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。     

具有垂直磁各向异性的TbCo／Cr非晶磁化膜

采用不加偏压的磁控溅射方法,制备了具有垂直磁晶各向异性的TbCo/Cr非晶垂直磁化膜,并且就Cr底层对TbCo膜磁性能的影响进行了研究。研究发现TbCo磁性层的厚度以及Cr底层的存在都会影响TbCo薄膜磁晶各向异性能的大小。对于厚度为120 nm,并且带有180 nm厚度Cr底层的Tb31C69薄膜而言,其磁晶各向异性能高达4.57×106 erg·cm-3,而对于同样厚度的Tb31C69薄膜,当它没有带Cr底层时,其磁晶各向异性能只有3.24×106 erg·cm-3。扫描电镜的观测结果表明,带有Cr底层的TbCo薄膜具有柱状结构。正是TbCo薄膜内的柱状结构导致了其磁晶各向异性的增强。     

低温熔盐中电沉积Sm-Co合金膜及其磁性能

在353 K的尿素-乙酰胺-NaBr-KBr熔体中, 用恒电位电解法在Cu基片上制备了Sm-Co合金膜. 利用循环伏安法研究了熔体的电化学行为. 电化学实验结果表明, 在Pt电极上, Co(II)+2e→Co(0)是一步完全的不可逆反应; 测得CoCl2-尿素-乙酰胺-NaBr-KBr熔体中, Co(II)在Pt电极上的传递系数α=0.31, 扩散系数D0=4.78×10^-5 cm2·s-1; Sm(III)难以单独沉积, 但能被Co(II)诱导共沉积, 在不同阴极电位下制备出不同Sm含量的非晶合金膜. 用等离子发射光谱仪(ICP)检测薄膜成分, 用SEM观察了薄膜的表面形貌结构, 用XRD和振动样品磁强计(VSM)分析样品退火前后的晶相和磁性能变化特征. 结果表明, 在923 K进行退火30 s后Sm-Co薄膜由非晶转变为多晶结构, 并以hcp晶相结构为主; 退火和Sm含量对Sm-Co合金膜的磁性能有重要的影响.     

Sm-Co共掺杂锶铁氧体的固相制备与磁防蜡性能

以硝酸锶、硝酸铁、硝酸钐、硝酸钴为原料,采用低热固相法制备出前驱体,经灼烧后得到最终产物,使用XRD、EDX、SEM对其表征,表明产物为Sm-Co共掺杂的Sr1-xSmxCoxFe12-xO19(x=0~0.5)锶铁氧体;并发现所制产物具有单一的六方相晶体结构,粒子尺寸在40~100 nm,随着Sm-Co掺杂量的增大,晶粒尺寸逐渐减小。经VSM测试:产物的磁性能(Ms,Mr,Hc)随Sm-Co的共掺杂量的增加(0~0.5),先增大后减小,在x=0.1时表现为最大值(Ms=64.32 A·m2·kg-1、Mr=36.17 A·m2·kg-1、Hc=417.45 k A·m-1)。将制得的共掺杂锶铁氧体磁粉,添加到醇酸清漆中形成防蜡涂层,通过拉伸强度测试、涂层防蜡率实验、以及晶相显微表征,发现该涂层随磁粉用量增加,抗拉强度提高;同时随磁粉磁性的增强,涂层的防蜡效果增加,在磁粉用量为2%时,涂层磁性最大,防蜡率也达到最大值77.3%。     

Fe/RE多层膜磁性及其变化机制

研究了Ｆｅ／ＲＥ多层膜（Ｆｅ单层厚度〈２．０ｎｍ）沉积态退火过程中（温度≥４７３Ｋ）的结构与磁性，分析了磁性变化的原因。沉积态的Ｆｅ单层由分离的Ｆｅ岛组成，小尺寸的Ｆｅ岛呈超顺磁性导致了整个膜显示顺磁性，退火时Ｆｅ岛合并长大，膜由超顺磁转变为铁磁，同时磁化强度和妖顽力增加。     

