纳米晶交换耦合稀土永磁体α—Fe／Nd2Fe14B的居里温度及 …

从铁磁材料原子中电子间静电交换相互作用出发,结合Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ铁磁性理论,从原子分子设计的角度,针对ＮｄＦｅＢ基稀土永磁材料的晶体结构及原子占位特征,提出了提高居里温度ＴＣ的三条途径,在此基础上,利用熔体快淬工艺合成了具有高ＴＣ和磁性能的高温度稳定性的纳米晶稀土永磁体材料,并对其微结构及磁性能分别进行了表征和振动样品磁强计（ＶＳＭ）的测试与讨论。     

垂直取向Nd2Fe14B/α-Fe磁性三层膜的磁化反转

运用微磁学方法结合物质参数探究了垂直取向Nd2Fe14B/α-Fe磁性三层膜的磁化反转过程,计算出成核场、钉扎场以及磁滞回线随Ls(软磁相厚度)的变化,并与相关的实验和理论数据进行比较.由于考虑了退磁能量项,垂直取向的成核场比平行取向时低,在外磁场还没有反向时就发生了成核.随着软磁相厚度的增加,理论矫顽力从等于成核场(同时也等于钉扎场),到等于钉扎场,再到小于钉扎场,矫顽力机理由成核变为钉扎.     

纳米晶Nd—Fe—B基稀土永磁体的磁性能的微磁量子理论计算

从微磁学理论出发，利用铁磁体总自由能极小的变分法，导出了取向各向异性磁体的磁化强度满足的Ｂｒｏｗｎ方程，对取向的纳米晶双相交换耦合磁体，该方程类似于量子力学中的定态Ｓｃｈｒｄｉｎｇｅｒ方程，利用中心场问题的求解方法推导了Ｎｄ－Ｆｅ－Ｂ基稀土永磁体的成核场同时随两相晶粒尺寸的变化关系。数值计算结果表明，当两相晶粒尺寸小于某一临界尺寸时，可以获得磁性能优异的纳米晶稀土永磁体。所得结果可用于定性解释实验结果和指导巨磁能积纳米晶永磁体的制备。     

纳米晶永磁Pr2Fe14B微磁学有限元法的模拟计算研究

根据实验数据，构造了接近实际纳米晶永磁Pr2Fe14B的样品，用微磁学有限元法进行了模拟计算.计算结果表明，晶界处各向异性的下降会导致矫顽力减小、剩磁值增大，而晶界处交换作用常数的减小则会使剩磁值减小、矫顽力增大.通过对实验样品的模拟研究发现，晶界处各向异性和交换作用常数的共同减小能够同时拟合出真实的矫顽力和剩磁值.模拟计算与实验在退磁曲线形状上的差距则说明模拟还存在不足. 关键词： 纳米晶永磁 磁滞回线 矫顽力 剩磁     

纳米晶交换耦合稀土永磁体α－Fe／Nd_2Fe_(14)B的居里温度及磁性能随温度变化关系研究

从铁磁体材料原子中电子间静电交换相互作用出发,结合Ｈｅｉｓｅｎｂｅｒｇ铁磁性理论,从原子分子设计的角度,针对ＮｄＦｅＢ基稀土永磁材料的晶体结构及原子占位特征,提出了提高居里温度ＴＣ的三条途径,在此基础上,利用熔体快淬工艺合成了具有高ＴＣ和磁性能的高温度稳定性的纳米晶稀土永磁体材料,并对其微结构及磁性能分别进行了表征和振动样品磁强计（ＶＳＭ）的测试与讨论。     

取向Pr2Fe14B与Nd2Fe14B多晶磁化曲线的计算

基于单离子晶场模型 ,提出了计算稀土 Fe(Co)金属间化合物取向多晶样品磁化曲线的方法 .用此方法计算了取向Pr2 Fe14 B和Nd2 Fe14 B多晶的高场磁化曲线 ,计算中使用了拟合化合物单晶磁化曲线得到的交换场与晶场参数 .计算曲线与实验曲线相符合 .     

