利用脉冲强磁场测量稀土钴永磁合金的磁滞回线

近年来,稀土和过渡族金属元素的合金的磁性研究十分活跃,特别是稀土钴永磁合金的出现,无论在磁性基础理论或者是应用方面,都引起了人们很大的兴趣.稀土钴永磁合金显示出优异的永磁性能,如内禀矫顽力iHc可高达3184kA/m(40kOe) 各向异性场Hk超过15920kA/m(200kOe),磁能积(BH)max达到240 kJ/m3(30MGOe)以上.为了研究稀土钴永磁体的高矫顽力和高各向异性的机制,以便进一步改进工艺条件,提高性能,必须研究样品的磁滞回线.通常的各种磁测仪器不适合这类材料的测量.我们在已有的能产生 40 T(400,000G)的脉冲磁场设备上建立了一台稀土钴永磁体…     

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.     

高性能纳米复合永磁材料的模拟计算研究

构造了在软磁相基体中析出规则形状硬磁相的各向同性和各向异性纳米复合永磁材料Pr2Fe14Bα-Fe.利用微磁学的有限元法，模拟计算了样品的磁滞回线.通过对剩磁、矫顽力和最大磁能积与软磁相厚度的关系分析，发现在软磁相厚度为0—12nm的范围内，复合磁体的矫顽力随软磁相厚度的增加而单调下降，而最大磁能积则是在适当的矫顽力和剩磁下达到最高.预计纳米复合Pr2(Fe,Co)14Bα-(Fe,Co)的各向同性磁体的最大磁能积最高可达248kJ/m3，而各向异性磁体则高达784kJ/m3. 关键词： 纳米复合永磁 矫顽力 剩磁 磁能积     

包钴型r_Fe_2_O_3磁粉矫顽力增大原因的探讨

针状r_Fe_2_O_3 磁粉与Co++ 和Fe++ 溶液或Co(OH)_2_起反应, 在每颗颗粒上包上了一层Co 铁氧体.经这样处理后的r_Fe_2_O_3 磁粉的矫顽力可由原来的420 Oe增大到770 Oe左右.研究了这种磁粉的矫顽力Hc随磁粉密度以及温度的变化等, 认为这种磁粉矫顽力增大的原因是由于增加了磁粉的表面各向异性所致. 关键词：     

第三代稀土永磁材料

永磁材料是人类最早发现和最早应用的磁性材料,它在当代的许多传统工业和新兴技术中都有着广泛的应用.永磁材料是指经过外磁场磁化后能长久保持其磁性的强磁材料.一般标志永磁材料性能的有三个主要参量:材料的单位体积中所存储的磁能,称为最大磁能积或简称磁能积,用(BH)m表示;抵抗外界磁干扰和自身退磁作用的能力,称为矫顽力,用Hc表示;磁化后去掉外磁场所剩余的磁感应强度,简称剩磁,用Br表示.这三个参量越大,表示永磁材料的性能越好.通常也单用磁能积(BH)m的大小来表示永磁材料的优劣.在不同应用情况下,再考虑和比较其他的永磁性和物性. …     

稀土永磁研究的新动态

衡量永磁特性的主要参数是剩磁,矫顽力和最大磁能积.特别是磁能积和矫顽力,其数值的改进可作为划分永磁材料发展阶段的依据.从19世纪末的碳钢开始。到目前第三代稀土永磁NdFeB,一百年内磁能积从ZKJ/m3 (0.25MGOe)提高到400KJ/m3(50MGOe),增长达200倍. 标志着永磁发展最新阶段的 NdFeB磁体,从1983年问世到现在已整七年.它早已从实验室的科研成果变成了全球性的规模巨大的新兴产业.西方 NdFeB磁体的总产量从1984年的32t到1989年的860t,增长近30倍,预计到本世纪末,其产量的增长率仍将保持在 150%以上,NdFeB产业在量和质方面的飞跃发…     

纳米复合永磁材料的有效各向异性与矫顽力

研究了纳米Nd2Fe14B/α-Fe复合永磁材料中晶粒交换耦合相互作用对有效各向异性的影响和变化规律.结果表明：晶粒之间的交换耦合作用使材料的有效各向异性Keff随晶粒尺寸的减小而下降、随软磁性相成分的增加而降低. 当晶粒尺寸 减小到4nm时，Keff值减小为其各自通常各向异性常数值的1/3—1/4.有效各向异性的变化特点与矫顽力的变化规律基本相同.纳米复合永磁材料矫顽力的降低主要由于有效各向异性的减小而引起. 关键词： 纳米复合永磁材料 交换耦合相互作用 有效各向异性 矫顽力     

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.     

