氮处理,可显著改善材料耐腐性能,材料表面硬度由587 HV提高到622 HV,耐磨性能也大幅提高,并且材料磁致伸缩性能几乎未受影响。研究表明,表面离子渗氮是一种适用于稀土超磁致伸缩材料表面改性的方法。