晶粒边界对Nd2Fe14B/α-Fe纳米复合材料性能的影响

用快淬急冷技术制备了Nd10Fe84-xB6Inx(x=0和1)系列薄带磁体.利用添加和挥发微量In元素的方法从宏观表现上研究了晶粒边界对晶粒之间交换耦合和磁硬化等性能的影响.发现晶粒边界性质以不同方式影响着磁体矫顽力和剩磁比.某些晶界特性,像缺陷、应力等主要影响磁硬化机制;而另外一些性能,如晶界类型、边界处的自旋取向及结晶学相关性等则控制着交换耦合的强度.     

复相Nd4.5Fe76.3Ga0.3Co1.0B18合金的结构与磁性

利用快淬法制备了Nd_4.5Fe_76.3Ga_0.3Co_1.0B₁₈非晶合金,晶化处理后获得主相为Fe₃B与Nd₂Fe₁₄B的纳米晶永磁材料.采用X射线衍射、透射电子显微镜及磁测量手段分析研究了材料的微观结构与磁性能,并通过测量磁体的δM曲线,研究了晶粒间的交换耦合作用及其与微观结构、磁性能的关系. 关键词：     

晶粒易轴取向度对纳米晶永磁Pr2Fe14B磁性的影响

构造了立方和不规则形状晶粒的各向异性纳米晶单相Pr₂Fe₁₄B磁体 .利用微磁学的有限元法，模拟计算了样品的磁滞回线.计算结果表明，随着磁体晶粒易轴取向度的变差， 磁体的剩磁、矫顽力均随之下降.不同晶粒尺寸的纳米晶单相Pr₂Fe_{14B磁体，其磁 性能随取向度的变化快慢不同，原因在于磁体中的晶间交换作用 (IGEC) 的强弱不同.随着 晶粒取向度的提高，纳米晶单相磁体的矫顽力逐渐增加，这完全不同于烧结磁体. 关键词： 纳米晶磁体 矫顽力 剩磁}     

Ti掺杂Nd2Fe14B/α-Fe纳米双相复合永磁体晶化动力学

纳米双相复合稀土永磁材料,利用硬磁相高磁晶各向异性和软磁相高饱和磁化强度的优点,通过铁磁交换耦合作用获得优异的磁性能.但是如何解决软硬磁双相纳米微结构不匹配的问题,控制软硬磁相同时达到理想的纳米尺度复合是关键.本文研究了掺杂合金元素Ti对熔体快淬法制备的Nd₂Fe₁₄B/α-Fe快淬薄带晶化过程的影响.结果表明,掺杂合金元素Ti能影响Nd₂Fe₁₄B/α-Fe交换耦合磁体整个晶化动力学过程,使α-Fe相的晶化激活能升高,抑制其从非晶相中析出.同时,降低1∶7亚稳相的晶化激活能,起到稳定亚稳相的作用.而且随着晶化温度的进一步提高, α-Fe和Nd₂Fe₁₄B两相由1∶7亚稳相分解产生,从而有效避免了α-Fe相的优先析出.显微组织观察表明,掺杂Ti的样品晶粒细小、分布均匀,平均晶粒尺寸在20 nm左右,没有特别大的α-Fe粒子出现.当Ti的掺杂量原子百分数为1.0%时,获得了最佳磁性能(BH)_max=12 MG·Oe(1 G=10     

CoFe2O4和MnFe2O4纳米复合介质的制备及其磁性研究

采用热分解法制备了分散程度高且平均晶粒尺寸为20 nm的CoFe₂O₄和MnFe₂O₄复合介质.低温磁化曲线测量显示,制备的复合介质具有软-硬磁交换弹性耦合效应,且合成温度以及软磁和硬磁相的成分比例对磁交换弹性耦合的强度有很大的影响.变温磁测量显示,温度为20K时,复合纳米介质的表面自旋冻结效应导致饱和磁化强度显著增加.Henkel测量显示,对分散的CoFe₂O₄和MnFe₂O₄复合介质,磁偶极相互作用占主导作用.     

