纳米Nd2Fe14B永磁材料的有效各向异性随晶粒尺寸的变化

以纳米Nd2Fe14B硬磁材料为例, 从Herzer的随机各向异性理论出发, 采用立方体晶粒结构模型, 建立了纳米硬磁性晶粒之间的部分交换耦合模型, 研究了材料的有效各向异性随晶粒尺寸的变化关系.结果表明: 晶粒之间的交换耦合相互作用随晶粒尺寸的减小而增强, 材料的有效各向异性Keff随晶粒尺寸的减小逐渐下降. Keff随晶粒尺寸的变化规律与矫顽力的变化规律基本相似, 纳米Nd2Fe14B硬磁材料矫顽力的下降主要由有效各向异性的减小引起.     

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     

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。     

晶粒尺寸对软-硬磁性晶粒间交换耦合相互作用和有效各向异性的影响

以软磁性相α—Fe和硬磁性相Nd2Fe14B为例，研究了软、硬磁性晶粒间的交换耦合作用和有效各向异性随晶粒尺寸和软、硬磁性晶粒不同尺寸比例(Ds：Dh)的变化关系。当晶粒尺寸大于其铁磁交换长度时，晶粒的各向异性分为晶粒内部无交换耦合和晶粒表面有交换耦合部分，其各向异性常数为两部分的统计平均值。计算结果表明：软、硬磁性晶粒间的有效各向异性随晶粒尺寸的减小而下降，随软、硬磁性晶粒尺寸比值(Ds：Dh)的减小而增加。为使软、硬磁性晶粒间的有效各向异性常数Keff保持较高的值，应控制硬磁性晶粒大于30nm。软磁性晶粒在10nm左右。     

Effective anisotropy and coercivity in nanocrystalline single-phase NdFeB permanent magnetic material

The effect of exchange-coupling interaction on the effective anisotropy and its varying tendency in nanocrystalline single-phase NdFeB permanent magnetic material have been investigated. The results show that the exchange-coupling interaction between grains makes the effective anisotropy of material, Keff, decrease with the reduction of grain size. The variation of Keff is basically the same as that of coercivity. The decrease in effective anisotropy is the main reason of the reduction of coercivity for nanocrystalline single-phase NdFeB permanent magnetic material. In order to get high anisotropy and coercivity in nanocrystalline single-phase NdFeB permanent material, the grain size should be larger than 35 nm.