磁偶极作用对铁基纳米晶条带LDGMI效应的影响

研究了多片Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9纳米晶条带的磁滞回线、纵向巨磁阻抗(Longitudinal Driven Giant Magneto-Impedance,LDGMI)效应及阻抗相位角的变化规律.研究发现,样品各向异性场随纳米晶条带片数线性增加,LDGMI曲线的"平台"宽度也线性展宽,这是相邻纳米晶条带的磁偶极相互作用导致的.同时,发现驱动场大小、频率对样品LDGMI曲线的"平台"宽度有调制作用,其肩宽场随驱动场频率的增加而增大以及随驱动场增强而减小.因此,本工作对多磁芯LDGMI器件的研制具有重要参考价值.     

微量镍元素添加对铁基非晶/纳米晶磁芯软磁性能的影响

用单辊法制备的宽20 mm,厚25μm的Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9和Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯,然后将磁芯在不同的温度下进行退火处理,研究了微量Ni元素添加对合金带材的晶化行为以及对横向磁场退火后的非晶/纳米晶磁芯的软磁性能的影响。结果表明:与Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9合金带材相比,添加微量Ni元素的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材的一级起始晶化温度Tx1和一级晶化峰温度Tp1降低,其二级起始晶化温度Tx2和二级晶化峰温度Tp2升高,两级起始晶化温度之间的差值ΔTx增大;与横向磁场退火后的Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶/纳米晶磁芯相比,横向磁场退火后的Fe_(73.5)Ni_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8非晶/纳米晶磁芯的起始磁导率μi和饱和磁感应强度Bs减小,矫顽力Hc增大;当测试频率f和最大磁感应强度Bm不变时,有效幅值磁导率μa增大,比总损耗Ps和矫顽力Hc减小;当测试频率f不变时,电感Ls和品质因数Q增大;当励磁电流I不变时,感应电动势E大。     

Fe基合金薄带温度应力退火及回火特性

为研究Fe基合金薄带温度应力退火及回火特性,利用HP42494A阻抗分析仪得到Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶薄带应力退火及回火后的磁各向异性场,用位移传感器测量退火和回火的伸长量.分析了经11次回火过程后样品的磁各向异性场的剩余百分比与薄带伸长量剩余百分比的关系.结果发现:11次回火后,磁各向异性场的剩余百分比为25.3%,薄带伸长量的剩余百分比为78.7%,表明:回火不能完全消除应力退火感生的磁各向异性场,且薄带的伸长不能完全恢复.     

电流退火及长度对玻璃包裹丝GMI效应的影响

采用高频感应加热熔融快淬法制各了Fe_(73.5)Cu_(1.0)Nb_(3.0)Si_(13.5)B_9非晶玻璃包裹丝.首先对制备态包裹丝进行电流退火,结果发现电流密度为4.2×10~7 A/m~2时,退火得到的玻璃包裹丝性能最佳,原因是此时有合适的纳米晶体积比例.进而研究了长度对其磁性和巨磁阻抗效应的影响.结果表明,随着长度的减小,微丝的各项异性场增大,磁阻抗比减小,采用退磁场模型给予了合理解释.     

外镀铜层玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应

首先利用高频感应加热熔融拉丝法制备了Fe_(73.0)Cu_(1.0)Nb_(2.0)Si_(13.5)B_(9.0)玻璃包裹非晶丝;然后在氮气保护下480～650℃之间退火0.5 h;最后利用化学镀方法在570℃退火的玻璃包裹丝上沉积了一层铜,构成复合结构丝.利用扫描电镜测量了材料的几何尺寸,研究了玻璃包裹丝退火前后及复合结构丝的巨磁阻抗效应.结果表明,材料的软磁特性改善提高了材料的磁阻抗比,铜层与磁性层之间的电磁相互作用也影响磁阻抗比.     

Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金磁性的研究

研究了非晶 Fe_(77.3)Cu_(0.7)Nb_(1.3)Si_(13.5)B_(7.2)合金在400～600℃的温度范围内退火后磁性的变化。磁性测量结果表明,获得高磁导率的最佳退火温度约540℃左右;经 X 射线衍射分析证实:在该温度下退火,非晶态合金已经晶化并形成体心立方结构的α—FeSi 固溶体,其晶粒直径约10～15nm。这种超细晶粒的纳米晶是高磁导率的根源。     

退火温度对Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材磁性能的影响

用单辊法制备的宽为20 mm,厚为25μm的Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材,绕制成外径为40 mm,内径为25 mm的环型磁芯,再将磁芯进行退火处理。分析了合金带材的晶化行为,研究了退火温度对合金磁芯磁性能的影响。结果表明,淬火态Fe_(73.5)Co_(0.3)Cu_1Nb_3Si_(14.2)B_8合金带材为非晶态,一级起始晶化温度T_(x1)为512.8℃,二级起始晶化温度T_(x2)为671.9℃,当退火温度升高到550℃,在非晶基体中析出Fe(Si)软磁相,形成了非晶和纳米晶双相共存结构。当退火温度低于550℃时,随着退火温度的升高,合金磁芯的初始磁导率μ_i和饱和磁感应强度Bs增大,矫顽力Hc减小;当测试频率f和最大磁感应强度Bm不变时,合金磁芯的有效幅值磁导率μ_a增大,比总损耗Ps和交流矫顽力Hc减小;当测试频率f不变时,合金磁芯的电感Ls和品质因数Q增大。     