Sm-Co共掺杂锶铁氧体的固相制备与磁防蜡性能（英文）

以硝酸锶、硝酸铁、硝酸钐、硝酸钴为原料,采用低热固相法制备出前驱体,经灼烧后得到最终产物,使用XRD、EDX、SEM对其表征,表明产物为Sm-Co共掺杂的Sr1-xSmxCoxFe12-xO19(x=0~0.5)锶铁氧体;并发现所制产物具有单一的六方相晶体结构,粒子尺寸在40~100 nm,随着Sm-Co掺杂量的增大,晶粒尺寸逐渐减小。经VSM测试:产物的磁性能(Ms,Mr,Hc)随Sm-Co的共掺杂量的增加(0~0.5),先增大后减小,在x=0.1时表现为最大值(Ms=64.32 A·m2·kg-1、Mr=36.17 A·m2·kg-1、Hc=417.45 k A·m-1)。将制得的共掺杂锶铁氧体磁粉,添加到醇酸清漆中形成防蜡涂层,通过拉伸强度测试、涂层防蜡率实验、以及晶相显微表征,发现该涂层随磁粉用量增加,抗拉强度提高;同时随磁粉磁性的增强,涂层的防蜡效果增加,在磁粉用量为2%时,涂层磁性最大,防蜡率也达到最大值77.3%。     

Fe-Ni合金/Ni铁氧体复合纳米纤维的制备、表征与磁性能研究

采用静电纺丝结合氢气热还原法制备了一系列平均直径约为60～70 nm的Fe-Ni合金/Ni铁氧体复合纳米纤维. 使用热重-差热分析、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、选区电子衍射和振动样品磁强计等技术对前驱体纤维的热分解行为以及目标产物的晶体结构、相组成、形貌和磁性能进行了表征. 结果显示, Ni铁氧体纳米纤维的制备温度及其还原温度对相应还原产物的相组成和磁性能有着显著的影响; 所得Fe-Ni合金/Ni铁氧体复合纳米纤维由于Fe-Ni合金的引入表现出更为优良的磁性能, 且各磁性相间存在良好的交换耦合, 其整体磁行为如同一个单相磁性材料. 在复合纳米纤维磁性能上所观察的变化可根据Fe-Ni合金和Ni铁氧体内禀磁特性的不同以及晶粒尺寸、相组成和磁相互作用的变化来进行解释.     

电结晶铜/钴纳米多层膜结构与磁性能研究

以n型Si(111)为基底, 在硼酸镀液体系中采用双槽法电结晶制备Cu/Co纳米多层膜, 确定了工艺条件. 用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对纳米多层膜的结构和形貌进行了表征, 显示多层膜具有良好周期性和超晶格结构. 并用物性测量系统PPMS测试了不同结构 Cu/Co纳米多层膜的磁性能. 磁滞回线表明: 不同周期数的纳米多层膜其矫顽力均较小. 巨磁阻(GMR)性能与纳米多层膜结构有关. GMR值随Co磁性层厚度增长先增大后减小, 有一极值; 随着Cu非磁性层厚度的增加GMR值发生周期性的振荡; 随周期数N的增大, GMR值先增大, 在N为60时达到了90%, 随着N的继续增加而减小, 当达到80周期时, GMR值趋于稳定.     

La0．67Ca0．33MnO3／La0．67Sr0．33CoO3／La0．67Ca0．33MnO3三层薄膜中的磁性耦合

研究了对靶溅射技术制备的La0．67Ca0．33MnO3／La0．67Sr0．33CoO3／La0．67Ca0．33MnO3三层薄膜中的磁输运特性。由于La0．67Sr0．33CoO3层的电阻短路效应，三层膜的磁阻随中间层厚度的增加而迅速减小。与La0．67Ca0．33MnO3单层膜不同，三层膜显示出增强的金属-绝缘体转变温度(TMS)。在230K时，系统的矫顽力Hc随中间层厚度非单调地变化，磁滞回线的形状表明了两层La0．67Ca0．33MnO3之间存在着磁性耦合。     

淬速和热处理对纳米双相Nd2Fe14B/α-Fe磁体的性能和微结构的影响

用熔体快淬法制备了高性能纳米双相耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁体, 研究了快淬速率和热处理工艺对其磁性能和微结构的影响. 实验结果表明, 控制快淬速率在12 m*s-1时, 可直接得到显微组织均匀、α-Fe相粒子细小且均匀分布的纳米双相耦合Nd2Fe14B/α-Fe磁体. 低温退火处理后可消除由少量非晶相带来的成分不均匀性, 其最高磁性能为iHc=432.2 kA*m-1, Jr=1.08 T, (BH)max=115 kJ*m-3. 快淬速率提高, 非晶相体积分数增加, 在高温晶化热处理时软硬磁相析出不均匀, 个别α-Fe相粒子奇异长大, 尺寸达到100 nm左右, 这不利于软硬磁相间的交换耦合作用, 有损磁性能.     