Ga替代对纳米晶Nd(Fe,Co)B黏结磁体磁性能的影响

探讨了微量的Ga替代Fe对Nd₂(Fe,Co)₁₄B/(Fe,Co)₃B+(少量)α-Fe永磁材料的晶体结构及磁性能的影响,并讨论了双相纳米晶磁体性能的变化机理以及所适用的理论模型.结果表明,Ga的添加不仅使晶粒尺寸显著变小,而且在Ga含量x<1at%的范围,随着x的增加,B_r和(BH)_max随退火时间的变化关系由形似马鞍的曲线转化为抛物曲线;矫顽力_jH_c先下降到一个最小值后再上升;当x=0.2时,综合磁性能较好 关键词： 双相纳米晶磁体 快淬 退火 交换耦合 磁性能     

利用FePt/Au多层膜结构制备垂直磁记录L10-FePt薄膜

利用磁控溅射方法在100℃的MgO单晶基片上制备了［FePt/Au］₁₀多层膜,并研究了采用FePt/Au多层膜结构对FePt薄膜的有序化温度、矫顽力（H_C）、垂直磁各向异性、晶粒尺寸以及颗粒间磁交换耦合作用的影响.磁性测试结果表明：FePt/Au多层膜在退火后具有较高的H_C、良好的垂直磁各向异性、较小的晶粒尺寸且无磁交换耦合作用.截面高分辨电镜分析表明：Au可以缓解MgO和FePt之间较大的晶格错配,从而促进薄 关键词： 0-FePt薄膜')" href="#">L1₀-FePt薄膜 有序化温度 垂直磁各向异性 磁交换耦合作用     

纳米晶永磁材料晶间交换耦合作用的模拟计算研究

利用微磁学有限元法，模拟计算了单相和复相各向同性纳米晶磁体的起始磁化曲线、退磁曲线和回复曲线.验证了用δm(H)曲线的正峰值来衡量纳米晶磁体晶间交换耦合作用的有效性.计算 结果表明，纳米晶单相和复相磁体的晶间交换耦合作用都随晶粒尺寸的增加而降低，当晶粒尺寸过大时 复相磁体表现出两相行为，其δm(H)曲线出现了两个正峰值.分析表明，外场较小的正峰值是软磁相与硬磁相晶粒之间交换耦合作用的结果，而外场较大的正峰值是硬磁相晶粒之间交换耦合作用的结果. 关键词： 纳米晶永磁 晶间交换耦合 δm(H)曲线     

纳米微晶Fe69.5(CuCrV)9.5Si13B8超铁磁性研究

经813K温度退火后的纳米微晶Fe_(?)(CuCrV)_(9.5)Si_(13)B_8由α-Fe(Si)晶粒和晶界两种磁相组成,温度从10—8l3K的穆斯堡尔研究显示晶粒的超精细场随着温度的变化曲线上有一个转折.用超铁磁性模型进行拟合,结果表明晶界和晶粒间存在强的交换耦合作用,使晶粒的有效磁各向异性常数减小为原来的六分之一. 关键词：     

稀土永磁体及复合磁体反磁化过程和矫顽力

稀土永磁体即使内秉性质相同,但矫顽力可能相差很大.本文以Pr-Fe-B磁体为例,从热激活反磁化即反磁化临界过程探讨决定矫顽力的关键因素.Pr-Fe-B晶粒表层缺陷区与晶粒内部耦合推动反磁化畴形核从而去钉扎,晶粒表层缺陷区的各向异性对克服晶粒内部势垒具有贡献,因此反磁化形核场和矫顽力大大降低.由于晶粒表层缺陷区与晶粒内部耦合,在反磁化临界过程磁畴壁尺寸稍大于理论尺寸.具有软、硬磁相结构的Pr-Fe-B复合磁体,软、硬磁相晶粒之间交换耦合作用也会增大反磁化畴壁尺寸.软、硬磁交换耦合的能量对克服硬磁相晶粒内部各向异性势垒也会有贡献,这将进一步降低磁体矫顽力.添加Ti,Nb高熔点金属,复合磁体矫顽力显著提高.分析认为,这不仅仅是磁体晶粒尺寸减小的缘故.热激活尺寸减小说明磁畴壁中包含的硬磁相晶粒表层缺陷区尺寸减小,硬磁相表面和两相界面各向异性对克服硬磁相晶粒内部势垒的贡献减小,反磁化所需外磁场增大.     

