纳米晶复合Pr2Fe14B/α-Fe快淬薄带的织构与磁性

采用快淬方法制备了纳米晶复合Pr₂Fe₁₄B/α-Fe永磁薄带，研究了不同淬火速率对薄带织构和磁性的影响.通过改善快淬工艺，使得薄带中Pr₂Fe₁₄B相的晶粒在薄带的自由面形成显著的织构，Pr₂Fe₁₄B相晶粒易轴沿垂直于带面方向取向.分析了快淬凝固过程中Pr₂Fe₁₄B相的晶粒取向过程和机理，以及晶粒的大小和薄带结构的均匀性对薄带磁性的影响.对自由面有显著取向的薄带，进行酸蚀和打磨减薄处理，去除贴辊面未取向的部分，剩余部分为具有Pr₂Fe₁₄B相晶粒取向的各向异性薄带，Pr₂Fe₁₄B相取向使薄带的剩磁得到增强，矫顽力也有所提高. 关键词： 快淬 2Fe₁₄B/α-Fe永磁薄带')" href="#">纳米晶复合Pr₂Fe₁₄B/α-Fe永磁薄带 织构 磁性能     

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Nd₁₀Fe_84-xB₆In_x(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. 关键词： 晶界 纳米复合材料 热处理 微量添加     

Magnetic properties enhancement of Nd2Fe14B/α-Fe nanocomposites by Ta substitution

Nanostructured Nd_9.5Fe_84−xB_6.5Ta_x (x=0, 0.5, 1, 1.5, and 2) ribbons composed of Nd₂Fe₁₄B and α-Fe phases with a high coercivity and maximum energy product are fabricated by direct melt spinning. The effects of Ta addition on the structures and magnetic properties of melt-spun Nd_9.5Fe_84−xB_6.5Ta_x (x=0, 0.5, 1, 1.5, and 2) ribbons have been investigated. Compared with addition-free ribbons, small addition of Ta is found to reduce the grain sizes of the samples and improve their magnetic properties due to a strong exchange coupling between the Nd₂Fe₁₄B hard phase and α-Fe soft phase. A coercive field of 750 kA/m and a maximum energy product of 158 kJ/m³ in melt-spun Nd_9.5Fe_82.5B_6.5Ta_1.5 ribbons are obtained at room temperature.     

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     

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     

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Pr₂Fe₁₄B和Nd₂Fe₁₄ 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. 关键词： 磁化曲线 晶场 2Fe₁₄B')" href="#">R₂Fe₁₄B     

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I^σ成反比,Nd原子 关键词： 2Fe₁₄B')" href="#">Nd₂Fe₁₄B 价电子结构 居里温度     

Nd2Fe14B单晶磁畴结构随厚度的变化

观察了Nd₂Fe₁₄B单晶磁畴结构随试样厚度的变化。发现试样厚度存在某个临界值L₀,小于此值时,在垂直于e轴表面上的畴纹呈迷宫形,大于此值时,迷宫形条状畴在加宽的同时,其表面出现按一定间隔分布的斑点,此即与基畴反向的锥形畴底部,随试样厚度的进一步增加,基畴宽度和锥形反向畴尺寸也随之增大,后者的数目也增多,甚至出现多重锥形畴结构,本文着重讨论了锥形畴的形成机制,并估算了锥形畸形成所对应的临界厚度L₀。此外,根据实验结果,计算了Nd₂Fe₁₄B相的畴壁能。 关键词：     

EFFECT OF α-Fe SURFACE LAYER ON THE MAGNETIC REVERSION PROCESS FOR Nd2Fe14B CRYSTAL

The demagnetization process for a Nd₂Fe₁₄B grain covered by an α-Fe layer was studied by use of the finite element technique of micromagnetics. μ_0iH_c decreases with the increase of α-Fe layer thickness t. With the increase of t from 0 to 6nm, μ_0iH_c decreases from ～7 T to ～3.5 T when the angle between the applied field and the c-axis of the Nd₂Fe₁₄B grain is 0.5° and from ～4 T to ～1.5 T when the angle is 30° or 60°. The effect is only slightly affected by the angle between the α-Fe layer and the field direction.     

Nd2Fe14B化合物磁晶各向异性起源的理论研究

本文根据Nd₂Fe₁₄B化合物中存有少量巡游电子的基本实验事实,提出了在Nd₂Fe₁₄B中配位子所产生的晶场和巡游电子所产生的电场共同造成了Nd离子磁晶各向异性的理论模型。提出并解决了计算巡游电子同中心Nd离子相互作用的理论方法。在同时考虑Nd离子所受配位子的晶场和巡游电子的电场的作用情况下,用单离子模型计算了Nd₂Fe₁₄B中Nd离子所产生的磁晶各向异性及其随温度的变化。所 关键词：     

纳米晶复合Pr2Fe14B/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(Pr_xFe_94.3-xB_5.7)_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. 关键词： 纳米复合永磁材料 熔体快淬 2Fe₁₄B/α-Fe')" href="#">Pr₂Fe₁₄B/α-Fe 磁性     

Si对Nd2Fe14B四方相结构和磁性的影响

本文对Si加入Nd₂Fe₁₄B四方相后所形成的合金相的结构和磁性进行了研究。结果表明,Si加入Nd₂Fe₁₄B四方相后并不破坏它的结构(Si的含量可达B的两倍),而形成Nd₂(Fe,Si)₁₄B赝三元金属间化合物。随着Si含量的增加,晶格常数和饱和磁化强度随之减小,但居里温度则随之增加。Si的加入,并不改变Nd₂Fe₁₄B的室温各向 关键词：     

