Carbon Encapsulation of High Entropy Alloy Nanoparticles with Extraordinary Coercivity and Saturation at Room Temperature

Owing to their unique properties and technological potential, high entropy alloys (HEAs) have become the subject of great interest in the materials science community. HEAs consist of more than four principle elements in equimolar ratio so their configurational entropy is intrinsically greater than one-principle element based. The increasing surface energy and chemical tendency toward clustering of like atoms at low dimension, however, make production of HEA-nanoparticles (HEA-NPs) extremely difficult. A facile production of HEA-NPs inside carbon nanotubes and nanoparticles is demonstrated in this work. Electron microscopic and elemental analyses confirm encapsulated to be solution phase; some embrace carbides and form multidomains with chemical composition ranging from quaternary to quinary phase. Multidomains and nonmagnetic centers create hardening thus promoting coercivity significantly at room temperature. Alloying induces electron redistribution into high spin states, accounting for observed high saturation. Configurational entropy of encapsulated HEA-NPs lies on a range comparable with bulk.     

Tuning the morphology and magnetic properties of single-domain SrFe8Al4O19 particles prepared by a citrate auto-combustion method

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交换弹簧磁性多层膜的磁矩取向及磁滞回线的解析研究

本文以界面交换耦合常数Jⁱ和软磁相厚度L^s为主要参变量,研究了易轴与膜面平行情况下的Nd₂Fe₁₄B/α-Fe磁性多层膜的磁矩随外场变化的取向及磁滞回线,并得到了成核场的解析公式.分析发现,Jⁱ对磁矩取向、钉扎场和矫顽力机理有着较大的影响.当L^s较小时,钉扎场等于成核场,随着Jⁱ的减小 关键词： 成核场 钉扎场 矫顽力 磁滞回线     

Evolution of coercivity and its angular dependence in CoFe nanostructures subjected to field cooling

Evolution of coercivity and its angular dependence in CoFe nanostructures subjected to field cooling has been investigated in this work. Spherical CoFe grains with an average diameter of 30 nm were grown on a silicon substrate using electron beam evaporation. Further, the as‐deposited sample was subjected to field cooling. The morphology and topography of the sample before and after field cooling were characterized by atomic force microscopy and SEM. Magnetic force microscopy indicated that there is a good uniformity of magnetization throughout the sample after field cooling. Vibrating sample magnetometer measurements indicate that the coercivity in CoFe nanostructures is dependent on shape of the nanostructures. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

B元素添加对Co-Zr-Mo合金薄带的磁性能及结构的影响

利用X射线和磁性测量研究了Co_77Zr（18-x）Mo₅B_x合金薄带的结构和磁性.实验发现,在Co-Zr-Mo合金中添加适当含量的B,可以使其矫顽力显著提高,当x=2.0时,制备出具有迄今为止Co-Zr基永磁合金最大矫顽力H_c=7.0 kOe（1 Oe=79.5775 A/m）的快淬薄带.随着B元素添加,Co₇₇Zr_18-xMo₅B_x合金薄带的晶粒逐渐细化,并根据Henkel plot模型计算得出软磁相fcc-Co与硬磁相Co₅Zr相之间的交换耦合作用逐渐增强.合金薄带的矫顽力主要受硬磁相Co₅Zr相的晶粒尺寸控制,并随着晶粒尺寸的减小先升高后降低.另一方面,Co₇₇Zr₁₈Mo₅合金薄带的矫顽力机理为反磁化核形核模型,添加B元素之后矫顽力机理变为畴壁钉扎模型.通过X射线衍射和热磁分析发现,B元素并没有进入到Co₅Zr相的晶格中,而是存在于非晶相中.     

铜、钛复合添加对结NdFeB磁体显微组织和磁性能的影响

研究了烧结NdFeB磁体晶间合添加Cu和Ti 对磁体显微组织和磁性能的影响，当钛含量小于1.2%时，Cu和Ti晶间复合添加可大幅度提高烧结NdFeB磁体的矫顽力，磁变化不大，矫顽力的提高归因于Cu和Ti在主相晶粒表面富集，细化晶粒，阻断主相晶粒之间的磁交换作用，阻碍反磁化畴的传播，当钛含量大于1.2%时，矫顽力略有下降，乘磁急剧下降，乘磁下降的原因在于出现了大量的条状纯钛相。与晶间单独合金化相比，晶间复合合金化可更有效改善NdFeB磁体显微组织与性能。     

高温高压方法合成碳包覆γ-Fe_2O_3纳米棒及其磁学性能

采用高温高压(HPHT)方法,以水热法制备的聚乙烯醇包覆FeOOH纳米棒为前驱体,合成了碳包覆γ-Fe2O3纳米棒.通过使用多种表征方法,研究了HPHT过程中合成温度对样品结构和形貌的影响,并对样品的生长机理进行了探讨.利用振动样品磁强计测量了样品的室温磁学性质.实验结果表明,反应温度为400?C,压强为1 GPa条件下制备的碳包覆γ-Fe2O3纳米棒具有较高的长径比(直径约为20 nm,长度约为150 nm),矫顽力可达到330 Oe(1 Oe=79.5775 A/m).该方法为制备具有核壳结构的一维纳米材料提供了新思路.     

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。     

分子束外延制备的垂直易磁化MnAl薄膜结构和磁性

系统地研究了利用分子束外延方法在GaAs(001) 衬底上外延生长的MnAl_x薄膜的结构和垂直易磁化特性随组分及生长温度的依赖关系. 磁性测试表明, 可在较大组分范围内 (0.4≤x≤1.2) 获得大矫顽力的垂直易磁化MnAl_x薄膜, 然而同步辐射X射线衍射和磁性测试发现当x≤0.6时MnAl薄膜出现较多的软磁相, 当x >0.9时, MnAl薄膜晶体质量和化学有序度逐渐降低, 组分为MnAl_0.9时制备的薄膜有最好的[001]取向. 随着生长温度的增加, MnAl_0.9薄膜的有序度、垂直磁各向异性常数、矫顽力和剩磁比均增加, 350℃时制备的MnAl_0.9薄膜化学有序度高达0.9, 其磁化强度、剩磁比、矫顽力和垂直磁各向异性常数分别为265emu/cm³、93.3%、8.3kOe (1 Oe=79.5775A/m)和7.74Merg/cm³ (1 erg=10^-7J). 不含贵金属及稀土元素、良好的垂直易磁化性质、 与半导体材料结构良好的兼容性以及磁性能随不同生长条件的可调控 性使得MnAl薄膜有潜力应用于多种自旋电子学器件. 关键词： 分子束外延 大矫顽力材料 磁各向异性     

Fe40—45Cr30—35Co20—25Mo0—4Zr0—2合金微观结构对矫顽力的影响

研究了高矫顽力型FeCrCo合金的磁性和微观结构.实验结果表明，适当的合金成分及热处理 条件可以明显提高FeCrCo合金的矫顽力.通过透射电镜、x射线衍射等手段得出结论：主体元 素含量的提高和微量元素的掺杂可以有效地控制相的组成，磁场热处理导致强磁性相和弱磁 性相的分离，回火后形成起磁硬化作用的调幅结构.该调幅结构中较大的两相成分差有利于 提高FeCrCo合金的矫顽力. 关键词： 矫顽力 调幅分解 磁场热处理 两相结构 成分差