Sm2Fe14.5Cu0.5Ca2Cx快淬带的磁力显微镜研究

用磁力显微镜研究了Sm₂Fe_14.5Cu_0.5Ca₂C_x快淬带退火后的微结构与磁畴结构.从实验所得的形貌图和磁力图发现晶粒尺寸在25—55nm之间,磁畴尺寸为200—400nm,磁畴尺寸远大于晶粒尺寸.磁畴跨越许多晶粒,即出现交换作用畴结构.对磁力图的强度谱密度、最大相位移和粗糙度的分析表明,这些量与材料的内禀磁性（如H_A）有一定的关联. 关键词：     

利用FePt/Au多层膜结构制备垂直磁记录L10-FePt薄膜

利用磁控溅射方法在100℃的MgO单晶基片上制备了[FePt/Au]10多层膜,并研究了采用FePt/Au多层膜结构对FePt薄膜的有序化温度、矫顽力(HC)、垂直磁各向异性、晶粒尺寸以及颗粒间磁交换耦合作用的影响.磁性测试结果表明:FePt/Au多层膜在退火后具有较高的HC、良好的垂直磁各向异性、较小的晶粒尺寸且无磁交换耦合作用.截面高分辨电镜分析表明:Au可以缓解MgO和FePt之间较大的晶格错配,从而促进薄膜的垂直磁各向异性;同时,采用FePt/Au多层膜结构增加了FePt/Au界面能、应力能以及Au原子在薄膜中的扩散作用,促进了薄膜的有序化,从而有效降低了有序化温度,并且大幅度提高其HC.此外,Au原子部分扩散到FePt相的边界处,起到抑制FePt晶粒生长、隔离FePt颗粒的作用,从而显著降低了FePt晶粒的尺寸和颗粒间磁交换耦合作用.     

Ce1.66Mg1.34Co3和α″-Fe16N2多层梯度膜磁反转性质的微磁学模拟

为了改善永磁薄膜的磁性能,基于微磁学理论,使用编程软件OOMMF针对Ce_1.66Mg_1.34Co₃和α″-Fe₁₆N₂交换耦合多层梯度膜的磁化过程进行模拟,系统研究磁晶各向异性梯度对多层膜性能的影响,分析体系的剩余磁化强度、矫顽力、磁滞回线和磁化反转过程中的能量变化。研究表明：减小磁晶各向异性梯度或增加界面处磁晶各向异性的差值,可以有效提高薄膜的矫顽力和剩余磁化强度,从而改善磁性能。通过计算磁矩分布发现一种磁涡旋态,这种磁涡旋态的产生过程伴随系统能量的增加。     

晶粒大小分布对纳米晶磁体Pr2Fe14B剩磁和矫顽力的影响

用微磁学有限元法计算了纳米晶磁体Pr2Fe14B的退磁曲线，文中模拟了三种具有不同晶粒大小分布的样品。计算结果表明，剩磁增强与磁体的晶粒尺寸分布情况无关而依赖于平均晶粒直径。晶粒尺寸分布对矫顽力的影响与磁体中的晶间交换耦合作用密切相关。     

烧结Nd25.5Dy6.5Co13FebalM1.05B0.98磁体温度稳定性和力学性能研究

本文采用速凝甩带-氢破-气流磨-取向成型-烧结回火等工序,同时添加Dy和Co元素,制备了烧结Nd_25.5Dy_6.5Co₁₃Fe_balM_1.05B_0.98磁体(Co13磁体),室温下磁能积(BH)_max=30.88 MGOe,矫顽力H_cj=19.01 kOe.与Nd₃₀Dy_1.5Co_0.5Fe_balM_1.05B_0.98(35SH)磁体相比, Co13磁体的室温磁性能略低,但温度稳定性显著提升,剩磁温度系数α从–0.136%/℃提升至–0.065%/℃(室温—180℃);居里温度T_C从310℃升高至约454℃;最高使用温度T_W从165℃提升到约200℃.力学性能测试和断口分析表明, Co13磁体中由于Co含量较高,主相晶粒发生解理断裂的比例提高...     