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。     

易轴取向对Nd2Fe14B/α-Fe双层膜退磁过程影响的微磁学分析

运用一维和三维微磁学模拟探究了易轴与外场存在偏角β情况下Nd₂Fe₁₄B/α-Fe 双层膜的磁矩反转过程, 计算了磁矩反转过程中磁滞回线和磁能积, 并与实验结果进行了对比. 计算结果表明, 在膜面内的易轴偏角β严重影响磁矩反转过程. 当β≠0°时, 磁矩反转过程中无明显成核现象, 随着易轴偏角β的增大, 剩磁显著减小, 磁滞回线方形度变差, 导致磁能积急剧减小. 对于Nd₂Fe₁₄B(10 nm)/α-Fe(8 nm)双层膜, β=10°时, 最大磁能积下降30.3%. 在磁矩反转过程中, 总能量最大时对应的外磁场能随易轴偏角的增大而减小, 交换作用能先增大后减小, 磁晶各向异性能则随着易轴偏角的增大而增大. 软磁相厚度越大, 双层膜的磁能积受易轴偏角影响越大. 在膜面外的易轴偏角对磁矩反转过程也有类似的影响. 关键词： 微磁学模拟 磁晶易轴 磁能积 能量     

Investigation on magnetic properties of orientated nanocomposite Pr2Fe14B/α-Fe permanent magnets by micromagnetic finite-element method

Demagnetization curves for nanocomposite Pr₂Fe₁₄B/α-Fe permanent magnets with different hard grain alignment are calculated by a micromagnetic finite-element method. The results show that both remanence and coercivity increase with improving hard grains alignment. The demagnetization curves show a single-phase demagnetization behavior for the samples with grain size d of 10 nm and two-phase behavior for the samples with d of 20 and 30 nm. H_ex (reflecting the magnetic hardening of α-Fe) and H_irr (expressing the irreversible reversal of hard phase) are both enhanced with improving the hard grain alignment. The magnetic reversal in orientated nanocomposite permanent magnets is mainly controlled by inhomogeneous pinning of the nucleated type.     

Ho2Fe14B化合物的高场磁化过程

基于单离子模型,详细分析了Ho₂Fe₁₄B化合物在T=0K沿[100],[110]和[001]轴磁化时,Ho和Fe次晶格的磁化过程。预测了该化合物在T=0K高达2000 kOe的磁场中沿主晶轴的磁化曲线。 关键词：     

Hard magnetic properties in Pr2Fe14B/α-Fe nanocomposite magnets with a combined addition of V and C

Nanostructured Pr₈Fe_86−xV_xB_6−yC_y (x=0, 1; y=0, 1) ribbons composed of Pr₂Fe₁₄B and α-Fe phases with a high coercivity are fabricated by direct melt spinning. The effects of a single addition of V and a combined addition of V and C on the structures and magnetic properties of melt-spun Pr₈Fe₈₆VB_6−xC_x (x=0 and 1) ribbons have been investigated. Compared with addition-free ribbons, 1 at% V addition is found to reduce the grain sizes of the samples and improve their magnetic properties due to a strong exchange coupling between the hard and the soft phase. A remanence ratio of 0.82, a coercive field of 6.2 kOe and a maximum energy product of 23.4 MGOe in melt-spun Pr₈Fe₈₅VB₆ ribbons are obtained at room temperature. The combined addition of V and C is found to lead to the formation of an intermediate phase of VC at grain boundaries, which appears as a pinning barrier during magnetization and results in an increase of the coercivity value to 6.9 kOe for melt-spun Pr₈Fe₈₅VB₅C ribbons.     

Dy在Nd2Fe14B晶格中的占位及其对Fe原子磁矩影响的第一性原理计算

基于第一性原理投影缀加波和梯度矫正局域密度近似(PAW-GGA), 研究了Nd₂Fe₁₄B和Dy₂Fe₁₄B的基态晶格属性, 进而对Dy在Nd₂Fe₁₄B晶格中的掺杂进行了研究, 并采用GGA+U的方式进行了原子磁矩计算, 并与自旋轨道耦合 (SOI) 计算结果进行了对照. 置换计算表明, Dy原子倾向于置换Nd₂Fe₁₄B晶格中4f位的稀土原子. 磁矩计算表明, 在R₂Fe₁₄B (R: 稀土元素) 晶格中, 4f位的稀土元素与Fe原子作用更强, 对磁性能的影响更大. 稀土原子与Fe的作用与距离呈正相关. 关键词： 2Fe₁₄B')" href="#">Nd₂Fe₁₄B 晶格占位 形成能 原子磁矩     

不同快淬速度对Nd8Fe85Mo1B6磁性的影响

通过直接快淬制备了不同淬速的Nd₈Fe₈₅Mo₁B₆样品.由振动样品磁强计测量的结果发现,快淬速度对样品的磁性有很大的影响.对样品进行X射线衍射和热磁分析发现,随着淬速的增加样品中的TbCu₇相增多,同时软磁相的晶粒尺寸降低,认为样品的相组成和晶粒尺寸的变化是其磁性存在差异的原因. 关键词：     

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：