MnBiDy(Sm)永磁膜的结构和磁性

报道了采用真空蒸镀的方法制备的MnBiDy(Sm)永磁膜的结构和磁性.Mn:Bi:Dy(Sm)的投料比为2:1:0.10.薄膜经过退出处理(350—425℃,保温4h)后,具有NiAs型hcp结构,C轴垂直膜面,剩余磁感应强度B=3.4-6.5kG,内禀矫顽力_MH_c≈3-8kOe,最大磁能积(BH)_(max)=13.39MG·Oe.实验发现,薄膜厚度对MnBiDy(Sm)永磁膜的结构和磁性具有很大的影响. 关键词：     

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     

高软磁低电导率Fe-Fe3N薄膜的N原子含量调控

微电子器件具有广泛的应用前景,为了使微电子器件具有优良的高频特性,同时具有高饱和磁化强度、低矫顽力以及高电阻率软磁薄膜的研发成为其中的关键.本文采用射频原子源辅助真空热蒸发方法制备了不同N原子含量的Fe-Fe3N软磁薄膜.高饱和磁化强度Fe₃N相含量和(102)取向度的增大,使薄膜的饱和磁化强度增大,相比于Fe薄膜,饱和磁化强度提高了55.2%,达到1705.6 emu/cm³ (1 emu/cm3=10³ A/m).此外, Fe₃N(102)取向度的增大会产生较大的晶格错配,阻碍Fe和Fe₃N晶粒的生长,使薄膜晶粒尺寸降低,矫顽力(50.3 Oe (1 Oe=103/(4π) A/m))比Fe薄膜降低了68.6%.同时,较大的晶格错配也会促进载流子散射,提高了Fe-Fe₃N薄膜电阻率,使得其电阻率(8.80μΩ·m)比Fe薄膜增大了7倍.因此,本文为高饱和磁化强度、低矫顽力以及高电阻率软磁薄膜的研发提供了新方法.     

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。     

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     

Nd-Ce-Fe-B纳米复合薄膜的磁性及交换耦合作用

采用磁控溅射技术制备了具有永磁特征的Nd-Ce-Fe-B多层纳米复合薄膜,并对其进行了退火处理.通过改变退火温度,研究其对薄膜磁性能和晶体结构的影响.结果表明,随着退火温度的提高薄膜磁性能逐渐增大,但当温度达到695℃以上时,薄膜的磁性能急剧下降.当退火温度为675℃时,薄膜的矫顽力Hci=10.1 kOe(1Oe=79.5775 A/m),垂直于薄膜表面方向的剩余磁化强度4πM_(r⊥)=5.91 kG(1 G=10~3/(4π)A/m).薄膜的X射线衍射结果表明,磁性薄膜具有较好的c轴取向.通过对薄膜磁化反转过程的研究,发现随着外加磁场的增大,M_(rev)的极小值向M_(irr)减小的方向移动,这与畴壁弯曲模型类似,表明在薄膜中存在较强烈的局部钉扎作用,而剩余磁化强度曲线表明这种钉扎作用在薄膜矫顽力机制中并不占支配作用.此外,薄膜的Henkel曲线结果表明在薄膜中存在较强的交换耦合作用,在经过685℃退火的薄膜中磁相互作用更加显著.     