纳米复合永磁Pr9Fe74Co12B5Snx(x=0, 0.5)的磁化行为与磁黏滞性

用熔体快淬法制备了纳米复合永磁样品Pr₉Fe₇₄Co₁₂B₅ 与Pr₉Fe₇₄Co₁₂B₅Sn_0.5，分析了样品的起始磁化、反磁化过程，测得样品的总磁化率、可逆磁化率以及样品的磁黏滞性.结果表明，两样品在室温下均表现为单一硬磁相磁化行为，在低温下表现为双相行为，且由于添加Sn后使晶粒均匀化从而导致样品低温下的双相行为更加明显.添加Sn后引起样品中软磁相含量和软磁相晶粒尺寸的增加，使磁化反转中可逆磁化部分增多，且使反磁化形核场降低.磁黏滞性研究表明，热激活体积与软磁相晶粒的大小有关. 关键词： 纳米复合永磁 磁化反转 磁粘滞     

Co掺杂对铁磁金属La0.8Sr0.2MnO3磁电阻影响机理

通过对La_0.8Sr_0.2Mn_1-yCo_yO₃(y≤02)饱和磁矩和输运的测量,研究了Co对La_0.8Sr_0.2MnO₃的磁电阻影响机制.结果表明,在La_0.8Sr_0.2Mn_1-yCo_yO₃（y≤02）中Co³⁺离子是低自旋态.由于Mn³⁺—O—Co³⁺—O—Mn³⁺类型的磁交换与Mn³⁺-Mn⁴⁺离子间双交换作用相比较弱,Curie温度T_C附近的磁电阻随着Co掺杂量的增加而降低.与此相反,由于Co²⁺离子与e_g巡游电子的反铁磁交换耦合作用,低温区间的磁电阻随着Co掺杂量的增加而升高. 关键词： 低自旋 磁电阻 磁交换作用     

FePt薄膜中磁相互作用

采用磁控溅射方法在自然氧化的单晶Si(100)衬底上制备了纳米结构的Fe₅₃Pt₄₇薄膜，并研究热处理后薄膜中的磁相互作用、晶粒尺寸与热处理温度的关系.经400℃热处理后，FePt薄膜中有明显的面心四方相形成，薄膜表现出硬磁性，晶粒尺度在20 nm，薄膜内部存在软硬磁交换耦合作用；随着热处理温度升高，硬磁相含量增加.同时由于FePt薄膜的晶粒长大，部分软硬磁晶粒之间的交换耦合作用失效；600℃热处理后，FePt的面心立方相已经完全转变为面心四方相，薄膜矫顽力由硬磁相之间的静磁作用贡献. 关键词： 磁性薄膜 纳米晶 磁性能 热处理     

V2O5-Al2O3助烧剂对低温烧结Li-Zn微波铁氧体性能的影响

随着现代无线通信技术的进步,微波通信器件向小型化、一体化方向发展,其中低温共烧陶瓷/铁氧体技术是关键所在.针对适用于雷达移相器中的Li-Zn微波铁氧体,本文通过加入V₂O_5-Al₂O₃(VA)助烧剂实现低温烧结(低于950℃),并研究助烧剂添加量及烧结温度对于材料晶体结构、微观形貌以及磁性能(饱和磁感应强度、矫顽力、铁磁共振线宽等)的影响.VA助烧剂的参与可以在降低烧结温度的同时维持Li-Zn微波铁氧体的尖晶石晶体结构,并能促进晶粒的生长,Li-Zn铁氧体的平均晶粒尺寸由最初的0.92μm增至9.74μm.在Li-Zn铁氧体烧结过程中,VA助烧剂中的V₂O₅由于具有较低的熔点会先融化形成液相,促进晶粒的生长;同时具有较高熔点的A1₂O₃可以抑制晶粒的过大增长,使晶粒均匀化.未添加助烧剂与添加VA助烧剂(质量分数为0.18%)制备的铁氧体相比,样品的饱和磁感应强度(B_s)由144 mT增至28...     

晶界对庞磁电阻颗粒薄膜的磁学和输运性能的影响

采用脉冲电子束沉积技术，在Si(100)单晶衬底上沉积庞磁电阻La_0.67Ca_0.33MnO₃颗粒薄膜，并对它的磁学性能和电学输运性能进行了表征.研究晶界对庞磁电阻薄膜的物理性能的影响，结果表明，晶界的存在使得晶粒之间的耦合变弱，在变温磁化过程中表现出团簇玻璃态行为，金属—绝缘体转变温度(T_p)远远低于铁磁—顺磁转变温度(T_c).低温下电子输运具有弱局域化行为.在低磁场下，晶界的存在掩盖了La_0.67Ca_0.33MnO₃的本征磁电阻行为. 关键词： 脉冲电子束沉积 晶界 磁学和电学输运性能 庞磁电阻