磁性Fe_2O_3/Au/Ag复合纳米粒子的制备及其富集作用研究

利用种子生长法制备了磁性Fe2O3/Au/Ag复合纳米粒子,采用UV-vis和SEM对其光学性质以及表面结构的变化进行了表征.通过调节硝酸银的用量,制备了一系列具有不同Ag壳层厚度和表面结构的双金属外壳纳米粒子.以苯硫酚(TP)为探针分子,研究了不同Ag壳厚度的磁性纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)活性.结果表明其SERS活性与表面结构的改变有关,在同时出现Ag和Au光学性质的Fe2O3/Au/Ag复合纳米粒子表面可观察到最强的SERS效应,这与表面的针孔效应以及Ag和Au之间的耦合增强作用有关.考察了Fe2O3/Au/Ag复合纳米粒子的磁富集作用,并利用SERS原位监测磁富集溶液中低浓度TP的能力,研究结果表明通过磁富集可提高SERS检测限,并且Fe2O3/Au/Ag的磁富集能力较Fe2O3/Au弱,但前者SERS信号较强.     

稀土含量对快淬(Nd,Pr)x(FeCoZr)94-xB6粘结磁体磁性能的影响

采用工艺参数范围较宽的部分过快淬加晶化退火工艺，制备了快淬(Nd0．8Pr0.2)x(FeCoZr)94-xB6(x=12．0，10．5，10．0，9．0)粘结磁体，研究了稀土含量对磁体磁性能的影响规律。部分过快淬获得的由非晶和微晶共同组成的条屑，在实验优化的退火条件下晶化处理后，可获得最佳磁性能。稀土含量直接决定磁体的磁性能，随稀土含量的减少，磁体的剩磁Br增加，而内禀矫顽力Hti和最大磁能积(BH)m下降，10％是磁体磁性能发生较大变化的临界稀土含量。低于这一含量，合金中软磁相体积分数超出软磁相被完全耦合的临界值，Br增加缓慢，Hci和(BH)m迅速下降。这一实验结果与本文提出的完全耦合软磁相体积分数示意模型的计算结果相一致。     

铥掺杂钙钛矿锰氧化物La0.7Sr0.3MnO3的临界行为和磁熵变研究

在钙钛矿锰氧化物La_0.7Sr_0.3MnO₃的La位掺杂Tm³⁺,研究掺杂对体系结构、磁性、磁相变附近的临界行为和磁熵变的影响。通过掺杂调节A位平均离子半径,使体系居里温度更趋近室温;利用Kouvel-Fisher方法分析磁转变温度附近的临界行为,La_0.7Sr_0.3MnO₃的临界指数与三维海森堡模型的临界指数非常接近,表明未掺杂时磁相变附近的铁磁耦合为短程有序。掺杂Tm³⁺后样品La_0.65Tm_0.05Sr_0.3MnO₃的铁磁临界指数β趋近于海森堡模型,但顺磁临界指数γ却更接近于平均场理论模型,这可能是受顺磁区域的偶极相互作用影响。同时掺杂Tm³⁺后,在7 T磁场下的磁熵变值由6.19 J·kg^-1·K^-1减小到4.99 J·kg^-1·K...     

应力对退火态Sm-Fe-BGMF磁学性能的影响

利用离子束溅射(IBSD)法,在盖玻片衬底上制备Sm-Fe-B超磁致伸缩薄膜(GMF)样品;并在退火过程中对其施加预应力,研究应力对退火态Sm-Fe-B薄膜磁畴结构、软磁性能及磁致伸缩性能的影响并分析其差异产生的原因。结果表明:退火过程中施加预应力能使薄膜磁畴结构发生显著变化,通过改善退火态薄膜的微结构与应力状态,能有效提高薄膜的软磁性能与磁致伸缩性能;与自由退火态样品比较,应力退火态样品具有较明显的垂直各向异性,虽然在低场磁敏性方面略有降低,但是在饱和磁致伸缩性能方面有较大提高。     

半导体硅上电沉积Cu/Co层状薄膜

由磁性层和非磁性层组成的人工调制层状结构多层膜,其物性和磁性都表现出与其它结构的多层膜显著不同的特点,如巨磁阻效应［’,‘l、易磁性方向的改变等”］．其性能的研究不但在磁性理论上具有重大意义,而且有望应用于高性能的磁阻敏感设备及提高磁记录密度等．因而近年来有关这方面的研究越来越引起人们的重视．目前,磁性多层膜的制备主要采用气相沉积、磁控溅射、分子束外延等真空技术．由于电沉积技术具有设备简单、操作方便等特点而成为制备多层膜的颇具活力的工艺．CO／Cll多层膜在C。层厚度较薄时具有较高室温巨磁阻（GMR）…     