纳米复合永磁材料中软磁性相交换硬化的研究

本文就纳米复合永磁材料中软磁相被交换硬化问题,从一维模型和三维模拟计算进行了分析研究. 一维和三维各向异性样品研究表明,在相同微结构下,当硬磁相的各向异性降低时,除矫顽力降低外,在磁矩全部反转之前退磁曲线是一样的. 因此,硬磁相各向异性的降低不会导致最大磁能积(BH)_max增大和剩磁增加. 对于三维各向同性样品的模拟计算表明,降低硬磁相的各向异性会使剩磁和(BH)_max都明显降低. 因此,增强硬磁相的各向异性并增大硬磁相晶粒尺寸是提高 关键词： 纳米复合永磁 矫顽力 剩磁 磁能积     

包钴型γ—Fe_2O_3磁粉矫顽力增大原因的探讨

针状γ-Fe_2O_3磁粉与Co~(++)和Fe~(++)溶液或Co(OH)_2起反应,在每颗颗粒上包上了一层Co铁氧体。经这样处理后的γ-Fe_2O_3磁粉的矫顽力可由原来的420Oe增大到770Oe左右。研究了这种磁粉的矫顽力H_c随磁粉密度以及温度的变化等,认为这种磁粉矫顽力增大的原因是由于增加了磁粉的表面各向异性所致     

直流磁控溅射Si和玻璃衬底Fe/Co多层膜的磁性能比较

对直流磁控溅射Si和玻璃衬底［Co_t/Fe_3t］₅(t=2, 3, 4, 5nm)多层膜的磁性能进行了比较.对于t相同但衬底不同的样品,实验发现饱和磁化强度相差很小,但是矫顽力却相差很大.对矫顽力差异的理论分析表明,多层膜的粗糙度和畴壁类型是引起这种差异的主要原因. 关键词： Fe/Co多层膜 磁性能 矫顽力     

稀土永磁薄膜材料

简要地介绍在纳米复合稀土永磁薄膜材料、各向异性稀土永磁薄膜材料方面的进展.在纳米复合稀土永磁薄膜材料中实现磁性交换耦合和剩磁增强效应,系统地研究了其结构与磁性的关系.制备成功高磁能积的各向异性稀土永磁薄膜材料,比较了Ti 或Mo 缓冲层对Nd-Fe-B薄膜的表面形貌、磁畴结构和磁性能的影响.发现薄膜的表面形貌强烈地依赖于缓冲层的厚度.由于它极大地影响薄膜的成分,溅射速率被证明是控制薄膜的显微结构、表面形貌和磁性能的一个重要因素.在微磁学模型的基础上,通过分析从5到300 K的矫顽力温度依赖关系.研究了各向异性Pr-Fe-B薄膜的矫顽力机制.在晶粒表面,由于磁各向异性的降低和局域退磁场的提高导致的反转畴的形核被确定为控制各向异性Pr-Fe-B薄膜的磁化反转过程的首要机制.     

上海光源低温波荡器永磁铁在低温下的磁特性研究

用综合物性测量系统测试了国产Nd₂Fe₁₄B (N50M)永磁铁在低温下(10–300 K)的M-H和M-T. 获得了N50M剩磁B_r和内禀矫顽力H_ci在低温下的变化图, 对其取向度和三维磁化强度进行了分析研究. 结果表明, N50M在80–150 K发生强烈自旋再取向效应, B_r在120–130 K出现峰值, H_ci随温度下降呈线性增加. 在130 K, B_r和H_ci分别比常温(300 K)增加15.6%和220%, 达到1.65 T和3638 kA/m. 在150–300 K, 随温度下降, N50M宏观取向度与外磁场均匀性逐步改善, 但在80–235 K, 微观外磁场均匀性恶化.实验研究发现, 235 K附近, N50M垂直取向方向呈现“剩余磁化强度跳跃”. 研究结果为上海光源Ⅱ期低温波荡器及其他高精度低温永磁仪器与设备的物理设计提供了参考. 关键词： 低温波荡器 2Fe₁₄B永磁铁')" href="#">Nd₂Fe₁₄B永磁铁 低温 磁特性     

纳米晶永磁Pr8Fe87B5反磁化机理研究

用熔体快淬法制备了Pr2Fe14B/α-Fe纳米复合永磁样品.测量了样品的起始磁化、反磁化过程、矫顽力和剩磁与外场的关系，以及样品的磁粘滞性.经分析认为材料的矫顽力主要由非均匀的钉扎机理决定，但由于交换硬化的软磁相的可逆转动使得这种反磁化机理不同于单相永磁材料的钉扎行为.磁粘滞性表明热激活主要源于硬磁相的不可逆磁化行为. 关键词： 纳米复合永磁 矫顽力 剩磁 磁粘滞