Nd28Fe66B6/Fe50Co50双层纳米复合膜的结构和磁性

利用磁控溅射法制备了Nd28F66B6/Fe50Co50双层纳米复合磁性薄膜,研究了其结构和磁性.经873K退火处理15min后,利用x射线衍射仪测定薄膜晶体结构,采用俄歇电子能谱仪估算薄膜厚度和超导量子干涉仪测量其磁性.磁性测量表明,1)该系列薄膜具有垂直于膜面的磁各向异性.从起始磁化曲线和小回线的形状特征可知,矫顽力机制主要是由畴壁钉扎控制.2)对于固定厚度(10nm)层的硬磁相Nd-Fe-B和不同厚度(dFeCo=1-100nm)层软磁相FeCo双层纳米复合膜,剩磁随软磁相FeCo厚度的增加快速增加,而矫顽力则减少.当dFeCo=5nm时,最大磁能积达到160×103A/m.磁滞回线的单一硬磁相特征说明,硬磁相Nd-Fe-B层和软磁相FeCo层之间的相互作用使两相很好地耦合在一起.剩磁和磁能积的提高是由于两相磁性交换耦合所致.     

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.     

纳米晶复合Pr2 Fe14 B/α-Fe永磁材料磁性的研究

采用熔体快淬的方法制备Pr2Fe14B/α-Fe纳米晶复合永磁材料.使用振动样品磁强计(VSM)测量样品的室温磁性能.实验合金成分为(PrxFe94.3-xB5.7)0.99Zr1(其中x=8.2,8.6,9.0,9.4,9.8,10.2,10.6,11.0,11.4(原子分数,%)).系统地研究了辊速及合金成分对快淬带磁性能的影响,当Pr原子分数由8.2%-11.4%变化时,矫顽力Hci升高,但剩余磁极化强度Jr却降低了,这是导致最大磁能积(BH)max下降的原因.当x=8.2(%)时,尽管样品的Hci较低,但高的Jr使(BH)max的值达到很高,在辊速为25m/s时得到最佳磁性能为:Jr=1.37T,Hci=501.19kA/m,(BH)max=227.93kJ/m3.同时发现垂直带面方向的Jr和(BH)max远高于平行带面方向.     

垂直取向Nd2Fe14B/α-Fe磁性三层膜的磁化反转

运用微磁学方法结合物质参数探究了垂直取向Nd₂Fe₁₄B/α-Fe磁性三层膜的磁化反转过程,计算出成核场、钉扎场以及磁滞回线随Ｌ^s（软磁相厚度）的变化,并与相关的实验和理论数据进行比较.由于考虑了退磁能量项,垂直取向的成核场比平行取向时低,在外磁场还没有反向时就发生了成核.随着软磁相厚度的增加,理论矫顽力从等于成核场（同时也等于钉扎场）,到等于钉扎场,再到小于钉扎场,矫顽力机理由成核变为钉扎. 关键词： 成核场 钉扎场 矫顽力 磁滞回线     

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     

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r2Fe14B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Pr2Fe14B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.     

Nd2Fe14B的价电子结构分析和磁性计算

应用固体与分子经验电子理论计算了Nd2Fe14B的价电子结构、磁矩和居里温度,计算结果与实验值相符.计算表明:该合金的磁性与3d磁电子数成正比.从Fe(c)晶位到Fe(k2)晶位磁矩增加,其机理源于价电子、哑对电子和3d磁电子之间的转化,有78%的哑对电子和18%的3d共价电子转化成了磁电子.居里温度和磁矩与Fe原子配位数成正比,与加权等同键数Iσ成反比,Nd原子和B原子通过调节原子间键距影响Nd2Fe14B合金的居里温度.     

Pr2Fe14(C,B)/α-(Fe,Co)型纳米晶复合磁体的结构与磁性

研究了Pr_xFe_82-x-yTi_yCo₁₀B₄C₄ (x=9—10.5;y=0, 2)纳米晶薄带的结构与磁性. 结果表明,所有薄带皆主要由2∶14∶1, 2∶17和α-(Fe, Co)三相组成. 对于y=0的合金,其内禀矫顽力随Pr含量x的增加而增加,剩磁随Pr含量x的增加而减小. 以Ti置换部分Fe (y=2),合金的磁性能得到显著提高,表现为:添加Ti后,合金的剩磁B_r基本不降低,x=10.5时合金的B_r值甚至有较明显的提高;同时添加Ti后,合金的内禀矫顽力及退磁曲线的方形度都明显改善. 当x=10.5,y=2时,合金薄带的磁性能达到最佳值为: B_r=9.6 kGs(1 Gs=10^-4 T),_iH_c =10.2 kOe(1 Oe=79.5775 A/m)和(BH)_max＝17.4 MGOe. 随着Pr含量的提高,合金中的硬磁相2 ∶14 ∶1的含量相对增加,内禀矫顽力提高;而Ti置换Fe抑制了软磁相α-(Fe, Co)在快淬和热处理过程中的优先长大,使合金中软磁相和硬磁相的晶粒尺寸及比例趋向最佳组合,交换耦合作用明显增强. 关键词： 纳米晶永磁材料 2Fe₁₄(C')" href="#">Pr₂Fe₁₄(C B) Ti添加 交换耦合     