非晶态合金的磁畴结构

用毕特粉紋技术研究了軋辊淬火法制备的非晶态(Fe_xNi_(1-x))_(78)Si_5B_(14)和Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6合金的磁畴結构,在这些合金样品表面观察到畴壁垂直軋向的磁畴。畴結构主要与从熔态合金淬火过程产生的不均勻单軸各向异性有关。这种各向异性是通过正磁致伸縮与样品的内应力间的磁弹性耦合产生的。样品經退火或磁退火后,这种类型畴的数量随退火温度增加而减少,导致磁化率和剩磁增加。在非晶态Fe_(40)Ni_(40)P_(14)B_6合金样品表面还观察到少量指紋状“迷陣”畴。内应力对磁畴結构影响非常明显。我們观察了針孔和剪口附近的畴結构。     

溅射工艺对NiFe/Cu复合丝结构和性能的影响

利用射频磁控溅射法分别采用连续溅射和间歇溅射工艺制备了Ni80Fe20/Cu复合结构丝。通过扫描电镜和X射线衍射等手段研究了溅射模式对复合丝微观结构的影响.结果表明：间歇溅射使镀层之间形成明显的界面,镀层结晶度增加,晶粒较大.利用巨磁阻抗效应和磁滞回线手段分析了样品的磁性能,发现实验中溅射的磁性层具有良好的软磁性能,复合丝呈现出较大的巨磁阻抗效应.当采用间歇溅射工艺时,由于复合丝的镀层中存在明显界面,内、外磁层的磁化行为不同,出现两个各向异性场.该样品经退火后,释放了一部分内部应力,软磁性能提高,阻抗效应增强,且内、外磁层磁性能趋于一致.     

真空退火对Co_(81.5)Fe_(4.5)Mo_2B_(12)玻璃包裹丝巨磁阻抗效应的影响

采用高频感应加热熔融快淬法制备了Co_(81.5)Fe_(4.5)Mo_2B_(12)玻璃包裹丝,研究了真空条件下退火对细丝巨磁阻抗效应及非对称性的影响.结果显示,随着退火温度的升高,玻璃包裹丝的巨磁阻抗效应先增大后减小.退火温度为250℃时,巨磁阻抗效应最明显;退火后样品的磁阻抗曲线对称性大都有所改善;退火温度为330℃时,磁阻抗曲线对称性遭到破坏,可能是磁各向异性降低所引起的.     

Fe54Pt46纳米薄膜的结构与磁性

采用磁控溅射法在SiO₂〈0001〉基片上制备Fe₅₄Pt₄₆薄膜, 并经过650 ℃原位真空退火1 h. 利用X射线衍射和振动样品磁强计对样品的结构和磁性进行研究. 结果表明, 经过原位真空退火后, 样品发生了无序\|有序相转变, 得到了面心四方结构的L1₀-FePt纳米薄膜. 样品的有序度为0.92, 晶粒尺寸约为10 nm, 样品平行膜面的矫顽力为0.8 MA/m. 当磁场与膜面的夹角为50°时, 矫顽力达到最大值, 这与(111)面为能量最低面相符.      

Fe3.84Ni5.57B0.69非晶合金的非等温晶化动力学研究

采用化学还原法制备出了超细Fe3.84Ni5.57B0.69非晶态合金。X射线衍射表明样品为完全非晶。利用差示扫描热分析在不同升温速率下连续加热测得该非晶粉末的热稳定性参数值,均随着升温速率的增加而增加,表明其晶化行为存在着显著的动力学效应。用多元非线性拟合法结合传统的Flynn—wall-ozawa法求取了晶化过程的晶化能E、频率因子A,并给出了可能的机理函数。得出最概然机理为：A-1→B-2→C,机理函数是f（a）1=1．5×[（1-a）^-1/3]^-1,f（a）2=n×（1-a）×[-Ln（1-a）]^n-1/n．     

Fe100—xCux纳米合金材料的结构研究

利用XAFS方法研究机械合金化方法制备的Fe10 0 -xCux(x =0、1 0、2 0、40、6 0、70、80、1 0 0 ,x为原子百分比 )合金中Fe、Cu原子的局域环境结构随组成的变化 .对于Fe10 0 -xCux 二元混合物 ,当x 40时 ,Fe原子的近邻配位结构从bcc转变为fcc ,但Cu原子的近邻结构保持其fcc不变 ;与之相反 ,当x 2 0时 ,Fe原子的近邻配位保持bcc结构而Cu原子的近邻配位结构从fcc转变为bcc结构 .XAFS结果还表明fcc结构的Fe10 0 -xCux 中Fe的无序因子σ ( 0 0 0 99nm)比bcc结构的Fe10 0 -xCux 中的σ ( 0 0 0 81nm)大得多 ;并且在同一机械合金化Fe10 0 -xCux(x 40 )样品中Fe原子的σ ( 0 0 0 99nm)比Cu原子的σ ( 0 0 0 89nm)大 .这表明机械合金化的Fe10 0 -xCux 样品中Fe和Cu原子可以有相同的局域结构环境但不是均匀的过饱和固溶体 ,而是fcc或bcc合金相同时存在Fe富集区和Cu富集区 .     

激光诱导非晶Fe_(81.5)P_(18.4)Yb_(0.1)合金的结构相变

本文用透射电镜(TEM)和正电子湮没寿命谱(PAS)研究了XeCl准分子激光辐照Fe_(81.5)P_(18.4)Yb_(0.1)非晶合金的结构变化。结果发现,辐照后的非晶Fe_(81.5)P_(18.4)Yb_(0.1)合金内部有纳米微晶相析出,其平均晶粒尺寸为6nm。从而丰富了激光诱导非晶相变的理论和实际研究内容,同时也为非晶一纳米晶复相材料的研制和应用提供了有益的信息。