强磁场辅助TFA-MOD法制备YBCO厚膜的理论分析

为了实现YBa2Cu3O7-x(YBCO)涂层导体在电力工业中的实际应用，必须有效增加YBCO超导层的厚度。提出一个强磁场辅助TFAMOD法制备YBCO厚膜的新工艺，并从磁热力学和磁性物理出发理论分析其可行性。沿垂直基底平面方向施加强磁场时，磁场将促进c轴取向YBCO晶核的形成，诱导厚膜中非c轴取向晶核转动到c轴平行磁场取向的位置。另外，取向晶粒间磁性相互作用力使晶粒沿磁场方向定向聚合，有利于获得致密的厚膜。因此，强磁场辅助TFA—MOD法有望制备高临界电流密度的YBCO织构厚膜。     

水滑石型磁性纳米载药粒子的制备及其体外药物释放性能研究

通过调变镁铁尖晶石的含量, 采用一步共沉淀法制备了一系列具有核壳结构的水滑石型磁性纳米载药粒子, 对其微结构、热稳定性、磁性和药物释放性能进行了系统的研究. 结果表明这种磁性纳米载药粒子是一种具有以镁铁尖晶石为核层、双氯酚酸(Diclofenac, DIC)插层水滑石(DIC-LDH)为壳层的复合纳米粒子, 粒径在90～180 nm之间. 其中壳层DIC-LDH的晶粒尺寸D₁₁₀和层板电荷密度随磁核含量的增大而逐渐减小. 磁性纳米载药粒子的载药量随磁核含量的增大而逐渐减小, 而其比饱和磁化强度则随着磁核含量的增大逐渐增大. 体外释放实验表明, 无外加磁场时, 磁核含量增大, 壳层DIC-LDH粒径减小, 磁性纳米载药粒子药物释放速率逐渐增大|外加1500 G磁场时, 磁核含量增大, 磁致团聚程度增大, 其药物释放速率逐渐减小.     

Sm-Co共掺杂锶铁氧体的固相制备与磁防蜡性能

以硝酸锶、硝酸铁、硝酸钐、硝酸钴为原料,采用低热固相法制备出前驱体,经灼烧后得到最终产物,使用XRD、EDX、SEM对其表征,表明产物为Sm-Co共掺杂的Sr_1-xSm_xCo_xFe_12-xO₁₉（x=0~0.5）锶铁氧体;并发现所制产物具有单一的六方相晶体结构,粒子尺寸在40~100 nm,随着Sm-Co掺杂量的增大,晶粒尺寸逐渐减小。经VSM测试：产物的磁性能（M_s,M_r,H_c）随Sm-Co的共掺杂量的增加（0~0.5）,先增大后减小,在x=0.1时表现为最大值（M_s=64.32 A·m²·kg^-1、M_r=36.17 A·m²·kg^-1、Hc=417.45 kA·m^-1）。将制得的共掺杂锶铁氧体磁粉,添加到醇酸清漆中形成防蜡涂层,通过拉伸强度测试、涂层防蜡率实验、以及晶相显微表征,发现该涂层随磁粉用量增加,抗拉强度提高;同时随磁粉磁性的增强,涂层的防蜡效果增加,在磁粉用量为2%时,涂层磁性最大,防蜡率也达到最大值77.3%。     

纳米晶稀土永磁材料的制备和磁性

介绍了纳米晶稀土永磁材料的制备和磁性方面的有关研究工作, 主要内容有: 低钕快淬Fe3B基钕铁硼新型纳米晶复合稀土永磁材料的相结构与磁性, 快淬Pr2Fe14B/α-Fe型纳米复合稀土永磁材料的微结构与永磁性, 快淬Sm-Co基稀土永磁材料的织构与磁各向异性的关系, 以及纳米晶稀土永磁材料的矫顽力机制和模拟计算研究等.     

Fe/Cr超晶格的电子结构和磁性质

应用密度泛函全势线性缀加平面波(FLAPW)方法研究了Fem/Crn (m=3, 4; n=1, 3, 4)超晶格的电子结构和磁性质. 结果表明, Fe3/Cr1和Fe3/Cr3体系的基态中, Fe层间存在铁磁耦合; 而Fe4/Cr4体系基态中, 存在反铁磁耦合; Cr层的磁矩方向交替变化, 交界面上的Fe和Cr间存在反铁磁耦合.