快速冷凝法制备纳米复合Nd3:8Dy0:7Pr3:5Fe86Nb1B5永磁材料的织构和磁畴

" 通过快速冷凝的方法制备了高性能、强织构纳米复合Nd3:8Dy0:7Pr3:5Fe86Nb1B5永磁材料．X射线衍射和磁测量分析显示薄带有优先取向的特征．随着快淬速度的提高,易磁化方向由垂直与薄带面的方向转向平行于薄带面的方向．通过SPM分析了样品中磁畴结构的形成以及对交换耦合作用强弱的影响．同时,Henkel曲线也表明了在快淬速度为30 m/s下制备的薄带晶粒有较强的交换耦合作用,从而使其剩磁提高,磁性能增强．在快淬速度为30 m/s下制备的样品平均晶粒尺寸为16 nm,样品含有高织构的硬磁相(Nd,     

Nd-Fe-B/FeCo多层纳米复合膜的结构和磁性

制备了Nd₂₈Fe₆₆B₆/Fe₅₀Co₅₀多层纳米复合磁性薄膜，对溅射态和650℃退火处理15 min试样的相成分分析和微结构的观察显示，溅射态薄膜呈非晶态，经650℃退火处理15 min后，薄膜主要相成分为硬磁性Nd₂Fe₁₄B相和软磁性相FeCo(110)相.Nd₂Fe₁₄B相呈柱状，其易磁化c轴垂直于膜面，尺寸约10 nm.在硬磁性相和软磁性相之间存在少量富Nd相和非晶态，富Nd相大小约7 nm.磁性测量和分析表明，1)该系列薄膜退火态具有垂直于膜面的磁晶各向异性.2)对于固定厚度(10 nm)层Nd-Fe-B和不同厚度(t_FeCo=1—100 nm)层FeCo多层纳米复合膜,剩磁随软磁相FeCo 厚度的增加快速增加，而矫顽力则减小.当t_FeCo=5 nm时，最大磁能积达到200 kJ/m³. 3)硬磁相Nd-Fe-B层和软磁相FeCo层之间交换耦合导致剩磁和磁能积增强. 关键词： Nd-Fe-B/FeCo多层纳米复合膜 交换耦合 磁各向异性     

纳米晶复合SrFe12O19/γ-Fe2O3永磁铁氧体的制备和交换耦合作用

采用sol-gel方法制备M型六角锶铁氧体.利用X射线衍射,透射电子显微镜和VSM对纳米晶样品进行了研究.当焙烧温度小于或等于800℃,样品存在复相.在同样条件下,压成薄片的样品呈现了硬磁与软磁SrFe12O19/γ-Fe2O3的纳米复合相的磁性交换耦合作用.800℃焙烧的薄片样品的比饱和磁化强度σS为75.6A*m2/kg,内禀矫顽力HcJ为478.9kA/m,最大磁能积(BH)max为14.9kJ/m3,而粉末样品相应的分别为75.9 A*m2/kg,509.6 kA/m和12.1 kJ/m3.当焙烧温度大于850℃时,只有单一M相.     

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。     

[(Fe/Pt/Fe)/Ag]n多层膜低温合成分离的L10相FePt纳米颗粒

制备了[(Fe/Pt/Fe)/Ag]n多层膜,研究了不同温度退火后的微结构和磁特性.实验结果表明温度高于400℃退火后,样品开始形成L10相的FePt纳米颗粒与Ag基体的复合结构.△M曲线的测量表明FePt颗粒之间不存在交换作用,非常清楚地说明非磁基体Ag有效地隔离了FePt磁性颗粒.有序相的低温合成可能和多层膜结构所造成的界面扩散以及Ag层引入的界面缺陷有关,同时,Ag原子较强的迁移性以及FePt与Ag之间表面自由能的显著差异,使FePt纳米颗粒被Ag隔离.